陈冬冬_石墨尾矿的综合利用.ppt

石墨尾矿的综合利用 姓名：陈冬冬 指导教师：梅光军教授 目录 1概述 2石墨尾矿的对社会环境的影响 3石墨尾矿资源化利用 4结论 一、概述 石墨是一种结晶形碳,为六方晶系,是介于原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体的自然元素矿物,与金刚石、碳60、碳纳米管等互为同素异形体。在晶体中同层碳原子间以Sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。 石墨是一种无机非金属材料，在润滑、耐磨、腐蚀、导电、储能等领域应用十分广泛，是国防、航天、机械等行业不可缺少的关键材料; 同时作为一种不可再生资源，是现代经济发展中不可或缺的重要战略资源。我国石墨资源丰富，分布于黑龙江、山东、四川、内蒙古等 78 个省( 区) ，储量居世界第一，以鳞片状晶质类为主，黑龙江省鳞片状石墨已探明储量为 10.4亿吨，占全国保有矿物储量的 64%以上。 石墨行业的生产流程大致相同，采用浮选工艺，每吨成品石墨用水 100吨，矿石 10 吨，所以理论上生产每吨石墨产生废水和尾矿砂都超过了 100吨。近几年年全国石墨产量在 50万吨，尾矿排放量在 600万吨左右。大量石墨尾矿造成了污染环境“土地占用和安全问题，成为制约石墨企业可持续发展的主要因素，进行石墨尾矿资源化利用是解决这一矛盾的有效途径。 1堆存需要大量土地 2造成水体污染 3引起大气污染 二、石墨尾矿的对社会环境的影响 2.1堆存需用大量土地 石墨矿山开采后，将会产生大量废石、排土和尾砂，堆存它们需要占用大量的地表面积，另外，尾矿坝和废石场设置不当或者管理不严，都会造成严重的溃坝、滑坡或泥石流事故，使大面积的土地受到破坏，水体遭受污染并危及人身和财产的安全。 2.2造成水体污染 石墨生产过程中，浮选用化学试剂随尾矿置放至尾矿库堆存，废矿堆尾矿在长期氧化、风蚀、溶滤过程中，使各种有毒矿物成分或有害物质随水转入地下，造成地表水、地下水体长期不断地化学污染。 2.3引起大气污染 由于石墨尾矿颗粒较细，堆积在尾矿库中的尾矿，在风起的时候会形成一个尘暴源，在日常公路运输和生产中都会产生大量的扬尘，成为污染大气环境的重要部分。 三、石墨尾矿资源化利用 鉴于尾矿给人类生产和生活带来很大威胁与不便，尽早加以合理利用，变废为宝为人们普遍研究的课题。目前国内石墨尾矿资源化利用途径： 一 是从石墨选矿尾矿中回收有价矿物;二 是用于制白炭黑; 三 是在建材工业上的应用 3.1从石墨选矿尾矿中回收有用价值 自然界中独生的矿物较少，伴生的矿物较多，石墨矿石中除石墨外还有黄铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿等金属矿物和金红石等稀有金属矿物，其中有的矿物含量较高，有回收价值。要综合回收石墨尾矿中的几种矿物需采用联合流程，多种选矿方法联合使用。在对石墨矿提纯的过程中，石墨矿中伴生的矿物绝大部分都进入尾矿中，若随尾矿被抛弃，这样会造成极大的资源浪费。 石墨尾矿综合回收流程图 通过对石墨尾矿进行浮选试验，绢云母含量为24%的石墨尾矿经过石墨浮选后的尾矿经一次粗选一次扫选四次精选工艺流程最终得到产率为10.26、绢云母含量为70.41、回收率为28.95的绢云母精矿。 3.2制白炭黑 柳毛石墨厂李洪君利用石墨尾矿砂制白炭黑，其工艺过程为尾矿砂破碎后加碱焙烧，经过水浸取，加酸反应，洗涤，干燥，粉碎等工序制白炭黑。此法也是石墨尾矿综合利用的一条有利途径。 工艺过程如下： 尾矿砂破碎(至200目) → 加碱焙烧(950℃)→ 水浸取→ 加酸反应→ 洗涤→ 干燥→ 粉碎→ 白炭黑。 3.3墨尾矿在建材工业上的应用 3.3.1用作墙体材料 3.3.2用作承重烧结砖 3.3.3生产烧结多孔砖 3.3.4研制环保陶瓷生态砖 3.3.5用作高速公路底基层 3.3.1用作墙体材料 利用固化技术在石墨尾矿里加入少量廉价而常用的无机或有机化合物配制的固化剂及少量普通硅酸盐水泥熟料制造的免烧砖 3.3.2用作承重烧结砖 用粘土作为粘接剂与石墨尾矿砂按一定比例混合在箱式电炉中烧成承重烧结砖，当石墨尾矿砂与粘土配比为 6: 4，配体烧成温度在 1000度时，能够更好地促进颗粒间的相互 反应，且液相填充于颗粒的空隙中，从而减少气孔率，增加致密度，提高坯体的机械强度。 3.3.3生产烧结多孔砖 利用石墨尾矿与粘土按比例搭配加水搅拌混合均