金尾矿资源化利用实验研究进展开题报告

 2021-11-14 21:03:11

1. 研究目的与意义(文献综述)

我国金矿资源储量丰富,黄金产量长年位居世界第一。随着国民经济的不断发展,对金矿资源的需求也日益剧增,近年来,虽然黄金产业总体运行平稳,但随着金矿的开采,尾矿不断的积累,仅在2013年,我国的金尾矿产生量就已达2.14亿吨,据不完全统计,我国的金尾矿产生量已有十几亿吨之多。这些固体废弃物主要是金选矿后的尾矿和冶炼产生的氰渣,如果不能得到及时处理,就会产生许多问题。大量金尾矿的堆放会占用大量土地资源和空间,堆放的同时会带来次生灾害,不仅对人们的生产生活带来影响,还会对生态环境带来严重的破坏。有资料显示,在矿山开采造成的土地破坏中,尾矿和废石就占其中的38%。尾矿在堆放的时候,容易流动发生坍塌,这种现象特别在雨季的时候越容易发生,造成植被破坏和人员的伤亡。此外,金尾矿颗粒非常细,堆放时遇到大风气候容易造成扬尘,污染大气,影响周围居民;尾矿中的一些成分,尤其是硫化物以及矿选剂的残留物,会对周围生态造成破坏。

目前对金尾矿的利用方式主要有三种。一是对尾矿中的有价金属进行再选回收,对金尾矿中的有价金属金和银,目前回收的工艺主要有浮选法和重选法两种工艺,再依次对尾矿中的铅、铜、锌浮选回收,金精矿的最终尾矿为硫精矿和尾渣。二是用尾矿制备建筑材料,金尾矿中主要是以石英、透辉石、长石、绿帘石等硅酸盐矿物,与传统建筑材料的主要化学成分相似,经实验证明可作为建筑材料的替代原料。三是尾矿可用于井下填充,矿山在开采后会在地下形成采空区,这些区域容易发生地面塌陷,带来安全隐患,将作为废弃物的尾矿填充在矿山采空区,可以有效地对尾矿进行综合利用。目前,回收有价金属约占尾矿综合利用量的3%,制备建筑材料约占43%,用于井下填充约占53%。

本研究试图通过以金尾矿作为建筑陶瓷的生产原料,生产出符合标准的陶瓷产品,以期对金尾矿进行资源利用,有利于提高资源的综合利用率,又能减少土地占用,保护土地资源和生态环境,符合经济效益。一种原料能否代替另一种原料,这要取决于这种原料的化学组成、使用性能和价格。文献表明,金尾矿的化学组成与陶瓷原料相比大致相近,区别在于,一般来说,金尾矿中的SiO2含量偏低,CaO和MgO含量偏高,这被认为不适合作为烧结砖的原料,但有实验证明,可以通过添加辅料调整配方,在烧结的高温反应中改变其性能,得到质量合格的陶瓷产品。金尾矿作为原料生产建筑陶瓷,不仅价格便宜,还可以节省排尾费,对于资源利用、环境保护以及建筑陶瓷的发展有着重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

2.1.1材料制备:

原料(某地金尾矿)与黏土充分混匀后,采用干压法制成胚体。控制尾渣掺量分别为40%、50%、60%、70%、80%时,探究尾渣与黏土混合料的朔性,选择最适宜的水分和压力。成型干燥后,在1000~12000c烧成温度范围内烧制成陶瓷样品。探索最佳的烧成条件后,对样品进行性能检测并分析,最终确定金尾矿陶瓷烧成的工艺控制。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-6周:按照设计方案,进行配方试验,确定陶瓷烧成的条件。

第7-9周:测试金尾矿掺量、成型水分掺量、成型压力、烧成制度等因素对于陶瓷宏观性能的影响;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 赵威,王竹,黄惠宁,高佳研,韩茜,周春生.金尾矿基轻质高强陶粒的制备及性能研究[j].人工晶体学报,2018,47(06):1266-1271.

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