【把握有限资源 创造无限价值】长沙有色院创新开发尾矿中有价资源循环利用技术

如今，资源与环境问题日益凸显，尾矿资源二次利用技术正成为引领资源可持续发展的重要力量。尾矿中往往蕴含着丰富的有价金属和矿物，通过尾矿资源综合回收利用技术，可以大幅减少尾矿的堆存量，降低土地占用和环境污染风险，不让尾矿成为生态的负担，而将其转化为可持续发展的动力。

10余年来，我国尾矿资源绿色利用技术取得了突飞猛进的发展。作为有色金属行业技术进步的引领者，长沙有色冶金设计研究院有限公司针对当前矿山低品位有用金属回收难、废渣废石堆场占地大、存在安全风险等问题，采用重选、磁选、X射线分选等选矿技术，回收低品位有用金属，提高有用金属回收率；组合使用浮选、磁选、重选、光电选等多种分选工艺，使原矿100%产品化，实现选矿厂无尾化、绿色生产；对于原矿不能100%产品化的地采矿山，则利用选矿尾矿进行井下充填，做到无尾矿外排，减小或消除尾矿库；采用“破碎+整形+洗砂”的工艺，利用废石生产建筑用砂石骨料，减少废石堆存占地。长沙有色院在核心技术上大胆创新，不断突破技术壁垒，通过这些技术应用，做到资源综合利用，实现选矿厂无尾化、绿色生产，创造良好的经济效益和社会效益，先后荣获部级科学技术奖二等奖、部级优秀工程设计奖二等奖等。

01无尾矿山——尾矿资源化利用技术

凡口铅锌矿采掘原矿预先抛废—废石资源化利用及改造项目

凡口铅锌矿采掘废石资源化利用技术改造项目鸟瞰图

凡口铅锌矿采掘废石资源化利用技术改造项目车间现场

2021年，长沙有色院设计改造了凡口铅锌矿选矿厂，完成选矿技术升级工程，使凡口铅锌矿成为亚洲最大的铅锌矿生产基地之一。该项目为国内首次采用重选+X射线的选矿工艺和国内首创高品位铅锌矿原矿光电预选抛废技术。通过自主研发设备对原矿表面清洗后，入磨前采用X射线进行分选预抛废去除低于边界品位的贫矿及废石。此项技术从高品位铅锌矿的采掘废石中回收低品位有用矿石，可降低矿石开采边界品位，提高资源利用率，降低选矿能耗约20%，减少有用金属损失；采用洗矿+SAB的碎磨流程和高碱细磨铅锌快速优化浮选流程，利用经重选+X射线选矿的尾矿生产建筑用砂石骨料，实现采掘废石“零”堆存，创造经济效益和社会效益。

02尾矿高值化利用技术

青海茫崖石棉矿尾矿综合开发利用项目

目前，青海茫崖地区的温石棉矿山已生产60多年，在开采和选矿过程中产生大量围岩、尾渣和废石，形成的石棉尾矿已多达4亿吨，且还在以每年400万吨~600万吨的规模增加。

青海茫崖现场石棉尾矿

国内外对石棉尾矿资源的综合利用仅在回收石棉短纤维领域有较成熟的工业实践，这种利用属于浅层次、低水平、单一产品的简单回收，存在附加值低且生产方式简陋，二次粉尘污染严重的问题。

2024年，长沙有色院中标青海茫崖石棉矿尾矿综合开发利用项目。为确保工艺技术能够适应高原高寒干燥缺水、同时光照充足风力丰富的戈壁荒漠气候特点，长沙有色院组织技术人员进行现场详细踏勘，在对现场情况和大量技术资料进行综合分析后，提出了以绿电为主、电网辅助的供电方案和电解+化学选矿的循环技术路线。

该项目针对石棉尾矿，以光伏、风力绿色清洁能源为基础，就地取材，生产盐酸和氢氧化钠，用于对石棉尾矿的酸浸和碱浸作业。产品为高纯二氧化硅、氧化镁、三氧化二铁，实现产品高纯度、高品质、高值化。

硅酸钠碱浸过滤得到的铁镁残渣，其主要成分是石棉尾矿中未溶解的镍、硅、镁、钙、铁等，可作为水泥生产的原料或土壤改良剂；浸出作业滤液中和形成氯化钠溶液返回制备酸碱，实现石棉尾矿资源绿色无排放、高值化全综合利用。

该项目实现了石棉尾矿“吃干榨尽、变废为宝”的终极目标，同时，连带解决了高原高寒地区生态环境治理和恢复问题。该项目投产将彻底解决青海创安公司长达65年的温石棉生产尾矿处理问题，将现有超过4亿吨的尾矿“点石成金”，为业主创造巨大价值，带来超额利润贡献。

该项目的设计研究和落地实施，为长沙有色院探索尾矿高值化利用技术提供了新思路、新方法，突破了传统工艺尾矿用作制砖、制砂或者微晶陶瓷等传统路径，将助力长沙有色院成为尾矿资源综合利用市场的“领头羊”和“排头兵”。

阴-阳离子组合捕收剂浮选锂辉石矿物的可行性研究项目

2023年，长沙有色院开展了阴-阳离子组合捕收剂浮选锂辉石矿物的可行性研究项目，研发了一种高捕收性、高选择性新型阴-阳离子组合捕收剂，解决了高泥伟晶型锂辉石浮选分离技术难题。

在药剂研发期间，长沙有色院发现采用阴阳离子捕收剂可以实现锂云母尾矿中石英和长石的分离，研发了一种能用于石英正反浮选的捕收剂CF-9，其具有制备简单、无需加热和强搅拌、稳定性好、耐低温、选择性强，分散效果好的优点。采用CF-9作为伟晶岩型锂云母尾矿石英捕收剂，可获得高纯度石英产品，其二氧化硅含量99.52%，产率18.67%。

低品位难选锂云母矿具有开发困难、尾矿价值低、综合利用率低的问题，锂云母尾矿的综合利用，提高了锂云母原矿的经济价值。分离石英后的尾矿，其长石占比较高，经处理后可作为低附加值产品处理，为选厂创造新效益，有利于打造无尾矿化的绿色矿山。

03尾矿稀贵金属回收综合利用技术

中铝广西分公司平果铝土矿8800kt/a露采工程

赤泥是氧化铝生产过程中产生的污染性工业废渣，是氧化铝行业的大宗固废产品，大量堆放不仅占用土地，还造成严重的环境污染。赤泥因有价组分少、碱性强、粒度细、组分复杂等原因，综合利用难度大。国内外对赤泥综合利用研究方向众多，实现产业化的方式主要有赤泥选铁、路基材料、赤泥制砖、水泥熟料、净水剂等。

中铝广西分公司三期洗矿厂

赤泥综合回收铁精矿磁选车间

长沙有色院提出了一种氧化铝赤泥中综合回收铁精矿技术，该技术能实现拜耳法氧化铝流程中的废料综合回收，采用高梯度磁选，大规模处理氧化铝赤泥获取铁精矿。该技术根据赤泥中铁矿物粒度极细的特征，采用先进的磁选设备，通过控制磁场参数，选择合适的磁介质形式，成功解决了磁选铁精矿品位低等难题，实现资源综合利用。

据统计，每生产1吨氧化铝需排出矿泥1.0吨～2.5吨，按照我国每年氧化铝的产量计算，我国年产生矿泥达2亿吨以上。常规生产工艺过程所产生的洗矿泥浆水中依然含有不少细颗粒铝土矿矿砂（0.1mm～1mm），将其直接排入尾矿库会造成极大的资源浪费。

长沙有色院提出了一种从铝土矿洗矿尾砂中回收细砂的技术方法，不需要额外添加药剂，绿色环保，从铝土矿洗矿产生的尾矿中实现了氧化铝的回收与富集，获得氧化铝的含量大于50%、铝硅的质量比大于5的合格精矿；尾矿资源可得到综合利用，有效减少尾矿排放量，产生良好的生态环保效益。该技术经济可行，具有提高铝土矿资源回收率并减少尾矿排放量的优点，能够为铝土矿尾矿再选项目提供有效的工艺技术支撑及生产实践经验。

上述洗砂回收细沙技术及赤泥选铁技术用于中铝广西分公司平果铝土矿8800kt/a露采工程。中铝广西分公司平果铝土矿位于广西壮族自治区平果县，属世界上首次开发利用岩溶堆积型铝土矿床。长沙有色院首创超大型岩溶堆积型铝土矿开采和工程复垦技术，填补世界空白，技术处于国际领先水平。

平果铝一、二、三期工程分别建选厂，位于不同矿区，合计采矿规模8800kt/a。该工程设计建设先后获得部级科学技术特别贡献奖、国家科技进步奖二等奖、全国优秀工程设计金奖、国家优质工程银质奖，被评为“国家级绿色矿山试点单位”、首批“矿产资源综合利用示范基地”、“全国环保先进单位”、全国“资源节约型、环境友好型”绿色矿山。

炼铜炉渣铜及含铜矿物选矿回收技术

针对炼铜炉渣铜及含铜矿物嵌布不均且粒度较细的特点，长沙有色院采用阶段磨矿和阶段分选工艺，产出铜精矿、铁精矿。该工艺流程结构简单，建设投资小，生产成本低，可靠性强。中矿返回球磨机再磨工艺符合炉渣嵌布粒度较细的特点，提高铜回收率的同时能降低尾矿品位。该工艺应用于赤峰云铜和东南铜业，能有效处理炉渣，回收有价金属，提高企业的经济效益和资源利用水平。

赤峰云铜有色金属有限公司铜渣选矿厂

中铝东南铜业有限公司铜渣选矿厂

来源：中国有色金属报