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变废为宝!高岭土尾矿综合利用的12种途径

发布时间:

2024-01-29 09:38

 

变废为宝!高岭土尾矿综合利用的12种途径

 

高岭土因其优异的性能与广泛的应用领域,被不断开发利用,但由于缺乏对矿产资源的综合利用认识,资源的利用率常常被忽略,随之带来了高岭土尾矿的大量堆砌,造成资源的浪费,同时也破坏了矿区的生态环境。近年来,随着高岭土矿产资源的枯竭与环保意识的加强,国内的高校、研究机构及企业开始对高岭土尾矿的资源化利用进行了研究,对高岭土尾矿的利用不断提高。

 

代替砂石等骨料用于建筑材料

 

兖矿集团分公司的冯宝侠发现水洗后的高岭土尾矿,可代替建筑用砂,用于制备混凝土空心砌砖;兖矿集团北海分公司的杨华明等人申请了“高岭土尾矿复合粉及在预拌混凝土中的应用”一项专利。专利中记载高岭土尾矿、氧化钙、水玻璃等物质通过机械研磨得到高岭土尾矿复合粉体,该粉体完全完全可用于混凝土中,混凝土的力学性能、耐久性完全不受到影响。 

 


利用高岭土尾矿渣制备轻质墙板

 

叶活耀利用高岭土尾矿渣制备轻质墙板,并申请了发明专利“一种利用高岭土尾矿渣制备轻质墙板的方法”。

 

 

制作水泥基材料

 

杨彦通过对广东佛冈某高岭土尾矿高岭土进行粉磨、煅烧等处理,制成低品位偏高岭土。研究了不同掺量、不同细度的低品位偏高岭土以及低品位偏高岭土和矿渣、低品位偏高岭土和硅灰复合在不同激发方式下的活性变化。在此基础上,将低品位偏高岭土应用于纤维增强水泥制品中。

 


从高岭土尾矿中提取硅酸钠

 

硅酸钠,俗称泡花碱,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿黏合剂。提供了一种以低温中压法从高岭土尾矿中提取硅酸钠的方法,具体步骤包括:高岭土尾矿通过破碎、球磨、筛分、分级;使用乙醇将原料润湿,与过量氢氧化钠充分搅拌混合均匀,加入一定配比的蒸馏水,充分搅拌倒入反应釜内胆,进行碱浸试验,得到固液溶液洗涤至中性过滤,干燥得到硅酸钠。此发明提高了高岭土尾矿的综合利用价值,其工艺简单,能耗低。

 


制备光伏玻璃用低铁石英砂

 

 

的尚德兴等人针对福建某高岭土尾矿进行工艺矿物学研究,经全粒级磨矿—分级—重选—磁选—擦洗—浮选获得0.6~0.1mm粒级含量大于95%,SiO2含量为99.29%,Al2O3含量为0.27%,Fe2O3含量为0.0029%的石英精砂,满足太阳能光伏、光热玻璃用低铁石英砂质量要求。

 

 

制备纯净白炭黑

 

任鑫等人以苏州高岭土尾矿为原料,经过高温煅烧、酸浸、过滤、干燥过程制备了白炭黑。利用XRD、傅里叶变换红外光谱仪和BET对所得白炭黑的进行系列表征,纯度达98.32%以上,比表面积为350m2/g。

 


从高岭土尾矿中提取氯化铷

 

 

中南大学袁铁锤等人公开了一种从高岭土尾矿中提取氯化铷的方法。首先对高岭土尾矿进行盘磨破碎、过筛、得到高岭土细矿粉,将高岭土细矿粉与浸出剂混合均匀,将混合均匀的粉料倒入事先加热好的酸溶液中,进行酸浸出,得到酸浸出液。将得到的浸出液调节pH接近中性,随后进行除钙,得到含铷的浸出液。采用加磺化煤油稀释后的4-叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚溶液进行萃取,采用盐酸溶液进行反萃等工艺,得到粗铷盐产品,对其进行溶解、重结晶得到高纯度的铷盐产品。

 

 

制备玻璃制品

 

桂林电子工业学院陈国华等人利用高岭土尾矿为主要原料,再添加适量的氧化镁、硼酸、磷酸二氢铵等物质采用焙烧法制备出低温烧结性能的微晶玻璃,其具介电常数及膨胀系数低和电阻率高的特点,满足微电子封装的要求。

 


制备陶瓷相关制品

 

桂林工学院的王海利用高岭土尾矿和白云石制备出膨胀系数6.5~7.1×10-6/℃(30-380)玻璃陶瓷,该陶瓷具有硬度高,耐酸碱的特点。陆小波利用高岭土尾矿为主要原料,经科学实验开发出一种高温陶瓷釉。

 


制备无机高分子絮凝剂

 

聚合氯化铝铁(PAFC)是在氯化铝的基础上,引入三价铁离子,在溶液水解的过程中通过羟基架桥、共聚形成的一种新型高分子絮凝剂。在处理生活饮用水、工业用水、生活用水、生活污水和工业污水净化效果明显。

 

利用α-Al2O3在酸中良好的活性,利用高岭土尾矿不仅成功制备了符合国家标准的碱式聚合氯化铝铁,还将残渣中的二氧化硅进行富集处理,用于制备水玻璃及建筑涂料的填料。

 


制备高岭土尾矿轻质通孔陶粒

 

蒋文兰开了一种高岭土尾矿轻质通孔陶粒,其技术方案的要点是:高岭土尾矿轻质通孔陶粒由高岭土尾矿、高粘凹凸棒石粘土、粉状高岭土发泡剂、活性白土废渣、空心微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、轻质碳酸钙和硫酸亚铁组成。将配料进行搅拌混合、挤压造粒、烘干、焙烧、保温、筛分后密封包装为高岭土尾矿轻质通孔陶粒。高岭土尾矿轻质通孔陶粒具有比表面积大、堆积密度小、吸水率高、透气性能优越、外观造型美观无异味、轻质强度好、微孔和大孔为一体的特点。用于培育或种植各种苗木、花草和蔬菜时,植物的根部将会从高岭土尾矿轻质通孔陶粒里吸收水或液态肥的营养成分,确保植物生长发育好和成活率高,适用于配制无土栽培基质和营养土。

 


其它高岭土尾矿综合利用

 

 

采用磁选、重选、浮选联合选矿流程,在获得高品质石英砂、电气石、云母等精矿产品的同时,还回收了残存的高岭土产品,磁选出的硅酸铁矿物可作为建材或水泥原材料,最大程度地提高了高岭土尾矿二次资源的综合回收利用率,实现了尾矿零排放,取得了较高的经济和社会效益。

 

 

针对云南临沧高岭土具有高铝、钾、钠、铁、鈦等有害金属含量低、矿物组成复杂的特点,设计一套新型高岭土综合利用与无尾矿工程。

 

 

小结

 

高岭土尾矿中含有石英、白云母、长石及残余高岭土等矿物成分,通过重选、脱泥、筛分、浮选、机碓等分选手段,采用合适的工艺流程,可以得到高岭土精矿、云母精矿、长石精矿、石英精矿等,甚至可以做到无尾矿选矿;利用高岭土尾矿中含有的SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等有用组分的特点,再添加其他必要组分,然后通过熔制、水淬、装模、热处理、脱模、抛光等深加工处理制备陶瓷玻璃制品。随着环境压力的与日俱增和节能减排的推行,高岭土尾矿的充分利用迫在眉睫。

 

 

 

 

 

 

 

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