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| 石英尾砂綜合利用研究綜述 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-06-04 11:44:48 瀏覽次數： |
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石英尾砂是一種寶貴的礦產(chǎn)資源，我國年排放量上千萬(wàn)噸，直接造成嚴重環(huán)境污染、耕地占用、河道水庫淤塞等不良后果，其資源化利用已成為必然趨勢。石英尾砂的化學(xué)成分相對穩定，其在水泥、玻璃、墻體材料、微晶玻璃、釉質(zhì)材料、硅微粉、電工電子封裝材料、化工材料、工業(yè)填料等方面均有不同程度的利用，具有廣闊的發(fā)展前景。本文綜述了近幾年，石英尾砂在這些方面的綜合利用。
1. 建材生產(chǎn)
從石英尾砂的化學(xué)成分看，它完全可以廣泛用于建材生產(chǎn)，也能滿(mǎn)足耐火材料C級以及鑄造三級和四級用石英砂對各成分含量的要求。將石英砂巖加工尾礦綜合利用生產(chǎn)建筑材料，達到“一礦多用”的目的，是改變石英砂巖經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的重要舉措。
1.1 生產(chǎn)水泥
我國2006年水泥年產(chǎn)量達到12.4億t，以替代水泥生產(chǎn)原燃料的廢物利用研究和生產(chǎn)試驗工作已得到國家的支持和行業(yè)內的重視。石英尾砂的化學(xué)成分滿(mǎn)足水泥配料要求，加之其堿含量較低，完全可以作為硅質(zhì)替代原料；從物理性能來(lái)看，雖然石英尾礦的易磨性很差但其細度已接近了生料的細度，再經(jīng)過(guò)適當粉磨后，就完全可以滿(mǎn)足細度要求。
有研究人員用鉛鋅尾礦渣代替硫酸渣、燒石英尾礦代替粘土生產(chǎn)水泥熟料，燒石英尾礦加入量占生料的6.5%，能煅燒出符合要求的熟料，不僅降低了成本，還提高了產(chǎn)量。除此之外，其強度增進(jìn)率高，28d抗壓強度平均64.7MPa，提高2.5MPa左右，可多摻1.5%的混合材，取得了良好的經(jīng)濟效益。
1.2 生產(chǎn)燒結磚和新型墻體材料
傳統燒結粘土磚的生產(chǎn)存在破壞耕地、污染環(huán)境、能耗高等難以克服的缺點(diǎn)，政府已明令限制實(shí)心粘土磚的生產(chǎn)?？茖W(xué)家研究了石英砂的改性方法及機理，探索出一套最佳的工藝條件，并用改性石英尾砂制備出了高性能燒結磚，石英尾砂加入量達83%，燒結磚的抗壓強度達18.97MPa。也有人用SiO2含量為84.21%的石英尾砂加10%粘土，生產(chǎn)出高性能石英砂燒結磚，其抗壓強度為35.05MPa，滿(mǎn)足國家標準對燒結磚MU30的要求。
浙江湖州市長(cháng)興縣利用石英尾砂開(kāi)發(fā)新型墻體材料獲得成功，經(jīng)多次調整配方和技術(shù)參數，利用當地的頁(yè)巖資源，摻入40%～50%的石英砂尾礦、廢泥可生產(chǎn)高檔次的模數隔熱保溫墻體材料。利用石英尾砂礦開(kāi)發(fā)砂加氣隔熱、隔音、保溫材料，為建筑節能工作提供材料。除此之外，研究人員還用含石英達30%以上的其他天然石英砂資源或工業(yè)廢料石英尾砂，采用重量百分比為石英砂30%～90%、增塑劑（高嶺土，腐質(zhì)酸等）1%～5%、熔劑（CaO、MgO等）5%～25%，制備出高性能的新型建筑材料（如：燒結多孔承重磚、燒結實(shí)心承重磚、基礎標磚、七分磚、承重墻體實(shí)心磚、隔墻板等）。所制得的產(chǎn)品具有燒成溫度低，耗能少，資源消耗少，生產(chǎn)成本低，性能高等特點(diǎn)。
1.3 生產(chǎn)釉面磚和陶瓷釉面材料
磁鐵石英巖精選廢渣石英鐵砂，石英含量達58%～62%，在陶瓷坯料中引入15%左右的磁鐵石英巖精選廢渣可以改善陶瓷坯體和釉層的物理機械性能，可有效地用于生產(chǎn)濃黑色的施釉墻面陶瓷?？茖W(xué)家曾用陶瓷工業(yè)廢渣生產(chǎn)一次燒釉面磚，坯體配方組成為：板巖15%、高嶺土尾礦18%、爐渣35%、鈉長(cháng)石尾礦22%、石英尾礦10%，使釉磚原料成本下降很多。用石英尾砂、紫木節、粘土等可生產(chǎn)衛生陶瓷，有效降低了衛生陶瓷生產(chǎn)成本。用高嶺土、瓷石、石英尾砂、長(cháng)石礦化劑、色料等配料，燒制色泥瓷和色釉瓷，產(chǎn)品性能優(yōu)良，使用衛生，裝飾效果獨特，色彩繽紛且釉面不含鉛、鎘溶出量。
1.4 生產(chǎn)微晶玻璃
微晶玻璃的生產(chǎn)可以廣泛采用粉煤灰、煤矸石、各種尾礦、冶煉爐渣、泥沙、廢玻璃等原料。礦渣微晶玻璃板是用硅砂、方解石、長(cháng)石與礦渣等天然礦物原料加入核化劑與著(zhù)色劑等化工原料，經(jīng)過(guò)熔制、成型、切割與拋光后形成一種高檔裝飾或工業(yè)用板材，國內外有的稱(chēng)之為微晶大理石、結晶化玻璃、硅晶石板或玻璃陶瓷。該產(chǎn)品能人工調制，可呈現寶石的色彩、玉石的靈氣、大理石的柔潤，而且在耐磨性、清潔維護性、安全性（放射性與光污染）、耐風(fēng)壓、耐熱震性、不燃性等方面均優(yōu)于天然石材的理化性能。根據化學(xué)成分分析，石英尾砂是制造微晶玻璃的理想原料。
2. 改性或超細后作為填料
有學(xué)者用鈦酸酯偶聯(lián)劑對石英尾砂進(jìn)行了表面改性，改性后的石英尾礦最高使用溫度211℃，最大抗水高度3.5m，有優(yōu)良的防水性能，可作為聚乙烯等塑料的填充劑，在保證制品的加工性和物理機械性能的前提下，適當提高填充量，可降低成本。除此之外，用SiO2 98.0%～99.0%粉石英尾礦，經(jīng)過(guò)研磨、除雜、環(huán)氧樹(shù)脂處理等工序生產(chǎn)出理想的電工專(zhuān)用填料。用石英尾砂經(jīng)過(guò)超細后得到的產(chǎn)品純度與硅粉產(chǎn)品相近，白度提高近12%，完全可以用作精細陶瓷、優(yōu)質(zhì)微孔硅酸鈣、絕緣材料和橡膠、塑料、油漆、涂料等的填料。
3. 熔制熔融石英
熔融石英廣泛用于制造玻璃，玻璃管、石英陶瓷和熔融石英匣缽等耐火材料制品，具有廣闊的市場(chǎng)和良好的經(jīng)濟效益。利用高嶺土尾砂選礦產(chǎn)品粗粒級石英，經(jīng)配方可熔制出合格的熔融石英產(chǎn)品。熔制出的熔融石英產(chǎn)品外觀(guān)為不規則塊狀、粒狀；無(wú)色、乳白色；透明、半透明狀；斷口致密光潔、呈玻璃狀。經(jīng)化學(xué)分析，SiO2 99.11%，Al2O3 0.30%，Fe2O3 0.059%，滿(mǎn)足質(zhì)量要求。以該尾砂型熔融石英為主要原料（配方中用量為50%～60%），研制的粘土—熔融石英質(zhì)匣缽，其成型、收縮、干燥、燒成等工藝性能均良好。這種匣缽的使用次數在50次以上仍基本完好，且還可繼續使用，而普通匣缽（鋁硅鎂質(zhì)匣缽）使用次數不到20次?？茖W(xué)家還通過(guò)回收顯像管生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物石英微粉，經(jīng)過(guò)?；?、助劑的添加，成功地應用于屏玻璃和錐玻璃中。
4. 其他用途
另外石英尾砂還可以用于硅微粉、人工大理石、彩色石英砂、泡化堿、白碳黑等產(chǎn)品的生產(chǎn)原料。
5. 結語(yǔ)
石英尾砂是一種用途十分廣泛的礦產(chǎn)資源，只要合理開(kāi)發(fā)、科學(xué)利用，就可以消除污染、變廢為寶，拓寬礦產(chǎn)應用范圍，提高礦產(chǎn)附加值。其發(fā)展前景廣闊，應加大研究與開(kāi)發(fā)力度。
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