利用某尾礦制備納米二氧化硅的研究.pdf

1、隨著礦產(chǎn)資源的大力開發(fā)，產(chǎn)生的大量尾礦對(duì)環(huán)境安全存在極大的危害。尾礦堆放不僅占用大量土地，而且由于風(fēng)吹、日曬、雨淋，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)，隨著尾礦數(shù)量的不斷增加，尾礦壩壩體高度也隨之增高，其安全已成為礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。尾礦的處理處置已成為關(guān)系到礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展、危及礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要問題。因此，實(shí)現(xiàn)尾礦的資源化綜合利用具有重要的實(shí)際意義。 納米二氧化硅已在工業(yè)上廣泛應(yīng)用，是一種用途廣泛的新材料。本文根據(jù)某金礦尾

2、礦的SiOz含量高、物相構(gòu)成簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，研究了以該尾礦為原料，制備納米二氧化硅的工藝技術(shù)，并優(yōu)化了制備條件。 首先，通過高溫固相反應(yīng)法利用堿性熔劑將該尾礦中的SiO2轉(zhuǎn)化為Na2SiO3。討論了熔劑種類、反應(yīng)溫度、熔劑質(zhì)量以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)提取硅酸鈉的影響。結(jié)果表明，提取SiO2的優(yōu)化工藝條件為：使用NaOH為熔劑，在NaOH與尾礦的質(zhì)量比為1.4:1的條件下，于600℃下灼燒10min。 第二步，以尾礦制備的硅酸鈉提取液為

3、原料，通過超聲沉淀法制備納米二氧化硅。討論了在制備過程中超聲波的作用，探討了在超聲環(huán)境下，表面活性劑、溶解水量、HC1溶液濃度、終點(diǎn)pH值、超聲波功率與頻率對(duì)產(chǎn)品的影響。通過實(shí)驗(yàn)確定了制備納米SiO2的優(yōu)化工藝條件：用100mL蒸餾水溶解經(jīng)灼燒尾礦中的硅酸鈉，然后在功率為100w、頻率為28Hz的超聲作用下，加入3％的聚乙二醇，滴加1.6mL/L的鹽酸溶液至pH等于9。 此外，本文采用化學(xué)分析、電子透射電鏡(TEM)和X-射線衍

4、射(XRD)等手段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試和分析。結(jié)果表明，通過此工藝技術(shù)制備的納米二氧化硅為無定形二氧化硅，產(chǎn)品顆粒分散性良好，粒徑分布范圍為10～30nm，平均粒徑為18nm，形狀近似球形或橢圓；產(chǎn)品純度為98.40％，DBP吸收值為2.46 cm3/g，BET比表面積為262.16㎡/g，均達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 該技術(shù)方法工藝簡(jiǎn)便，重復(fù)性好，控制方便，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，較寬廣的市場(chǎng)推廣前景，為該類型尾礦的開發(fā)利