磷尾矿材料化综合利用途径研究进展

我国的磷化工产业是国民经济发展的支柱产业,产业规模庞大.磷精矿作为磷化工的基础原料,主要由磷矿石经选矿而得,与之伴生的磷尾矿的堆存量逐年攀升,不仅占用大量土地,而且带来严重的植被破坏、水源污染等污染环境问题以及溃坝的安全风险.本文在介绍磷尾矿主要来源、危害与传统利用方法的基础上,根据近几年的研究现状和发展趋势,综述了磷尾矿材料化的利用途径,总结了磷尾矿材料化的利用方向,从单纯的磷尾矿作为充填材料、路基材料等砂石材料利用模式,逐步转化成大量利用磷尾矿中的高含量元素Ca、Mg和主要元素Si、Al制备轻质、隔热、耐火等多功能高附加值材料利用模式.同时,对磷尾矿直接制备绿色高附加值材料进行了展望并指出目前亟待解决的问题.     

铁尾矿沥青混合料的路用性能研究

铁尾矿是主要工业固废之一,其堆放造成了严重的土地浪费和环境污染,将其用于沥青路面建设是高质量、规模化利用的有效方式。为考察铁尾矿沥青混合料(IT-AC)的路用性能随铁尾矿体积掺量的变化规律,本工作设计了不同铁尾矿体积掺量的IT-AC,并进行马歇尔试验、车辙试验、浸水车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和动态模量试验。结果表明,铁尾矿的主要化学成分是SiO₂且含量超过65%(质量分数),属酸性集料,其压碎值与磨耗值均偏高;铁尾矿表面比天然集料具有更多的空隙,吸附了部分沥青,因此IT-AC的沥青用量随着铁尾矿体积掺量的增加而变大;IT-AC的60℃马歇尔稳定度、动稳定度、浸水动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比、低温弯拉应变和动态模量均随铁尾矿掺量的增加而降低,说明IT-AC的路用性能随铁尾矿体积掺量的增加而降低,铁尾矿的体积掺量不宜超过40%。     

铁尾矿在建材产品中的应用途径

在阐述我国铁尾矿资源现状的基础上,综述了近年来铁尾矿在我国建材行业中的应用研究进展,并对目前国内铁尾矿在建筑材料中的应用的方法和途径进行了分析,指出了铁尾矿综合利用对于提高经济效益和改善生态环境的重要性。     

有色金属尾矿的问题及处理现状

在处理有色金属的时候,会伴随着尾矿的排放,尾矿的排放不仅浪费了大量的资源并且占用了大量的土地,最严重的是对当地的环境造成了影响。本文主要论述了有色金属尾矿存在的问题,并且对于处理现状进行了探讨。     

钼尾矿资源回收综合利用研究进展

钼矿作为重要的工业矿产,一直是我国的一种传统优势矿产,主要应用于钢铁领域和其他合金领域及化工领域,在全球占有重要地位,对经济具有支撑作用.钼尾矿作为一种可利用资源,应当充分利用其自身的各种有效价值.详细介绍了钼尾矿中钼、白钨、铁、铜、硫矿石以及磁铁矿回收工艺的研究现状,钼尾矿合成制造金云母、玻璃、混凝土小型空心砌砖等建筑材料的利用情况,以及钼尾矿用作农业肥料的技术和意义.在此基础上对钼尾矿的有效回收和利用提出合理化建议,对钼尾矿的回收的发展前景进行了展望.     

加快实施我国尾矿资源综合利用标准化刻不容缓

本文介绍了我国尾矿资源综合利用和标准化实施的现状,探讨了标准化在尾矿资源综合利用中的作用,对加快实施尾矿资源综合利用标准化提出了建议。     

尾矿作为水泥和混凝土原材料综合利用研究进展

尾矿是利用率较低的大宗工业固体废物,全社会对其资源化利用一直极为关注。文章介绍了近年来尾矿的排放及综合利用情况,尾矿的化学成分及粒径分布,尾矿作为煅烧水泥的原材料以及作为混凝土粗、细骨料再利用的研究进展。在此基础上对目前存在的问题和今后再利用研究方向提出了建议。     

铁尾矿提纯纳米白炭黑的研究

以铁尾矿为原料,采用热碱反应法,经过浸酸、滤洗、酸浸渣热碱反应、稀酸法控制沉析二氧化硅工艺,并在稀酸沉析过程中进行表面处理,制备出超细纳米白炭黑。采用单因素变量法考察NaOH的浓度、混合料煅烧时间、碱溶时间、碱溶温度对白炭黑产率的影响,并采用XRD、SEM对产物的微观结构和形貌进行了表征。得最佳工艺条件为:5g煅烧铁尾矿的酸浸渣与10g NaOH混合均匀,于500℃煅烧50min后,将混合物溶于190ml水,并加入4g NaCl,混合液于70℃搅拌反应60min后过滤,滤液用HCl酸化至pH=8,陈化1h后,再经抽滤、洗涤、干燥,得到纳米白炭黑产品。通过计算,此工艺条件下制备纳米白炭黑的产率可达到97.41%,所得白炭黑为水合非晶物质,颗粒近似球状,粒径为50～100nm左右。     

铁尾矿加气混凝土的制备和性能

以铁尾矿为主要原料制备加气混凝土,研究了铁尾矿的细度和掺量对其性能的影响。结果表明:随着铁尾矿细度的减小料浆的流动性提高,大量气孔的形成使制品的绝干密度降低;但是,细度过小使料浆的流动性降低,在浇注过程中大量气孔的破裂使制品的绝干密度提高。铁尾矿细度减小可提高水化反应速度,生成更多的水化产物,使制品的抗压强度提高。但是,铁尾矿过细使未反应的原料残核过分细小,不能形成良好的气孔结构,导致其抗压强度降低。提高铁尾矿的掺量能使水化产物之间的空隙充分填充,制品的绝干密度随之提高。铁尾矿掺量的提高使托贝莫来石的数量增加,由针片状变为短纤维状,相互交叉形成了网状结构,使制品的抗压强度提高;但是铁尾矿掺量过高使结晶良好的托贝莫来石数量减少,网状结构变得相对松散,导致制品的抗压强度降低。     

铁尾矿制备新型建筑材料的国内外进展

铁尾矿是铁矿石经加工及利用过程中产生的有价元素含量较低的部分,是矿山固体废弃物的重要组成之一,也是一种宝贵的二次资源.大量不可回收的铁尾矿主要堆存在尾矿库中,既浪费土地资源,又存在安全隐患和环境危害.高效加工利用铁尾矿是节能环保、提高经济效益的有效途径.铁尾矿是一种精细、稳定、复杂的材料,主要由二氧化硅和氧化铁组成,与天然砂矿物成分十分接近,将铁尾矿应用于新型建筑材料领域是尾矿综合利用的重要发展方向.新型建筑材料是在传统建筑材料的基础上,性能得以提升、功能得以完善或增加的建筑材料,具有高强、轻质、节能和环境污染小的特点.国内外就铁尾矿在新型建筑材料方面的开发做了大量的研究,结果表明,铁尾矿中的化学组成通过校正原料的调整,可以成功地运用到各种建筑材料,如环保砖、建筑吸隔声材料、微晶玻璃、建筑陶瓷、多孔保温材料及涂料等.有研究表明,对铁尾矿添加煤矸石、粉煤灰等物质,可以弥补铁尾矿作为建筑制品原料的不足,制备的新型尾矿墙体材料具有高强度、耐盐碱腐蚀性;利用多种类型的铁尾矿均可制备出主晶相为辉石的微晶玻璃,其具有较好的耐酸碱性能、抗压强度和抗折强度;制备的保温隔热材料的力学性能和保温隔热性能较好,有研究表明中试实验的材料导热系数可达0.085 W/(m?K).铁尾矿还可以应用到涂料领域,由于铁尾矿中含有一定量的氧化铁,而氧化铁在正常环境条件下具有较高的稳定性,广泛应用于涂料、塑料、纸张和陶瓷等领域.有研究使用铁尾矿作为建筑乳胶漆颜料用于生产可持续建筑涂料,也有利用铁尾矿中的氧化铁作为制备彩色陶瓷玻化砖的天然着色剂.就目前而言,铁尾矿新型建筑材料大多还难以形成规模,多处于实验室阶段,推广方面还需要进行大量的工作.另外,很多高附加值建材的研究仍处于起步阶段,还需要进行大量深入的理论和实验研究,究其原因,主要是:①不同产地及工艺条件下的铁尾矿性质差异较大,导致原料稳定性存在一定问题;②铁尾矿建材产品由于原料的复杂性,其生产工艺不具有普适性,加大了研究及生产成本,这在一定程度上影响了其规模化发展;③铁尾矿建筑材料仍属于受运距限制的产品,由于大多数矿山远离城区,因此其尾矿产品无法实现大规模的集约经营,在进一步降低成本、提高质量方面受到制约;④铁尾矿新型建材的产品推广和市场开发也是制约其发展的一个问题.本文综述了铁尾矿在新型建筑材料方面的研究进展,重点阐述了铁尾矿作为一类新型建筑材料资源的高值化利用现状,分析了铁尾矿在新型建筑材料行业发展中可能面临的问题并展望其发展前景,以期为铁尾矿在新型建筑材料领域的高值化利用提供参考.     

铁尾矿资源化综合利用现状

我国铁尾矿排放量大,大量堆积的铁尾矿资源不仅占用了大量可利用土地,而且造成生态环境污染问题日益突出,铁尾矿的资源化利用已经成为我国重点关注的问题。本文简要概述了我国铁尾矿综合利用的现状,并介绍了目前铁尾矿资源化利用的主要形式,分析了目前我国铁尾矿利用方面存在的问题并提出相关建议。     

铁尾矿对树脂基复合材料性能的影响

采用热压成型的方法制备了不同含量铁尾矿增强的树脂基复合材料,并对其力学性能和摩擦学性能进行了研究.结果表明,铁尾矿含量小于20%时,树脂基复合材料的各项物理力学性能和摩擦磨损性能较优,其中含铁尾矿10%的样品性能最佳;当含量超过20%时,复合材料的性能随着铁尾矿含量的增加有所降低,但仍符合国内外相应的标准.扫描电镜分析表明,样品中铁尾矿保持低含量(小于20%)时,磨损表面相对平整,磨损主要以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为主;高含量(超过20%)时,随着铁尾矿含量的逐步增加,沟犁效应加剧,且样品磨损表面出现大量磨损粒子,此磨损主要为磨粒磨损和疲劳磨损.     

铁尾矿在碱性环境下的溶解特性

采用球磨机将铁尾矿研磨成细粉,分别浸泡在不同浓度及温度的NaOH溶液和KOH溶液中,浸泡24 h后进行固液分离,并分别采用ICP-OES和XRD分析液相的化学组成和固相的矿物组成。结果显示,在NaOH和KOH溶液中溶出的主要成分是铁尾矿中的Si和Al,而Ca、Mg和Fe的溶解率均非常低,其溶解率顺序为Si>Al>>(Ca, Mg, Fe);Si、Al的溶解率均随溶液碱浓度的增大和溶液温度的升高而增加;当溶液浓度达到10 mol/L或温度达到80℃时,Si、Al的溶解率明显增大。铁尾矿中的大部分矿物在碱溶液中会发生溶解或转化,其中石英、钠长石和普通辉石大量溶解;方解石在高碱浓度溶液中转化为羟钙石;赤铁矿和斜绿泥石相对稳定,但赤铁矿在高温时会部分溶解。     

我国矿山尾矿二次资源的开发利用

尾矿资源的综合开发利用是矿山可持续发展和从根本上治理矿山环境的重要途径。矿山尾矿的资源化．减量化和无害化是尾矿综合利用与治理的基本原则。开发利用矿山尾矿资源无疑对矿山经济环境是有益的，尽管尾矿中有价组分的再回收能减少一定尾矿数量，但要真正实现尾矿减量化，主要出路还是尾矿的整体利用。     

我国矿产资源综合利用现状分析

本文通过我国矿产资源的主要特点,总结了我国矿产资源的综合利用现状,同时,对我国矿产资源综合利用中存在的问题做了简单分析,并提出了加强矿产资源综合利用的建议,最后对矿产资源的综合利用进行了简单展望。     

石棉尾矿和蛇纹石高效综合利用技术

一、成果技术特点及创新采用酸浸、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。     

石棉尾矿和蛇纹石高效综合利用技术

一成果技术特点及创新 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。     

灵丘铁矿尾矿制备加气混凝土的试验研究

为综合利用固体废弃物铁尾矿,以山西灵丘低硅铁尾矿作为主要原料,铝粉作为发气剂,成功制备出了符合GB/T11968—2006标准的A3.5、B06级加气混凝土.考虑最大限度使用铁尾矿的情况下,通过试验得出生产铁尾矿加气混凝土的优化方案:尾矿粉磨时间25 min,硅砂粉磨时间为30 min,配料质量比为m(铁尾矿)∶m(硅砂)∶m(石灰)∶m(水泥)∶m(脱硫石膏)为40∶20∶24∶10∶6.由X射线衍射测试分析可知,成品中主要的矿物成分为托贝莫来石,此外还有硬石膏和尾矿中残留的石英等.扫描电镜和能谱分析结果显示,成品中形成C-S-H凝胶和托贝莫来石相互致密交织的显微结构,这是加气混凝土获得较高强度的重要原因.     

铁尾矿多孔结构吸波材料的制备及性能研究

针对大量铁尾矿污染环境和城市电磁辐射污染严重的问题,采用铁尾矿粉作为电磁波吸收剂,制备了多孔结构吸波材料,以此提高固体废弃物利用率和减少城市电磁辐射污染。探究了铁尾矿掺量和干密度对多孔结构吸波材料力学性能和电磁吸波性能的影响。结果表明,在干密度为812kg/m³、铁尾矿掺量为30%(质量分数)条件下,多孔结构吸波材料的抗压强度为5.23MPa,吸水率为5.4%。当多孔吸波材料试件厚度为24mm时,其吸波性能最好,有效吸收带宽为11.8GHz,最低反射率为-36.9dB。     

金属矿山尾矿问题及其综合利用与治理

我国金属矿山在地面积存的尾矿已达40多亿t,并以每年约2.1亿t的速度在增长。金属矿山尾矿的主要特点为颗粒极细、数量极大、毒性很强、浓度很低。尾矿库占用大量土地,尾矿库工程事故,尾矿对地面环境和地下水源的污染等,迫切需要采用新技术开展对尾矿综合利用和治理的研究与开发,包括回收利用尾矿中的金属和非金属元素,利用尾矿制作建筑材料或磁性肥料;采用各种措施全面治理尾矿,如设立地下尾矿库,利用地面尾矿库作排土场,尾矿膏体地面无坝堆放与同步复垦等,其最终目标是建立"无尾矿山"。