石棉尾矿、蛇纹石矿综合利用研究及产业化现状

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1、石棉尾矿、蛇纹石矿综合利用研究及产业化现状【摘要】:石棉尾矿、蛇纹石是一种含有多种有价元素的矿产资源，具有一定的开发与应用价值。本文介绍了目前我国石棉尾矿、蛇纹石资源综合利用的应用、研究与产业化现状，并就研究与产业化过程存在的一些问题提出了建议。【关键词】:石棉尾矿、蛇纹石；研究；产业化；现状；1、概述：石棉矿、蛇纹石是镁的一种含水硅酸盐矿物。其化学组成为3MgO·2SiO2·2H2O或MgO[Si4O10](OH)8，其中含氧化镁（MgO）43.0%，二氧化硅（SiO2）44.1%，水（H2O）12.9%。常见的混入物有

2、氧化亚铁（FeO）、三氧化二铁（Fe2O3）和氧化镍（NiO）等。我国石棉矿、蛇纹石资源储量十分丰富，已探明的蛇纹石总储量超过50亿吨，居世界第三位。矿点遍布全国十几个省区[1]。2、石棉矿、蛇纹石综合利用途径及研究现状：2.1综合利用途径：石棉矿、蛇纹石矿含有镁、硅、铁、镍、钴等有价元素，同时具有耐热、抗腐蚀、耐磨、隔热、隔音等性能，具有一定的开发利用价值。对其进行综合利用的途径大致有以下几个方面：一是用于制造化肥：用石棉矿、蛇纹石作配料与磷灰石混合，经粉碎、熔化、冷却、干燥、粉碎制造水溶性磷肥。如单独施用蛇纹岩细粉，亦

3、有一定肥效，特别是用于玉米、薯类、豆类以及块根、块茎类作物，效果较好。二是用作耐火材料：重庆、太原等钢厂利用蛇纹石制作焦炉砖，其碱性耐火效果好。三是生产铸石或用作岩棉的辅助材料：铸石或岩棉配料中，若MgO不足时可以用石棉尾矿、蛇纹石作辅助原料，这样不仅可以提高MgO含量，还可相对降低Al2O3、CaO含量。四是用于制备镁、硅化合物：从石棉尾矿、蛇纹石中提取氧化镁的设想和工艺于19世纪首先在奥地利提出。石棉尾矿、7蛇纹石有望成为继海水、卤水、白云石矿、可溶性镁盐和菱镁矿外的第6种可以用来生产镁化合物产品的原料来源。此外，利用

4、其中的硅资源可以制得硅酸钠、白炭黑及其他硅化合物等。五是提取铁、镍化合物：石棉尾矿、蛇纹石经酸浸后获得的酸浸液中含有一定量的镍离子和相当浓度的铁离子。制备镁化合物之前，在对溶液的净化过程中可沉淀分离出铁、镍，收得含铁沉淀物、镍精矿。试验证明，酸解过程镍浸出率可以达到90%，铁浸出率可以达到86%。经沉淀收得的镍精矿含金属镍最高可以达到20%，含铁沉淀物含铁量可以达到60%，镍、铁的最终收率分别可以达到70％和75％。镍是一种贵重的有色金属资源，镍精矿可用于镍化合物的制备和金属镍的冶炼；含铁沉淀物可以用作炼铁及制备其它铁化合

5、物的原料[2]。2.2研究现状：上个世纪90年代以来，国内对石棉尾矿、蛇纹石综合利用途径及相关技术的研究较为活跃。研究方向多集中在采用湿法冶金工艺综合利用其中的各种有价元素方面。杨保俊等[3]采用循环活化酸浸新技术，提出了以蛇纹石为原料制取轻质氧化镁和水玻璃的方法，有效的提高了镁、硅的回收率并且缩短了酸浸时间。在最佳工艺条件下，蛇纹石中MgO的平均浸出率均在97%以上，酸滤液中Mg2+回收率大于96%。制得的轻质氧化镁和水玻璃质量符合国家标准，蛇纹石中氧化镁的回收率大于90%。胡章文等[4]提出以硫酸酸浸蛇纹石，在对浸出液

6、进行净化及表面活性剂存在的条件下，采用氨化法工艺制备针状纳米氢氧化镁的方法。实验结果证明，在优化工艺条件下，产物晶型发育完整，呈针状，粒径在5-10nm之间，长径比为15-20，而且分散性能良好。符剑刚等[5]公开了一种从含镍蛇纹石中综合高效回收镍镁资源的方法：将含镍蛇纹石矿石经初步破碎后，通过球磨机磨碎至0.074mm～2.0mm，磨矿浓度为20%～60%；得到的矿浆加入到高压釜当中，在搅拌的情况下，加入PH值为0.5～3的强酸；然后升温搅拌反应，反应时控制酸压煮浸出反应时间为30min～240min，酸压煮浸出过程在9

7、0℃～220℃的温度下进行，酸压煮浸出过程在110Kpa～2300Kpa的压力下进行；7反应完全后过滤，得到的含镍镁浸出液可以采用传统的分步沉淀法分离、回收镍镁产品，也可以通过溶剂萃取、或离子交换分离富集并回收镍镁资源。本发明采用高压反应釜制造极端条件，在保证较高镍、镁浸出率的前提下，尽可能降低药剂消耗及杂质的浸出，综合高效回收镍镁资源，提高产品质量，降低生产成本。戴元宁[6]提出了一种蛇纹石矿的全湿法综合处理工艺。本工艺以蛇纹石为原料，全湿法制取气相白炭黑、透明碳酸镁、活性氧化镁、硫酸镍，并回收铁、铬为精矿的化工冶金技术

8、。本处理方法用硫酸为浸取剂，以卤化物为活化剂，使蛇纹石中的硅成气相卤化物形式分解逸出，再经铵化氧化制成气相白炭黑产品；让浸取的镁、铁、镍、铬成硫酸盐形式进入溶液，经一次碱化沉淀脱杂制铬精矿，二次碱化沉淀脱杂制铁精矿，三次硫化沉淀转化制硫酸镍，四次碳化沉淀转化制透明碳酸镁及活性氧化镁；酸解硫化沉镍反应放出