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經濟方案。我國擁有豐富的蛇紋石礦產資源。在開采和利用蛇紋石的過程中將會產生大量的蛇紋石廢棄物，稱之為蛇紋石粉礦或尾礦，約占開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，既浪費了礦產資源，又堆積占用了大量的土地，不僅造成環(huán)境污染，更嚴重地破壞了自然生態(tài)、影響正常的生產秩序。蛇紋石通常也被作為開采天然石棉過程中的固體廢棄物而丟棄，我國每年開采天然石棉的量己達20萬噸，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小的石棉纖維，廢棄后長期暴露在自然條件下，將會彌漫在空氣當中，對生態(tài)環(huán)境和人類的健康都造成嚴重的影響。目前我國蛇紋石的開發(fā)利用尚處于初級階段，開發(fā)利用水平很低。大多數礦山主要是靠出售原塊礦和簡單加工的粗產品，價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、級制品這方面，日本、澳大利亞、美國已進入世界前列，我國仍處于試驗階段。 蛇紋石的有價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道最多。但是，關于蛇紋石浸出過程的研究，主要集中在工藝方面，且存在著硫酸浸出過程速率較慢、氧化鎂浸出率不高等不足。鎂等金屬離子的浸出率不高，會導致兩個問題：首先，導致鎂等金屬離子的利用率不高

4、；其次，酸浸渣組成不純，必須經堿浸、調整、酸析、漂洗、烘干、灼燒才能制得白炭黑產品，因而影響了其應用性能，使硅利用的工藝流程較長。這些缺點導致原材料消耗量較大、經濟效益不佳等不足。經過實驗室研究，干法氧化鎂的浸出率未超過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，加入助浸劑HF(加入量為40％硫酸質量的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小時后檢測，氧化鎂的含量為98％以上，其余指標符合國標GB9004-88。在氨水除雜過程中根據Fe<'3+>、Fe<'2+>、Al<'3+>、Cr<'3+>、Ni<'2+>等各自溶度積不同進行分離、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，浸出硅渣洗滌后經分析其品質已經達到白炭黑標準。高品質的無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。 對于采用氟化物助浸所產生的氟化硅(SiF<,4>)氣體環(huán)境問題，采用空心噴淋塔噴淋清水吸收方式處理。對清洗硅粉的部分廢水可以用來做七水硫酸鎂精制時的配制水。多余部分和其他各段產生的廢水匯集。對各部匯合后的廢水采用加次氯酸鈉、石灰水、聚合氯化鋁混