1、我国高岭土尾矿现状
随着我国经济的快速发展, 每年都消耗大量矿产资源, 高岭土以其优异的性能和广阔的应用领域,被不断的开发利用。目前我国每年使用高岭土总量约在600 万t左右, 其中通过选矿提纯除杂的高岭土产品约150 万,t 而由于高岭土资源开采利用率低, 仅为20%左右, 因此每年产生数千万t的高岭土尾矿, 且逐年增长。
高岭土尾矿是高岭土矿经选矿后排放的固体废弃物。长期以来, 很多单位只致力于高岭土矿的开采、加工, 对高岭土尾矿的回收利用研究较少, 大都是将尾矿露天堆放, 或者用作铺路、返田和夯实地基等, 随着尾矿的不断堆积, 侵占了大量的土地, 污染水质, 并造成植被破坏及水土流失, 甚至造成泥石流, 严重影响生态环境, 同时也造成了高岭土等不可再生资源的过分消耗。因此综合利用高岭土尾矿,将其回收利用, 变废为宝, 保护环境, 造福于社会和子孙后代, 显得尤为重要。
根据地区不同, 高岭土及其尾矿的共伴生矿物的成分和数量差异较大, 一般其主要成分为SiO2 和Al2O3, 而Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO 等含量较低, 如能根据尾矿中铝硅酸盐矿物的物化性能, 合理、充分地利用, 便能取得良好的经济效益、环保效益和社会效益。
目前我国对于高岭土尾矿的综合利用有较多的研究和应用。大概有以下几个方面:
(1)高岭土尾矿中仍含有石英、白云母、长石及残余高岭土等矿物成分, 通过重选、脱泥、筛分、浮选、机碓等分选手段, 采用合适的工艺流程, 可以得到高岭土精矿、云母精矿、长石精矿、石英精矿等, 甚至可以做到无尾矿选矿;
(2)往高岭土尾矿中添加粗骨料、粉煤灰或者某些化学活化剂等作为原料制备建筑材料制品, 有些尾矿经水洗后就已达到了建筑用砂的要求;
(3) 利用高岭土尾矿中含有的SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等有用组分的特点, 再添加其他必要组分, 然后通过熔制、水淬、装模、热处理、脱模、抛光等深加工处理制备陶瓷玻璃制品;
(4)以高岭土尾矿制备高分子絮凝剂, 一般是运用粉磨、焙烧、酸溶、水解、聚合等手段, 达到有效的利用尾矿中含有的Al2O3 成分的目的。
2 高岭土尾矿有价成分的回收利用
湖南省汨罗高岭土精选总厂年产精矿6000,t 每年要排放约2万t的废弃尾矿, 尾矿主要组成矿物为石英, 白云母、少量长石、铁锰矿物及残余高岭土等。谢建国等人采用摇床重选- 精矿脱泥流程处理筛上物或用筛分- 摇床- 筛分流程选别粗选底流均可获得品位大于97%、回收率73%以上的白云母精矿。
此外欧克英以杭州高岭土尾矿为研究对象, 该尾矿中主要矿物为石英, 其次是白云母和长石, 并有少量高岭石以及微量褐铁矿, 其矿物含量分别为60.39% , 20.28%, 12.61% , 5.62%, 1.1% 。云母已单体解离, 石英部分单体解离, 部分与长石共生。根据矿石性质特点, 进行了分级- 浮选流程的条件试验及开路、闭路试验, 试验获得的石英精矿、云母精矿、长石精矿、瓷泥等, 均达到了有关行业对原料产品的要求。
该高岭土尾砂综合利用工艺流程, 实现了无尾砂选矿新工艺, 且该工艺流程结构简单, 选矿成本低, 因此经济效益十分可观。
福建龙岩东宫下高岭土矿是我国大型优质高岭土矿床, 储量为5299.1万,t 该矿区年采60万,t 13 个选矿厂精矿产量为12万,t 由于工艺技术和市场因素, 选矿厂处理原矿的精矿产率一般为28% -30%, 而占产率70%左右的粗砂和扫选细尾矿尚未被开发利用。
陈文瑞等通过X-射线衍射等手段分析研究其主要矿物组成, 嵌布特征, 化学成分和粒度分布情况, 在此基础上采用机碓改善颗粒外形和粒级结构, 通过配矿和水力选矿分选回收0. 045mm 高岭土精矿和0. 074mm 级高岭土精矿的工艺流程, 取得了良好的效果。
张忠飞等对苏州高岭土尾矿进行成分分析,成功研制高岭土尾矿高效综合利用成套技术, 通过深加工处理(崩解、解离、分选、回收等) , 分离得到了纯度较高的石英砂, 硫化矿和高岭土产品。加工得到的石英砂可用作建筑材料, 硫化矿可作为生产硫酸的原料或进一步提炼其中的金属如Au、A g、Pb、Zn等, 而高岭土则可作为耐火材料或陶瓷的原料。
生产实践表明该工艺流程实用可靠、操作简便、产品质量稳定, 可在高岭土行业乃至其他黏土行业推广应用。
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