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本文针对石棉尾矿大量的堆积造成的环境破坏和资源浪费现状,对石棉尾矿资源化利用工艺技术和综合评价进行研究。采用SEM、XRD、XRF、IR及热分析对石棉尾矿矿物学特征进行了较为系统的研究。采用磁选法对石棉尾矿进行分离处理,讨论了磁选电流和尾矿粒度对磁选效果的影响。对石棉尾矿进行煅烧活化实验研究,讨论实验条件对活化效果的影响。利用不同方法对石棉尾矿(或活化产物)中的MgO和SiO2的提取率进行研究,通过比较得出最佳提取工艺。对Mg(OH)2、碱式碳酸镁、MgO及纳米SiO2的制备条件进行研究。研究蒸氨-碳化循环和碱溶-碳化循环工艺,采用该工艺制备多种硅镁系列化合物粉体材料。同时,对蒸氨-碳化循环和碱溶-碳化循环工艺进行综合评价研究。
研究结果表明:石棉尾矿中主要矿物成分为纤蛇纹石,主要化学成分为M.gO和SiO2,同时还含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO等。磁选实验中,磁选电流强度小于3.0A、尾矿粒度大于100目时影响较大,随着磁选电流的增大石棉尾矿粉中MgO和SiO2的含量提高,Fe2O3含量下降、CaO和Al2O3的含量基本保持不变。煅烧活化实验中,最佳实验条件为:煅烧温度,680℃；煅烧时间,40min；尾矿粒度,100目。提取率研究结果表明,铵盐浸取活化产物实验条件相对酸浸取活化产物的要高,但是硫酸铵可以循环使用,避免了使用无机酸对环境的污染。采用氨法成功了制备了Mg(OH)2,在最佳反应条件下Mg2+的转化率达84.3％。碱式碳酸镁制备过程中,碳化温度对碱式碳酸镁的晶体形态具有重要影响,而陈化时间对产物种类的影响较大。以片状碱式碳酸镁为原料在700～800℃煅烧温度下成功制备出具有玫瑰花状的轻质氧化镁。表面活性剂的用量决定纳米SiO2的粒度,当用量为0.6％时,SiO2的粒度在40～70nm之间。蒸氨-碳化循环工艺中,实现了一条工艺上制备出Mg(OH)2、碱式碳酸镁、MgO等多种含镁化合物；碱溶-碳化循环工艺中,实现了对生石灰的循环利用,制备出了纳米SiO2粉体,CaO的活性受煅烧温度和煅烧时间的控制。该工艺能够带来可观的环境效益和经济效益。