阿克塞石棉尾礦氧化物分離提取關鍵技術研究.pdf

1、基于石棉尾礦的主要化學成分是 SiO2和 MgO，本文以去金屬氧化物作用為理論指導對阿克塞紅柳溝礦區(qū)尾礦進行資源化利用研究。對不同礦山尾礦進行了礦物學特征分析和預處理，將纖蛇紋石短纖維從石棉尾礦中分離，分類高效利用。短纖維直接酸浸或與硫酸氫銨焙燒分離氧化物制備纖維狀多孔二氧化硅；石棉尾礦渣與硫酸氫銨混合焙燒分離氧化物制備多孔氧化硅；精制硫酸鎂濾液水熱合成氫氧化鎂；以多孔氧化硅為硅源水熱合成硬硅鈣石型保溫材料。
　　研究結果表明：①

2、阿克塞石棉尾礦主要化學成分為 SiO2和 MgO，主要物相組成是蛇紋石，還有少量滑石、磁鐵礦等；預處理后提純獲得純度較高的纖蛇紋石短纖維，含少量滑石；②短纖維酸浸分離氧化物優(yōu)化條件：硫酸溶液質量分數(shù)35％，反應溫度90oC，反應時間2.0h，液固體積質量比10:1；纖維狀多孔二氧化硅中 SiO2含量為98.30%；微觀形貌呈纖維狀，BET比表面積369.22m2/g，BJH累積孔容0.43cc/g，孔徑3.78nm，纖維狀多孔二氧化硅熱

3、穩(wěn)定性好。短纖維與硫酸氫銨焙燒分離氧化物優(yōu)化工藝條件：NH4HSO4:MgO摩爾比2.5，焙燒溫度500℃，焙燒時間1.5h。H+作用使得纖蛇紋石中氫氧鎂石八面體片結構溶解，原位保留和修飾了硅氧四面體片結構組元，形成了纖維狀多孔二氧化硅；③石棉尾礦渣與硫酸氫銨混合焙燒分離氧化物優(yōu)化條件：NH4HSO4:MgO摩爾比4.0，焙燒溫度500oC，焙燒時間2.0h，粒度120目；多孔氧化硅中 SiO2含量為72.17%，燒失量21.15%，微

4、觀形貌是纖維和非纖維的混合體， BET比表面積80.56m2/g， BJH累積孔容0.193cc/g，孔徑3.818nm，熱穩(wěn)定性好，20~1000oC范圍內未發(fā)生晶相轉變。在熔融狀態(tài)下硫酸氫銨與石棉尾礦粉中蛇紋石、水鎂石等礦物作用，使得鎂氧八面體片溶解，蛇紋石結構坍塌，重組形成非晶態(tài)多孔氧化硅；④精制硫酸鎂水熱合成氫氧化鎂粉體的優(yōu)化條件：反應溫度180oC，反應時間8.0h， nMgSO4：nNaOH=0.995，晶型控制劑可為十二烷

5、基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、乙二醇、丙三醇和二乙醇胺；⑤以多孔氧化硅為硅源，CaO為鈣源，按 Si/Ca摩爾比1:1，水熱溫度220oC，反應時間18h，液固體積質量比30:1合成硬硅鈣石；多孔氧化硅電離為絡陰離子[H2SiO]4-，與氫氧化鈣的水合離子Ca(H2O)5(OH)2+發(fā)生共棱反應，形成半結晶狀態(tài)的 C-S-H(Ⅱ)，首先C-S-H(Ⅱ)轉變?yōu)?C-S-H(Ⅰ)，隨著反應繼續(xù)與絡陰離子形成雪硅鈣石，繼續(xù)升高溫度或增加時