川南高嶺石型硫鐵尾礦大宗量高效利用技術(shù)研發(fā).pdf

1、川南地區(qū)硫鐵礦資源儲(chǔ)量豐富，礦石中主要礦物為黃鐵礦與高嶺石，在長(zhǎng)期的硫鐵礦開(kāi)采和選礦過(guò)程中，由于采選技術(shù)落后，很多高嶺土資源沒(méi)有得到充分的利用而被棄于尾礦中，大量尾礦不但占用大量寶貴的土地資源，還會(huì)引起嚴(yán)重的酸性礦山廢水環(huán)境污染。因此開(kāi)展高嶺石型硫鐵尾礦的大宗量高效利用，對(duì)于川南地區(qū)煤硫產(chǎn)業(yè)的循環(huán)發(fā)展無(wú)疑具有重要意義。
　　本文對(duì)川南高嶺石型硫鐵尾礦的工藝礦物學(xué)性質(zhì)、硫鐵重選尾礦脫碳浮硫工藝、浮選尾礦用作混凝土礦用外加劑以及表面改

2、性煅燒高嶺土用作橡塑填料工藝等進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下。
　　（1）川南高嶺石型硫鐵尾礦工藝礦物學(xué)特性。川南高嶺石型硫鐵尾礦分為重選尾礦與浮選尾礦，主要礦物成分為高嶺石和黃鐵礦，并含有銳鈦礦、方解石，重選尾礦中有些許碳質(zhì)礦物；重選尾礦中SiO2和Al2O3含量為59.35％，碳和硫的含量分別為6.27%和7.84%，浮選尾礦中SiO2和Al2O3含量為76.50%，碳和硫的含量分別為1.06%和0.82%。
　　（2

3、）重選尾礦脫碳浮硫試驗(yàn)。重選尾礦需再磨至-0.074mm85%進(jìn)行浮選，經(jīng)過(guò)脫碳浮硫，尾礦碳、硫品位降低至1.28%、1.03%；碳精礦發(fā)熱量為5285.68kcal/kg（22.11MJ/kg），達(dá)到GB/T15224-2010《煤炭質(zhì)量分級(jí)》中發(fā)熱量的標(biāo)準(zhǔn)；硫精礦品位為48.63%，達(dá)到硫精礦優(yōu)等品的要求；浮硫尾礦的碳、硫品位與高嶺石型硫鐵浮選尾礦極為接近，可用于混凝土礦物外加劑的研究。
　?。?）浮選尾礦作混凝土礦物外加劑試

4、驗(yàn)。浮選尾礦（-0.074mm85%）經(jīng)過(guò)煅燒后，成為煅燒高嶺土，粉磨過(guò)后，具有極高的火山灰活性；最佳煅燒溫度為800℃，最優(yōu)煅燒時(shí)間為2h，磨礦細(xì)度為d90為19.64μm，最優(yōu)條件下水泥膠砂試驗(yàn)活性指數(shù)可達(dá)125.6%；煅燒高嶺土作混凝土礦物外加劑，摻量為30%時(shí)混凝土力學(xué)及施工性能最佳，并且煅燒高嶺土能夠代替水泥熟料并且有效降低水化熱；隨著水化齡期的增大，水泥生成Ca(OH)2的量逐漸增大；相同的水泥水化齡期內(nèi)，Ca(OH)2隨著

5、摻量增大而減小，并且隨著摻量的增加，活性硅鋁消耗的Ca(OH)2含量就越大（活性SiO2、Al2O3與Ca(OH)2發(fā)生二次水化反應(yīng)），火山灰反應(yīng)越顯著。
　　（4）煅燒高嶺土表面改性后作橡塑填料試驗(yàn)。煅燒高嶺土經(jīng)粉磨（d60≈2μm），硅烷偶聯(lián)劑改性（用量為煅燒高嶺土質(zhì)量的1.5%）后所得的表面改性高嶺土，可作為 EPDM橡膠和 PP塑料的充填劑，改性高嶺土充填橡膠的最佳配比為15%M，橡膠的拉伸強(qiáng)度達(dá)到4.32MPa，比空白樣

6、增加45.5%；斷裂伸長(zhǎng)率由322.03%增加至402.85%。；改性煅燒高嶺土可以明顯增強(qiáng)PP的力學(xué)性能，最佳添加量為10%M，斷裂伸長(zhǎng)率由28.15%提升至51.29%，屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率由12.28%提升至16.54%，未改性高嶺土與PP塑料相容性差，對(duì)PP塑料沒(méi)有補(bǔ)強(qiáng)作用。
　　川南高嶺石型硫鐵尾礦所制備的煅燒高嶺土，用作混凝土礦物外加劑可大宗量消耗川南高嶺石型硫鐵尾礦，改性煅燒高嶺土可用作橡塑填料，也能夠達(dá)到減排的目的。這些舉