[發明專利]一種石棉尾礦的分解方法

有效

• 申請號: 201410341065.2
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104152686B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 肖景波
• 申請（專利權）人: 南陽東方應用化工研究所
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B3/12;C01B33/32;C22B26/22;C22B21/00;C22B23/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

本發明公開了一種石棉尾礦的分解方法，操作步驟有機械活化、多級酸解、洗滌、堿解，使酸解殘渣中的二氧化硅轉化為水玻璃，經分離收得水玻璃和堿解殘渣；將水玻璃送至儲槽，作為制備硅化合物的原料備用，將堿解殘渣洗滌后輸送前任一級酸解工序，進行循環分解。該分解方法也適用于對同屬于硅酸鹽類礦物的蛇紋石礦、紅土鎳礦的分解。本發明實現了石棉尾礦粉在分解系統的全封閉循環使用，既消除了固體殘渣排放給環境造成的污染，又使其中的硅、鎂、鐵、鎳、鈷、鋁等有價元素得到完全分解，從而為石棉尾礦的全元素綜合利用奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于尾礦綜合利用及濕法冶金技術領域，具體涉及一種石棉尾礦的分解方法。

背景技術

石棉礦的化學組成為Mg₆[(OH)₄Si₂O₅]₂，理論上講，含MgO 43.0%、SiO₂ 44.1%、H₂O12.9%。石棉尾礦是在纖蛇紋石石棉(商品名稱為溫石棉，以下簡稱石棉)采選過程中排棄的一種廢石尾。石棉尾礦中除含有少量石棉外，主要由蛇紋石、磁鐵礦等構成，化學組成SiO₂(35%~45%)、MgO(35%~42%)，同時還含有少量的Fe₂O₃、CaO、NiO、TIO₂等，燒失量約13%。

石棉尾礦是一種危險固體廢棄物。在石棉礦的選礦過程中，每生產1噸石棉產品會產生27噸左右的石棉尾礦。我國目前年產石棉34萬多噸，年產尾礦就達816~918萬噸。有調查表明，我國西部礦區(主要包括青海芒崖、新疆巴洲、羌若等三礦)累計開采石棉近100萬噸，阿克塞紅柳溝礦區累計開采石棉約50萬噸，堆積尾礦4300萬噸。另據現場調查，四川省石棉縣礦區三個礦點堆積尾礦總量達到3530萬m³，7000萬噸以上。

石棉尾礦目前主要以堆積方式排放。由于含有大量的蛇紋石纖維，其大量堆積對礦區周圍人和動物的健康造成了嚴重威脅。在多雨地區，石棉尾礦的大量堆積是一種潛在的地質危害，影響當地居民生產、生活以至生命安全。因此，對石棉尾礦的安全處理與處置對于改善礦區生態環境具有重要意義。采用先進的生產工藝，對石棉尾礦進行資源化綜合利用，對礦區社會、經濟的可持續發展及環境保護，都是十分必要的。

由于石棉尾礦中含有多種有價資源，可用成份（SiO₂、MgO、TFe、Ni、Co、Al₂O₃等）占總質量的84.98%以上，具有可觀的綜合利用前景。如何實現對其綜合利用，首先要解決的是分解問題。將石棉尾礦中各有價元素分解，是對石棉尾礦進行全元素綜合利用的前提。

石棉尾礦是一種硅酸鹽型礦物，能夠與無機酸作用的金屬元素多嵌容于蛇紋石晶格中。其中的主要化學組份SiO₂通常情況下不與除氫氟酸以外的無機酸反應，以無機酸對其進行分解時，反應有一定的難度。近幾年來，國內有關方面對以蛇紋石、石棉尾礦、紅土鎳礦為代表的硅酸鹽型礦物的分解進行了一些研究。

符劍剛等研究了采用硫酸浸出工藝從鎳蛇紋石中浸出Ni、Mg的方法，提出了二段逆流浸出新工藝。但本研究沒有提出對蛇紋石中二氧化硅的分解方法及最終分解殘渣的循環利用方法。

胡章文研究了以硫酸為酸解劑的循環酸解工藝，但該研究同樣沒有提出對蛇紋石中二氧化硅的分解方法及最終分解殘渣的循環利用方法。

鄭水林（專利公開號CN1597154）提出了一種石棉尾礦綜合利用的方法，其中涉及到用硫酸分解石棉尾礦并對酸解殘渣進行堿解的方法。但由于對石棉尾礦進行單級酸解，而且堿解后殘渣沒有用于循環分解，因此存在著分解率偏低的問題。