金礦尾砂微晶玻璃的制備及性能研究.pdf

1、金礦尾砂一種固體廢棄物，是黃金礦山提取黃金過程中所產(chǎn)生的。由于金礦石的金品位一般較低，在提煉黃金過程中，產(chǎn)生尾砂的量與入選礦石的量基本相同。因此，黃金礦山在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生了大量的金礦尾砂，而金礦尾砂的大量堆積不僅造成礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)污染環(huán)境，給當(dāng)?shù)厝藗兊纳姝h(huán)境帶來了嚴(yán)重的威脅。微晶玻璃是在特定組成的基礎(chǔ)玻璃中加入晶核劑，經(jīng)過熱處理控制基礎(chǔ)玻璃微晶化而制得的一種含有大量微晶相及玻璃相均勻分布的多晶復(fù)合固體材料。而金礦尾砂中含有

2、大量的SiO2、Al2O3、CaO等成分是制備微晶玻璃的主要成分，所以開發(fā)利用金礦尾砂制備微晶玻璃是一項(xiàng)有效的、環(huán)境友好型的途徑，是黃金企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
　　本文以陜西漢陰金礦尾砂為主要原料，方解石、硼砂、ZnO、Cr2O3、Sb2O3等為輔助原料，分別采用熔融法和燒結(jié)法制備CaO-Al2O3-SiO2系金礦尾砂微晶玻璃，分別研究了金礦尾砂含量及熱處理溫度對(duì)金礦尾砂微晶玻璃結(jié)構(gòu)及性能

3、的影響。通過TG-DSC、XRD、SEM等分析手段對(duì)所得金礦尾砂微晶玻璃的熱性能、物相組成及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;采用DLL-402C型膨脹測(cè)試儀、PT-1036PC型抗折抗壓儀、阿基米德法，分別測(cè)定金礦尾砂微晶玻璃的抗折強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、體積密度等性能。
　　研究結(jié)果表明:(1)利用陜西漢陰金礦尾砂為主要原料，添加其它所需原料，分別采用熔融法和燒結(jié)法制備了CaO-Al2O3-SiO2系金礦尾砂微晶玻璃，確定金礦尾砂微晶玻璃較佳的配方

4、組成為(mass％):65％金礦尾砂、25％方解石、4.7％硼砂、1.7％ZnO、1.3％Cr2O3、1.3％Na2SiF6、1.0％Sb2O3。(2)熔融法制得金礦尾砂微晶玻璃的主晶相為普通輝石、透輝石(CaMgSi2O6)及透輝石固熔體，次晶相為硅灰石(CaSiO3)和鐵鉀硅酸鹽(KFeSi2O6);燒結(jié)法制得微晶玻璃的主晶相為透輝石(CaMgSi2O3)和鈣長(zhǎng)石(CaAl2Si2O8)，當(dāng)燒結(jié)溫度為850℃～1000℃時(shí)，制得微晶

5、玻璃樣品中透輝石的量隨著燒結(jié)溫度的提高不斷增加，而鈣長(zhǎng)石不斷減少，表明燒結(jié)溫度升高時(shí)，有利于透輝石相的生成。(3)金礦尾砂含量為65％的玻璃樣品，在820℃保溫2h核化處理，然后在950℃保溫3h晶化處理，制得微晶玻璃的晶體分布均勻、結(jié)晶度較高，致密性較好;燒結(jié)法制備金礦尾砂微晶玻璃，在950℃下保溫3h燒結(jié)處理，獲得微晶玻璃的微觀結(jié)構(gòu)較佳。
　　(4)熔融法在820℃保溫2h對(duì)玻璃樣品進(jìn)行核化處理，950℃保溫3h對(duì)玻璃樣品進(jìn)行