尾矿粉煤灰微晶玻璃管材产业化技术可行性研究报告.doc

尾矿—粉煤灰微晶玻璃管材产业化技术 可行性研究报告 目　　录 1. 概述 2 1.1. 我国尾矿基本现状及综合利用情况 2 1.1.1. 我国尾矿基本现状及综合利用情况 2 1.1.2. 我国尾矿综合利用情况 3 1.1.3. 我国尾矿综合利用存在的问题 4 1.2. 包钢尾矿及包头市粉煤灰利用现状及存在的问题 5 2. 课题研究内容与技术路线 7 2.1. 研究内容 7 2.2. 技术路线 8 2.3. 试验方法 8 2.3.1. 试验设备及原料 8 2.3.2研究方法 11 3.1 纯化学原料微晶玻璃的研究 24 3.3 稀选尾矿—粉煤灰微晶玻璃的研究 47 4 中试生产工艺的探索与研究 58 4.1 微晶玻璃管材生产工艺流程图 59 4.2 玻璃的电熔化技术 59 4.2.1玻璃电熔化的优缺点 60 4.2.2玻璃电熔窑的结构 61 4.2.3玻璃电熔窑的运行及存在的问题 63 4.2.4玻璃电熔窑的改造 77 4.2.5玻璃电熔窑运行参数的确定 85 4.3 玻璃管材的成型 85 4.3.1离心浇注成型原理 85 4.3.2影响管材成型的因素 89 4.3.3成型过程中的缺陷分析 93 4.3.4管材成型参数的确定 95 4.4 玻璃管材的退火 95 4.4.1 退火辊道窑的调试与运行 95 4.4.2 微晶玻璃管材半成品的制备及退火参数的确定 100 4.5 玻璃管材的微晶化热处理 102 4.5.1玻璃管材微晶化热处理制度的确定 102 4.5.2 微晶玻璃管材综合性能的研究 107 5 微晶玻璃管材生产综合评价要求的建立 113 6 微晶玻璃管材建材院检测结果 115 7 结论 115 概述 与世界发达国家相比，我国目前稀土尾矿、粉煤灰资源化综合利用水平偏低，利用率较低且主要集中在建筑材料等低附加值方面，因此提高我国稀土尾矿、粉煤灰资源化利用水平特别是粉煤灰高附加值利用、实现资源的可持续发展，具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。 微晶玻璃是由基础玻璃经控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的新型无机非金属材料。在成分上与普通玻璃的区别在于它含有微量晶核剂，可以防止失透、控制晶化过程；在制造工艺上与普通玻璃的区别在于继熔制与成型以后，必须经过晶化处理，并且能控制过冷玻璃液体的成核速率和晶体生长速度，使其在该阶段迅速晶化，制取最大可能数目的微小晶体，以赋予微晶玻璃所需的种种特性，比如较高的机械强度、显著的耐磨与耐腐蚀性能、抗风化能力、可调的热膨胀系数和良好的抗热震性能等，可广泛用于建筑、生物医学、机械工程、电磁应用等领域。 我国尾矿基本现状及综合利用情况 随着我国经济的快速发展，传统粗放型的经济增长方式使得我国资源短缺的矛盾越来越突出，环境压力也越来越大。而矿产资源的不断开发导致尾矿排放来量也逐年剧增，因此提高尾矿综合治理能力对社会的发展和改善人类的生存环境起着很重要的作用。 我国尾矿基本现状及综合利用情况 据工业与信息化部统计，我国现有尾矿库12718座，其中在建尾矿库为1526座，占总数的12%，已经闭库的尾矿库1024座，占总数的8%，截止2007年，全国尾矿堆积总量为80.46亿吨。仅2007年，全国尾矿排量近10亿吨。尾矿的大量堆积带来资源、环境、安全和土地等诸多问题。 占用土地 尾矿的堆积需要占用大量的土地，截止2005年，我国尾矿堆积占用土地达1300多万亩，随着老尾矿的闭库，新尾矿库的不断增加，必将占用更多的土地。 浪费资源 我国矿产资源80%为共伴生矿，由于我国矿业起步晚，技术发展部平衡，不同时期的选冶技术差距很大，造成大量有价值的资源存留与尾矿之中。例如，我国铁尾矿的全铁品位平均为8—12%，有的甚至高达27%。以当前铁尾矿总堆积量45亿吨计算，尾矿中相当于存有铁5亿吨左右。尾矿中的非金属矿物不但存量巨大，而且有些已经具备高附加值应用的潜在特性。随着技术的进步其潜在价值将远远超过金属元素的价值。这些尾矿资源如不能综合回收利用，将造成巨大浪费。 污染环境 矿石选矿过程中有的需要加入药剂，这些药剂会残留在尾矿中。尾矿所含重金属离子，甚至砷、汞等污染物质，会随着尾矿水流入附近河流或渗入地下，严重污染河流及地下水资源。自然干涸后的尾砂，遇到大风形成扬尘，吹到周边地区，对环境造成危害。 安全隐患 很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大安全隐患，对周边地区人民财产和生命安全造成严重威胁。建国以来，我国多次发生过尾矿库溃坝事故，造成大量人员伤亡。2008年“9·8”山西襄汾新塔矿业有限公司尾矿库溃坝，造成270多人死亡，更是一次血的教训。 尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率，减少占用土地，保护环境，也是消除尾矿库安全隐患的治本之策。 我国尾矿综合利用情况尾矿再选开展尾矿再选