湖北省大悟縣蛇紋石資源化利用的研究.pdf

1、本文探討了蛇紋石資源化利用的可行性技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案。我國(guó)擁有豐富的蛇紋石礦產(chǎn)資源。在開(kāi)采和利用蛇紋石的過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的蛇紋石廢棄物，稱之為蛇紋石粉礦或尾礦，約占開(kāi)采量的三分之一到三分之二。蛇紋石粉礦或尾礦作為采礦廢棄物，既浪費(fèi)了礦產(chǎn)資源，又堆積占用了大量的土地，不僅造成環(huán)境污染，更嚴(yán)重地破壞了自然生態(tài)、影響正常的生產(chǎn)秩序。蛇紋石通常也被作為開(kāi)采天然石棉過(guò)程中的固體廢棄物而丟棄，我國(guó)每年開(kāi)采天然石棉的量己達(dá)20萬(wàn)噸，而石棉礦中礦石的含棉率

2、為8％左右，其中90％以上蛇紋石都是作為石棉尾礦而丟棄，而目前尾礦的利用率僅占排放量的2％左右，因此蛇紋石作為廢棄物的排放量巨大<'[1-2]>，而這些尾礦中含有細(xì)小的石棉纖維，廢棄后長(zhǎng)期暴露在自然條件下，將會(huì)彌漫在空氣當(dāng)中，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類的健康都造成嚴(yán)重的影響。目前我國(guó)蛇紋石的開(kāi)發(fā)利用尚處于初級(jí)階段，開(kāi)發(fā)利用水平很低。大多數(shù)礦山主要是靠出售原塊礦和簡(jiǎn)單加工的粗產(chǎn)品，價(jià)值極低為幾十元一噸，效益很差。在提取有益組份并合成再生出新的工業(yè)高

3、級(jí)制品這方面，日本、澳大利亞、美國(guó)已進(jìn)入世界前列，我國(guó)仍處于試驗(yàn)階段。 蛇紋石的有價(jià)元素是硅和鎂其次還含有大量的鐵、鎳、鎘等。蛇紋石提取有價(jià)元素的處理方法大致可分為兩類：(1)焙燒-浸出法；(2)直接酸浸法，酸浸法中以用硫酸直接浸出的研究報(bào)道最多。但是，關(guān)于蛇紋石浸出過(guò)程的研究，主要集中在工藝方面，且存在著硫酸浸出過(guò)程速率較慢、氧化鎂浸出率不高等不足。鎂等金屬離子的浸出率不高，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)問(wèn)題：首先，導(dǎo)致鎂等金屬離子的利用率不高

4、；其次，酸浸渣組成不純，必須經(jīng)堿浸、調(diào)整、酸析、漂洗、烘干、灼燒才能制得白炭黑產(chǎn)品，因而影響了其應(yīng)用性能，使硅利用的工藝流程較長(zhǎng)。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致原材料消耗量較大、經(jīng)濟(jì)效益不佳等不足。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究，干法氧化鎂的浸出率未超過(guò)4％；濕法硫酸的浸出率高于鹽酸，在硫酸濃度為40％，硫酸與蛇紋石的液固比為4：1時(shí)，加入助浸劑HF(加入量為40％硫酸質(zhì)量的1.2％-1.5％)后氧化鎂的浸出率為98％以上。用氨水除雜以后，用碳銨聯(lián)合沉鎂。沉淀在溫度為9

5、00℃下煅燒3小時(shí)后檢測(cè)，氧化鎂的含量為98％以上，其余指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB9004-88。在氨水除雜過(guò)程中根據(jù)Fe<'3+>、Fe<'2+>、Al<'3+>、Cr<'3+>、Ni<'2+>等各自溶度積不同進(jìn)行分離、除雜凈化。其中鐵以黃鐵釩和氫氧化鐵的形式回收利用，經(jīng)GB/T 223.7-2002重鉻酸鉀滴定法滴定其鐵含量分別為72.37％，62.0％已達(dá)到可綜合利用的水平<'[2]>。鎳以硫化鎳的形式回收。其他微量元素固化后填埋處理。目前

6、，蛇紋石提取氧化鎂工藝收益普遍不佳，硅粉不純。本文中由于蛇紋石酸浸解理完全，浸出硅渣洗滌后經(jīng)分析其品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到白炭黑標(biāo)準(zhǔn)。高品質(zhì)的無(wú)定形硅粉的制得為蛇紋石的資源化利用提供了可行的條件。 對(duì)于采用氟化物助浸所產(chǎn)生的氟化硅(SiF<,4>)氣體環(huán)境問(wèn)題，采用空心噴淋塔噴淋清水吸收方式處理。對(duì)清洗硅粉的部分廢水可以用來(lái)做七水硫酸鎂精制時(shí)的配制水。多余部分和其他各段產(chǎn)生的廢水匯集。對(duì)各部匯合后的廢水采用加次氯酸鈉、石灰水、聚合氯化鋁混