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石英砂问答

石英砂是做什么用的(挖掘石英砂的另类“宝藏”)

发布时间:2023-03-07  人气: 73

目前,全国铁矿和有色及稀贵金属矿开采每年约产生30亿吨废石,累计堆存超过600亿吨。非金属矿开采(煤炭开采除外)每年约产生10亿吨的废石,累计堆存超过100亿吨。全国非煤矿山开采每年产生40亿吨废石,累积堆存超过700亿吨。

来源:pixabay

如果将700亿吨废石装满货运列车,首尾相连可以绕地球200圈。这些废石堆存量何去何从?对此,促进矿山废石、尾矿的资源综合利用,紧迫又重要!固体废物是放错位置的资源,善用尾矿,变废为宝,对于石英砂尾矿也不例外。

石英砂尾矿中含有石英矿开采筛选后的尾砂、废渣、废泥,尾砂占绝大部分。石英尾砂的化学成分主要是二氧化硅,杂质主要是长石、粘土、云母、铁矿物等,只要合理开发、科学利用,就可以消除污染、变废为宝。

生产水泥

石英尾砂的化学成分满足水泥配料要求,加之其碱含量较低,完全可以作为硅质替代原料;从物理性能来看,虽然石英尾矿的易磨性很差但其细度已接近了生料的细度,再经过适当粉磨后,就完全可以满足细度要求。

生产烧结砖

传统的烧结砖不仅破坏耕地,而且污染环境,宋杰光、郝成伟等长期研究石英尾砂的特性,确定了石英尾砂的最佳加入比例,从而生产出高性能、高抗压强度的烧结砖。

生产陶瓷、陶瓷釉面材料

韩复兴等用石英废砂、紫木节、粘土等可生产卫生陶瓷,有效降低了卫生陶瓷生产成本。用高岭土、瓷石、石英尾砂粉、长石、矿化剂、色料等配料,烧制色泥瓷和色釉瓷,产品性能优良,使用卫生,装饰效果独特,色彩缤纷且釉面不含铅、镉溶出量。

生产微晶玻璃

微晶玻璃具有易加工、强度高、耐腐蚀、电导性低等优良性能。微晶玻璃的制造一般使用各种工业废渣等为原料。根据化学成分分析,石英尾矿是制微晶玻璃的理想原料。

生产特种砂浆用石英砂

曾伟利通过石英砂磁选尾砂和细尾砂级配生产特种砂浆用石英砂。

改性或超细后作为填料

廖景发等用钛酸酯偶联剂对石英尾矿进行了表面改性,改性处理后的石英尾砂具有优良的防水、耐高温等性能,可以作为常用塑料的填料。余志伟通过研磨、除杂等工序处理后的石英尾砂可以作为电工专用填料。邓慧宇等用石英尾砂经过超细后得到的产品纯度与硅粉产品相近,白度提高近12%,完全可以用作精细陶瓷、优质微孔硅酸钙、绝缘材料和橡胶、塑料、油漆、涂料等的填料。

制备高端新型节能环保墙体材料

硅酸钙板是一种绿色建筑的优良材料,可广泛用于房屋建筑内外墙保温装饰、吊顶以及船舱隔板、广告牌等领域。中材节能将石英砂尾矿变废为宝,建成高端硅酸钙板生产线。

制备功能化介孔纳米SiO2材料

高慧阳等以石英砂尾矿为原料制备功能化介孔纳米SiO2材料,所得材料具有有序性好、比表面积大、粒径小、吸附能力强、负载能力强、分散性好、反应活性高、合成成本低等优良性能。

制备泡沫陶瓷材料

高慧阳等利用石英砂尾矿为原材料,制出的泡沫陶瓷闭孔率高、机械性能好、结构强度高。

生产硅微粉

赵祥用脱泥磁选、球磨擦洗、酸浸处理、干燥、筛选工艺,从废弃的石英尾砂中提纯生产硅微粉。产品可广泛应用于精细陶瓷、绝缘材料、微孔硅酸钙和橡、塑填料等行业中。黄林勇等利用石英尾砂制备出了高纯球形石英砂和高纯球形石英粉。

制备高纯石英砂

江苏凯达石英股份有限公司的张勋等人采用混合酸配合助浸剂代替传统的酸浸法,提高石英砂的浸出速率,减少酸浸过程酸的用量,经过该工艺处理的石英砂尾矿中二氧化硅的含量高达99.9%以上。靖州县新球实业有限责任公司的黄勇等人公开了一种石英砂尾矿的加工方法,处理过的石英砂尾矿中二氧化硅含量高达99.9%以上、三氧化二铁含量小于22ppm,达到了高纯石英砂的标准。

其他用途

田中凯等将SiO2含量为99.47%、白度为56.4%的粉石英矿,采用金属盐水解包覆处理后,白度可提高到81.7%,代替白色颜料使用。

回收石英砂尾砂中有用矿物。如邵伟华等从石英砂尾矿中回收锆钛矿物。

汪徐春等用石英砂尾矿制备高效环保型灭火剂,制备的灭火剂灭火效率高、适用范围广。

另外石英尾砂还可以用于人工大理石、彩色石英砂、泡化碱、白炭黑等产品的生产原料。

近年来,随着废石和尾矿综合利用水平的提高,石英砂尾矿的应用越发广泛。2021年4月,灌阳县签约37亿元石英深加工及尾矿综合利用项目,生产优质板材石英砂、高端超白光伏轻质玻璃面板、高纯度超细硅微粉、高端地板砖及厨房面板、浴缸面盆产品;南联环资从事石英砂等固废综合处理,拥有80项技术专利。2021年3月26日,南联环资控股子公司湖南南联环资科技有限责任司“50万吨/年石英砂固废处理项目”开工,项目总投资1亿元,产品主要服务应用于玻璃、陶瓷、石油、铸造、涂料、烟花爆竹等行业。

小结

石英砂尾矿是一种用途十分广泛的矿产资源,只要合理开发、科学利用,就可以消除污染、变废为宝,拓宽矿产应用范围,提高矿产附加值。

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