石棉尾矿高效综合利用

郑水林 朱多功 李杨 刘福来 杜高翔 李远 王君慧 杨红彩

(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083)

一、内容简介

采用酸浸、滤洗、控制碱析氢氧化镁以及酸浸渣碱溶、滤洗、稀酸法控制沉析二氧化硅工艺,并在碱析和稀酸沉析过程中适时进行表面处理或表面改性,制备超细氢氧化镁和超细高比表面积二氧化硅。主要特点及创新是:

1)创造性的集成化学浸取和分离技术、粉体表面处理技术和产品粒度及形貌控制技术等多种技术原理使石棉尾矿资源化、无害化,对提高了石棉矿藏的利用率和较好地解决石棉尾矿的污染问题起到促进作用。

2)采用氧化和碱析脱除浸取液中的铁杂质;通过采用稀碱沉淀氢氧化铁和对滤饼的打散洗涤和压滤,减少氢氧化镁在氢氧化铁中的挟带率;Mg(OH)2沉淀过程中通过及时的表面处理控制沉淀物粒径、防止粒子在陈化和干燥中形成硬团聚体。

3)将浸取镁盐后的滤渣碱溶除杂;超细二氧化硅的稀硫酸沉析;采用粒径控制(阻隔)剂调控产物粒度、比表面积,并防止粒子在陈化和干燥中形成硬团聚体,使粒子的分散性好。

中试主要产品的技术指标:

超细氢氧化镁:中位粒径(d50)(1.0±0.2)μm,Mg(OH)2=98%±0.5%,白度>92.0。

超细二氧化硅:BET比表面积190~479 m2/g,孔体积0.47~1.01 cm3/g,平均孔径30~80nm,干基SiO2含量为≥99%,白度≥93.0。

产出率(以加工1000 kg尾矿计):超细氢氧化镁≥420 kg,超细高比表面积二氧化硅≥310 kg,尾矿中氧化镁和二氧化硅的回收率80%以上。特别重要的是中试结果(在实验室小试基础上放大2800倍)显著好于实验室试验结果,而且重复性较好。

二、推广应用

项目主要产品(高纯超细氢氧化镁、超细高比表面积二氧化硅),低烟无毒、与环境友好,具有良好的填充性能,在阻燃材料领域具有良好的市场前景。

现正在甘肃阿克塞县建设年处理2万t石棉尾矿的高效综合利用生产线(国家发改委2007年资源节约与环境保护第一批国债备选项目)。

三、鉴定、获奖、专利情况

2005年12月通过教育部组织的技术成果鉴定。已获发明专利,专利号ZL03157398.3(授权公告日:2005年11月2日)。被甘肃省科技厅、人事局和知识产权局***同组成的知识产权表彰工作委员会评为“甘肃省 ‘十五’ 期间十大优秀专利”。