[发明专利]一种用稀土尾矿制备多孔材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿渣的综合利用领域，具体涉及一种利用高炉渣制备材料的方法。

背景技术

我国稀土资源丰富，1980年代初期，我国稀土储量约占世界稀土总储量的70%以上，但随着我国稀土资源的不断开发和消耗以及国外稀土新矿产地的不断发现，我国的稀土储量占世界稀土总储量的百分比已下降到30%左右。虽然，我国稀土储量占世界稀土总储量的百分比在不断下降，但是我国的稀土矿产品产量占世界稀土矿产品总产量的比重却居高不下。2007年，我国稀土产品产量达12.08万t，约占世界稀土矿产品产量的97%；稀土产品出口量达4.9万t，约占全球稀土产品贸易量的90%以上，所以低端稀土产品出口量的增加加剧了我国稀土资源的流失。

另外，我国稀土矿开采秩序混乱，采、选、冶综合利用水平低，资源利用率不高，我国尾矿中稀土氧化物(REO)的平均品位在8%左右，所以我国稀土尾矿堆积量巨大且有用矿物品位较高。据专家介绍，白云鄂博累计探明的稀土储量为4350万t，自1958年开始开发以来，随铁矿采出的稀土资源已达1250万t，其中约有200万t在采选、冶炼及堆存等过程中损失掉，损失率超过15%，实际利用的稀土资源仅有120万t左右，利用率不足10%，其余900多万t都被排入了尾矿坝内;包钢选矿厂年尾矿排放量高达600万t，每年仅从强磁尾矿中流失的稀土矿物(以REO计)就高达23.8万t，目前产生的尾矿储量约为12000万t，含稀土氧化物超过800万t，平均品位高达8%，与原矿中的稀土品位相当，价值十分可观。大量尾矿堆弃不但造成极大资源浪费，而且又对周围生态环境造成严重破坏。

随着经济和科学技术的迅猛发展，我国对稀土及其相关产品的需求量将不断增大，而稀土尾矿作为一种价值巨大的二次资源，对其进行综合回收利用，既可减少资源浪费，又能产生很大的经济效益。

多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料。由于其独有的结构特点使其具有低密度、低导热和高比表面积的特点，所以多孔材料具有广泛的应用范围。由于稀土元素电子结构的特殊性，将其用于研制催化剂可产生较多的位错和缺陷，同时其还可与其它原料起联合促进作用，优化催化剂的表面结构，使催化剂性能得到改善。但是目前稀土尾矿中的稀土的再次回收方法具有工艺流程长、稀土形态转化步骤多、能耗高等缺点,而且所产生的废酸、废碱及废气易对环境造成污染。

因此，采用稀土尾矿代替部分水泥直接制备高性能高附加价值的多孔材料，不光可以用在工业脱硫脱硝中，还能用在汽车尾气净化等领域，所以利用稀土尾矿制备多孔材料的新方法变得至关重要。

发明内容

本发明目的是针对本领域存在的不足之处，提出一种用稀土尾矿制备多孔材料的方法。

本发明的另一目的是提出制备所得到的多孔材料。

为实现本发明目的的技术方案为：

一种用稀土尾矿制备多孔材料的方法，将稀土尾矿和水泥按质量比例2-4:8-6混合，添加碳酸锂和淀粉、高锰酸钾，搅拌后加入H₂O₂，在静置条件下养护20-30小时。

进一步地，所述水泥为普通硅酸盐水泥，

本发明选用的尾矿中稀土矿物主要以氟碳铈矿为主,其次为独居石。

具体地，所述的稀土尾矿中主要成分为：TFe总铁13wt%-20wt%，稀土氧化物REO：5wt%-10wt%，Fe：3wt%-11wt%，CaO：19-24wt％，SiO₂：11-15wt％。

作为本发明优选的技术方案，所述淀粉占稀土尾矿和水泥质量的1%～4%，碳酸锂占稀土尾矿和水泥质量的0.30%～0.55%。

其中，所述H₂O₂用量为稀土尾矿和水泥质量的0.3-2.0%。

其中，所述高锰酸钾用量为稀土尾矿和水泥质量的0.2-0.6‰。

优选地，所述H₂O₂以1-30wt%水溶液形式加入；所述高锰酸钾以0.5-2wt%水溶液形式加入。加入高锰酸钾之后，还按照水胶比0.4-0.6加入水。

所述的方法中，加入发泡剂之后将混合物料放入模具，在含水率80-98%的养护箱中放置20-30小时。

优选地，所述养护箱中温度为20-30℃。

本发明所述的方法制备得到的多孔材料。

本发明的有益效果：