石棉尾礦制備白炭黑的清潔生產(chǎn)工藝研究.pdf

1、礦產(chǎn)資源在開發(fā)過程中，產(chǎn)生的大量尾礦會給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，甚至?xí)＜暗饺祟惖纳婧桶l(fā)展，因此尾礦資源化利用的開展對于改善礦區(qū)環(huán)境污染、緩解生態(tài)壓力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以四川省石棉縣大量堆積的石棉尾礦為引線，闡述了石棉尾礦的危害及其綜合利用的現(xiàn)狀，介紹了回收石棉尾礦中有用元素SiO2 制取白炭黑的研究現(xiàn)狀，以及產(chǎn)品白炭黑的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域。分析了當(dāng)前利用石棉尾礦制備白炭黑工藝技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合前人研究的基礎(chǔ)，創(chuàng)新性的提出石棉尾礦制備

2、白炭黑的清潔生產(chǎn)工藝研究。
　　 本研究以清潔生產(chǎn)思想為指導(dǎo)展開整體生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)，包括從工藝之初原材料的選擇、工藝條件的確定、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)到最后的白炭黑產(chǎn)品及其副產(chǎn)品的產(chǎn)生，以及工藝過程中“三廢”的處理和排放都嚴(yán)格的遵循清潔生產(chǎn)的技術(shù)要求。
　　 課題針對石棉縣石棉尾礦中磁鐵礦含量較高的特性，采用硅、鎂固液分離工藝，二次酸浸聯(lián)合磁選工藝及磁種分選除鐵工藝三段工序展開石棉尾礦制備白炭黑的清潔生產(chǎn)工藝研究。主要研究內(nèi)容和

3、結(jié)果如下:
　　 1.通過化學(xué)分析和XRD 鑒定，掌握了石棉尾礦的化學(xué)成分及礦物組分，展開石棉尾礦在酸性介質(zhì)中的分解工藝研究，通過單因素實(shí)驗(yàn)找出最優(yōu)化的硅、鎂固液分離工藝條件。結(jié)果表明，適量助溶劑的添加可大幅度的提高鎂的浸出效率，在此最佳工藝條件下得到鎂的浸出率高達(dá)98.76％。
　　 2.經(jīng)硫酸浸礦后的酸浸渣雜質(zhì)較多，其主要雜質(zhì)鐵以磁鐵礦形式富集。針對此現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)了電磁鐵-攪拌器，采用鹽酸二次酸浸聯(lián)合磁選工藝

4、進(jìn)行雜質(zhì)鐵的脫除，分析了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、鹽酸濃度及固液比對除鐵效果的影響，選擇確定了最佳除鐵工藝條件，在此條件下雜質(zhì)鐵的脫出率達(dá)到94.41％。
　　 3.創(chuàng)新性的運(yùn)用磁種分選技術(shù)代替化學(xué)試劑進(jìn)行白炭黑粗產(chǎn)品的提純工藝，在此工藝條件下，考察了磁種及分散劑的種類及用量對除鐵效果的影響。在最佳磁種分選工藝的最佳條件下，得到產(chǎn)品中雜質(zhì)鐵脫出率達(dá)到78.42％。
　　 4.最佳工藝條件下制備得白炭黑產(chǎn)品，SiO2 純度達(dá)到9

5、1.23％，BET 比表面積高達(dá)236m2/g，粒徑范圍在0.1～1μm，白度為83.7，滿足HG/T3061-1999 中A類標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求。
　　 5.該清潔生產(chǎn)工藝可使尾礦中二氧化硅回收率達(dá)到94.45％，且處理1t 石棉尾礦產(chǎn)生的綜合效益為873.82 元，整體工藝基本實(shí)現(xiàn)了無污染生產(chǎn)，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。
　　 該工藝流程簡單，易于操作，運(yùn)行工期短及投資成本低廉，是少投入、低污染、高產(chǎn)出的清