1、我國高嶺土尾礦現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展, 每年都消耗大量礦產(chǎn)資源, 高嶺土以其優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,被不斷的開發(fā)利用。目前我國每年使用高嶺土總量約在600 萬t左右, 其中通過選礦提純除雜的高嶺土產(chǎn)品約150 萬,t 而由于高嶺土資源開采利用率低, 僅為20%左右, 因此每年產(chǎn)生數(shù)千萬t的高嶺土尾礦, 且逐年增長。
高嶺土尾礦是高嶺土礦經(jīng)選礦后排放的固體廢棄物。長期以來, 很多單位只致力于高嶺土礦的開采、加工, 對高嶺土尾礦的回收利用研究較少, 大都是將尾礦露天堆放, 或者用作鋪路、返田和夯實地基等, 隨著尾礦的不斷堆積, 侵占了大量的土地, 污染水質(zhì), 并造成植被破壞及水土流失, 甚至造成泥石流, 嚴重影響生態(tài)環(huán)境, 同時也造成了高嶺土等不可再生資源的過分消耗。因此綜合利用高嶺土尾礦,將其回收利用, 變廢為寶, 保護環(huán)境, 造福于社會和子孫后代, 顯得尤為重要。
根據(jù)地區(qū)不同, 高嶺土及其尾礦的共伴生礦物的成分和數(shù)量差異較大, 一般其主要成分為SiO2 和Al2O3, 而Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO 等含量較低, 如能根據(jù)尾礦中鋁硅酸鹽礦物的物化性能, 合理、充分地利用, 便能取得良好的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和社會效益。
目前我國對于高嶺土尾礦的綜合利用有較多的研究和應(yīng)用。大概有以下幾個方面:
(1)高嶺土尾礦中仍含有石英、白云母、長石及殘余高嶺土等礦物成分, 通過重選、脫泥、篩分、浮選、機碓等分選手段, 采用合適的工藝流程, 可以得到高嶺土精礦、云母精礦、長石精礦、石英精礦等, 甚至可以做到無尾礦選礦;
(2)往高嶺土尾礦中添加粗骨料、粉煤灰或者某些化學(xué)活化劑等作為原料制備建筑材料制品, 有些尾礦經(jīng)水洗后就已達到了建筑用砂的要求;
(3) 利用高嶺土尾礦中含有的SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等有用組分的特點, 再添加其他必要組分, 然后通過熔制、水淬、裝模、熱處理、脫模、拋光等深加工處理制備陶瓷玻璃制品;
(4)以高嶺土尾礦制備高分子絮凝劑, 一般是運用粉磨、焙燒、酸溶、水解、聚合等手段, 達到有效的利用尾礦中含有的Al2O3 成分的目的。
2 高嶺土尾礦有價成分的回收利用
湖南省汨羅高嶺土精選總廠年產(chǎn)精礦6000,t 每年要排放約2萬t的廢棄尾礦, 尾礦主要組成礦物為石英, 白云母、少量長石、鐵錳礦物及殘余高嶺土等。謝建國等人采用搖床重選- 精礦脫泥流程處理篩上物或用篩分- 搖床- 篩分流程選別粗選底流均可獲得品位大于97%、回收率73%以上的白云母精礦。
此外歐克英以杭州高嶺土尾礦為研究對象, 該尾礦中主要礦物為石英, 其次是白云母和長石, 并有少量高嶺石以及微量褐鐵礦, 其礦物含量分別為60.39% , 20.28%, 12.61% , 5.62%, 1.1% 。云母已單體解離, 石英部分單體解離, 部分與長石共生。根據(jù)礦石性質(zhì)特點, 進行了分級- 浮選流程的條件試驗及開路、閉路試驗, 試驗獲得的石英精礦、云母精礦、長石精礦、瓷泥等, 均達到了有關(guān)行業(yè)對原料產(chǎn)品的要求。
該高嶺土尾砂綜合利用工藝流程, 實現(xiàn)了無尾砂選礦新工藝, 且該工藝流程結(jié)構(gòu)簡單, 選礦成本低, 因此經(jīng)濟效益十分可觀。
福建龍巖東宮下高嶺土礦是我國大型優(yōu)質(zhì)高嶺土礦床, 儲量為5299.1萬,t 該礦區(qū)年采60萬,t 13 個選礦廠精礦產(chǎn)量為12萬,t 由于工藝技術(shù)和市場因素, 選礦廠處理原礦的精礦產(chǎn)率一般為28% -30%, 而占產(chǎn)率70%左右的粗砂和掃選細尾礦尚未被開發(fā)利用。
陳文瑞等通過X-射線衍射等手段分析研究其主要礦物組成, 嵌布特征, 化學(xué)成分和粒度分布情況, 在此基礎(chǔ)上采用機碓改善顆粒外形和粒級結(jié)構(gòu), 通過配礦和水力選礦分選回收0. 045mm 高嶺土精礦和0. 074mm 級高嶺土精礦的工藝流程, 取得了良好的效果。
張忠飛等對蘇州高嶺土尾礦進行成分分析,成功研制高嶺土尾礦高效綜合利用成套技術(shù), 通過深加工處理(崩解、解離、分選、回收等) , 分離得到了純度較高的石英砂, 硫化礦和高嶺土產(chǎn)品。加工得到的石英砂可用作建筑材料, 硫化礦可作為生產(chǎn)硫酸的原料或進一步提煉其中的金屬如Au、A g、Pb、Zn等, 而高嶺土則可作為耐火材料或陶瓷的原料。
生產(chǎn)實踐表明該工藝流程實用可靠、操作簡便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定, 可在高嶺土行業(yè)乃至其他黏土行業(yè)推廣應(yīng)用。
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