Study on mineral characteristics based on comprehensive utilization of tailings in the Jinchangyu gold ore deposit in Eastern Hebei Province
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摘要:
金属尾矿具有污染环境和资源再利用的双重特点。从综合利用的角度, 对冀东金厂峪金矿尾矿化学成分、矿物组成, 以及矿物粒度、解离度等进行了测试分析, 以寻求适合该尾矿综合利用的途径。分析结果表明: 金厂峪金矿尾矿属低铁高铝高硅尾矿; 矿物组成以石英和长石为主, 含少量的白云石、云母、方铅矿等矿物; 尾矿粒度以细砂为主; 尾矿中石英含量大于30%, 与其他矿物连生关系简单。综合利用建议: ①制备高纯度二氧化硅; ②制备生产烧结砖等建筑材料; ③制备微晶玻璃、釉面材料等高附加值产品; ④制备环保材料、土壤改良剂、矿物肥料等产品; ⑤作为井下充填材料。
Abstract:Metal tailings have the dual characteristics of environmental pollution and resource reuse.From the view of comprehensive utilization, we analyzed chemical compositions, mineral compositions, and mineral particle sizes, and dissociation degrees of the tailings in the Jinchangyu gold ore deposit, Eastern Hebei in order to find a suitable way for the comprehensive utilization of the tailings.The results show: The tailings of the Jinchangyu gold ore deposit are low iron, high aluminum, and high silicon tailings; The mian mineral compositions are quartz and feldspar, with a small amount of dolomite, mica, and galena, etc; Fine sands predominate in the particle sizes of tailings; The content of quartz in the tailings is more than 30%, which has a simple symbiotic relationship with other minerals.Suggestions for the comprehensive utilization: ①Preparation of high purity silica; ②Preparation and production of building materials such as sintered bricks; ③Preparatione of high value-added products, such as glass-ceramics and glaze materials; ④Preparations of environmental protection materials, soil improvers, and mineral fertilizers, etc; ⑤Underground filling materials.
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表 1 金厂峪金尾矿主量元素化学分析结果
Table 1. The chemical analysis data of major elements in the Jinchangyu gold tailings
% 尾矿库名称 样品编号 采样深度/cm SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O P2O5 K2O TFe Fe2O3 FeO 申家峪尾矿库 JCY-WK1 0~20 60.28 11.21 6.28 3.05 3.36 0.362 1.32 4.31 1.69 4.01 JCY-WKK-1 0~20 63.47 12.20 4.90 2.38 3.71 0.247 1.32 3.69 1.67 3.24 JCY-WKK-2 0~20 61.57 10.78 6.02 2.94 3.33 0.340 1.23 4.45 1.61 4.27 老尾矿库 JCY-LWK-2 50~60 62.97 10.47 5.43 2.99 2.60 0.310 1.59 5.58 2.50 4.91 JCY-LWK-3 60~70 61.79 9.06 6.65 3.47 2.12 0.259 1.53 5.74 2.37 5.25 JCY-LWK-4 70~80 62.96 8.38 6.62 3.19 2.06 0.262 1.43 5.49 2.24 5.04 JCY-LWK-5 80~90 62.50 9.44 6.14 3.01 2.27 0.314 1.68 5.39 2.13 5.02 JCY-LWK-6 90~100 64.21 8.14 5.89 3.09 2.19 0.261 1.37 5.72 1.86 5.69 平均值 62.47 9.96 5.99 3.02 2.71 0.29 1.43 5.05 2.01 4.68 最大值 64.21 12.20 6.65 3.47 3.71 0.36 1.68 5.74 2.50 5.69 最小值 60.28 8.14 4.90 2.38 2.06 0.25 1.23 3.69 1.61 3.24 标准偏差 1.23 1.43 0.59 0.31 0.66 0.04 0.15 0.78 0.35 0.79 变异系数 0.02 0.14 0.10 0.10 0.24 0.15 0.10 0.15 0.17 0.17 
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表 2 金厂峪金尾矿微量元素化学分析结果
Table 2. The chemical analysis data of trace elements in the Jinchangyu gold tailings
10-6 尾矿库名称 送样编号 取样深度/cm pH Cd Hg As Pb Cr Cu Ni Au Ag 申家峪尾矿库 JCY-WK1 0~20 9.36 0.368 0.008 2.20 17.04 149.8 14.89 35.50 0.14 0.08 JCY-WKK-1 0~20 9.36 0.301 0.006 6.45 15.74 114.2 16.11 31.18 0.09 0.15 JCY-WKK-2 0~20 9.39 0.345 0.010 2.37 18.48 134.8 19.26 36.84 0.12 0.07 老尾矿库 JCY-LWK-2 50~60 9.13 0.318 0.014 3.99 20.07 113.5 28.04 43.47 0.30 0.08 JCY-LWK-3 60~70 9.24 0.402 0.011 5.69 24.17 120.8 29.66 48.09 0.41 0.11 JCY-LWK-4 70~80 9.27 0.366 0.009 4.68 23.11 106.9 28.63 42.71 0.32 0.09 JCY-LWK-5 80~90 9.04 0.471 0.009 5.78 22.77 110.3 24.00 40.13 0.30 0.10 JCY-LWK-6 90~100 9.11 1.984 0.009 16.97 57.89 106.1 30.06 38.60 0.30 0.12 平均值 9.24 0.569 0.010 6.02 24.91 119.55 23.83 39.57 0.25 0.10 最大值 9.39 1.984 0.014 16.97 57.89 149.80 30.06 48.09 0.41 0.15 最小值 9.04 0.301 0.006 2.20 15.74 106.10 14.89 31.18 0.09 0.07 标准偏差 0.13 0.574 0.002 4.69 13.66 15.31 6.26 5.26 0.11 0.03 变异系数 0.01 1.008 0.245 0.78 0.55 0.13 0.26 0.13 0.46 0.26 建设Ⅰ类用地风险筛选值① 20 8 20 400 - 2000 150 建设Ⅱ类用地风险筛选值① 65 38 60 800 - 18000 900 农用地其他土壤风险筛选值② 0.6 3.4 25 170 250 100 190 注：①《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)；②《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)
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表 3 金厂峪金尾矿土壤养分元素化学分析结果
Table 3. The chemical analysis data of soil nutrient elements in the Jinchangyu gold tailings
尾矿库名称 送样编号 取样深度/cm 含量/% 含量/(mg·kg-1) N P K CaO MgO Fe2O3 Zn Cu S 申家峪尾矿库 JCY-WK1 0~20 0.022 0.158 1.095 6.28 3.05 1.69 62.88 14.89 227.8 JCY-WKK-1 0~20 0.017 0.108 1.095 4.90 2.38 1.67 56.71 16.11 171.3 JCY-WKK-2 0~20 0.004 0.149 1.021 6.02 2.94 1.61 62.59 19.26 229.4 JCY-LWK-2 50~60 0.019 0.135 1.319 5.43 2.99 2.50 77.72 28.04 125.0 老尾矿库 JCY-LWK-3 60~70 0.019 0.113 1.27 6.65 3.47 2.37 81.73 29.66 170.7 JCY-LWK-4 70~80 0.022 0.114 1.187 6.62 3.19 2.24 76.27 28.63 146.1 JCY-LWK-5 80~90 0.022 0.137 1.394 6.14 3.01 2.13 76.95 24.00 128.7 JCY-LWK-6 90~100 0.023 0.114 1.137 5.89 3.09 1.86 81.08 30.06 163.5 平均值 0.019 0.129 1.190 5.99 3.02 2.01 71.99 23.83 170.31 最大值 0.023 0.158 1.394 6.65 3.47 2.50 81.73 30.06 229.40 最小值 0.004 0.108 1.021 4.90 2.38 1.61 56.71 14.89 125.00 标准偏差 0.006 0.019 0.128 0.59 0.31 0.35 9.70 6.26 40.03 变异系数 0.336 0.147 0.107 0.10 0.10 0.17 0.13 0.26 0.24 土壤养分指标① 一等(丰富) 0.2 0.1 2.5 5.54 2.15 5.3 84 29 343 二等(较丰富) 0.15~0.2 0.08~0.1 2.0~2.5 2.68~5.54 1.7~2.15 4.6~5.3 71~84 24~29 270~343 三等(中等) 0.1~0.15 0.06~0.06 1.5~2.0 1.16~2.68 1.2~1.7 4.15~4.6 62~71 21~24 219~270 四等(较缺乏) 0.075~0.1 0.04~0.06 1.0~1.5 0.42~1.16 0.7~1.2 3.4~4.15 50~62 16~21 172~218 五等(缺乏) 0.075 0.04 1.0 0.42 0.7 3.4 50 16 172 上限值 200 50 2000
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表 4 申家峪尾矿库尾矿和石英粒度分布
Table 4. The distribution of tailings and quartz particle sizes in the Shenjiayu gold tailing pond
类型 体积百分比/% 质地名称 ＞2000 μm
砾2000~500 μm
粗砂500~250 μm
中砂250~50 μm
细砂50~5 μm
粉砂＜5 μm
泥尾矿 0 0.24 16.04 75.49 8.03 0.42 砂土 石英 0 0.43 17.34 75.12 7.04 0.13
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[1] 冯安生, 许大纯, 吕振福. 中国矿山开发利用水平调查报告——黄金矿山[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2019: 21-27.
[2] 王海军, 王伊杰, 李文超, 等. 全国矿产资源节约与综合利用报告[M]. 北京: 地质出版社, 2019: 15-50.
[3] 佚名. 应急管理部发布《防范化解尾矿库安全风险工作方案》[J]. 江西建材, 2020, (4): 1-3. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXJC202004001.htm
[4] 崔光华. 金厂峪金矿尾矿库复垦实践[J]. 河北冶金, 1993, (4): 8-9. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HBYJ199304003.htm
[5] 赵福平, 张明旭, 温小亚, 等. 河北金厂峪金矿床地质特征及成因分析[J]. 现代矿业, 2011, (5): 34-37. doi: 10.3969/j.issn.1674-6082.2011.05.010
[6] 陈兰兰, 卢东方, 王毓华. 黄金矿山尾矿的组成, 危害及资源化利用技术[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(5): 165-173. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCBH202005024.htm
[7] 李杨, 孟凡涛, 王鹏. 黄金尾矿综合利用的研究进展[J]. 山东理工大学学报(自然科学版), 2019, 33(1): 44-48. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDGC201901009.htm
[8] 孙旭东, 刘晓敏, 龚裕, 等. 黄金尾矿建材化利用的研究现状及展望[J]. 金属矿山, 2020, (3): 12-22. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSKS202003003.htm
[9] 李日升, 翟旭东, 冯玉怀, 等. 从某金尾矿中浮选回收金[J]. 金属矿山, 2017, (7): 190-192. doi: 10.3969/j.issn.1001-1250.2017.07.039
[10] 杜芳芳. 某金矿尾矿综合回收金钨试验研究[J]. 矿山机械, 2018, (5): 51-55. doi: 10.3969/j.issn.1001-3954.2018.05.011
[11] 李礼, 谢超, 冯一鸣. 金尾矿综合利用技术研究与应用进展[J]. 资源与环境, 2012, 28(9): 816-819. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZTKB201209015.htm
[12] 赵楠, 吕宪俊, 梁志强. 黄金矿山尾矿综合回收技术进展[J]. 黄金, 2015, 36(3): 71-74. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJZZ201503025.htm
[13] 李彩霞, 王国良, 闫善文, 等. 某金尾矿中石英砂浮选精制试验研究[J]. 非金属矿, 2019, 42(6): 65-67. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2019.06.017
[14] 魏转花, 赖伟强, 黄思捷. 某金尾矿综合回收长石试验研究[J]. 非金属矿, 2014, 37(2): 69-71. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2014.02.021
[15] 罗利群, 张晓雪, 林永锋, 等. 江西金尾矿资源的性质与绢云母提取研究[J]. 矿产综合利用, 2021, (3): 1-8. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2021.03.001
[16] 权宗刚, 张云宁, 傅光明, 等. 焙烧工艺参数对淤泥烧结砖性能的影响研究[J]. 砖瓦, 2021, (5): 16-18. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XUWA202105011.htm
[17] 崔瑞, 冯海强, 张舰, 等. 河南灵宝金尾矿制砖的试验研究[J]. 矿业研究与开发, 2019, 39(2): 116-121. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYYK201902026.htm
[18] 张剑民, 张金辉, 高飞. 金矿尾矿渣的综合利用研究[J]. 四川建材, 2018, 44(11): 30-37. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SCJZ201811017.htm
[19] 郭家林, 王之宇. 金尾矿发泡水泥制备及性能研究[J]. 矿产综合利用, 2017, (2): 5-8. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCZL201702024.htm
[20] 陈维铅, 高淑雅, 董亚琼, 等. 烧结法制备金矿尾砂CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃及其性能研究[J]. 硅酸盐学报, 2014, 42(1): 95-100. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXYB201401017.htm
[21] 黄菲, 刘睿, 俞浩然, 等. 矽卡岩型金尾矿制作工艺陶瓷坯体材料的研究[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2014, 35(11): 1626-2630. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DBDX201411024.htm
[22] 赵威, 王竹, 黄惠宁, 等. 金尾矿基轻质高强陶粒的制备及性能研究[J]. 人工晶体学报, 2018, 47(6): 1266-1271. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RGJT201806031.htm
[23] 段美学, 闫传霖, 赵蔚琳. 金尾矿焙烧陶粒的制备[J]. 砖瓦, 2014, (7): 52-55. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XUWA201407017.htm
[24] 王莹, 降向正, 刘晓红, 等. 某金矿尾矿渣中氰化物的分布及自然降解试验[J]. 黄金, 2017, 38(12): 58-60. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJZZ201712016.htm
[25] 苗星, 李素芹, 孔加维, 等. 强磁-浮选从金尾矿中提取SiO2试验研究[J]. 金属矿山, 2018, (10): 184-188. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSKS201810033.htm
[26] 王伟之, 张锦瑞, 邹汾生. 黄金矿山尾矿的综合利用[J]. 黄金, 2004, 25(7): 43-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJZZ200407019.htm
[27] 赵英良, 赵英良, 邢军, 等. 黄金尾矿资源化利用研究现状与进展[J]. 有色金属(矿山部分), 2016, 68(3): 1-4. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKU201603001.htm
[28] 易龙生, 米宏成, 吴倩, 等. 中国尾矿资源综合利用现状[J]. 矿产保护与利用, 2020, (3): 7984. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCBH202003014.htm
[29] 兰成云, 舒锐, 姚甜甜, 等. 矿物肥料在中国农业生产上的应用现状[J]. 2016, 44(35): 143-146.
[30] 赵英良, 邢军, 刘辉, 等. 蚕庄金矿尾矿碱熔活化制备充填胶凝材料[J]. 有色金属工程, 2017, 7(6): 80-85. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YOUS201706018.htm
[31] 刘春琦, 温军锁, 宋士生, 等. 金厂峪金矿充填尾砂基本性能试验研究[J]. 黄金, 2014, (7): 41-44. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJZZ201407011.htm
① 河北金厂峪矿业有限责任公司. 河北金厂峪矿业有限责任公司金厂峪金矿矿山地质环境保护与土地复垦方案. 2018.
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图(6)
表(4)
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