[发明专利]一种利用石棉尾矿制备多孔二氧化硅的方法

说明书

本发明涉及尾矿资源化利用领域，具体涉及一种利用石棉尾矿制备多孔二氧化硅的方法，包括以下步骤：（1）球磨，将石棉尾矿粉碎、球磨，制得尾矿粉末；（2）混料，将尾矿粉末过滤后与活化剂混合，制得粉末混料；（3）焙烧，将粉末混料放入箱式电阻炉中反应，制得粉末熟料；（4）溶出，将粉末熟料中用水溶解，制得熟料浊液，然后将熟料浊液调至碱性，制得碱性熟料浊液；（5）分离，将碱性熟料浊液过滤、分离；（6）干燥，将过滤后剩余的固态产物烘干，即得多孔二氧化硅。本发明所用助剂硫酸氢铵对设备腐蚀小、污染小且成本低，不仅实现了石棉尾矿的资源化利用，而且不会造成二次污染，符合绿色化生产要求，适合工业上生产。

技术领域

本发明涉及尾矿资源化利用领域，具体涉及一种利用石棉尾矿制备多孔二氧化硅的方法。

背景技术

石棉尾矿是在石棉矿采选中产生的矿物残渣，主要成分为蛇纹石，还含有少量的滑石、白云石和方解石，石棉尾矿的化学成分主要为SiO₂、MgO和少量铁、铝、钙等其他物质。据统计，我国每年产生的石棉尾矿达数千万吨。这些庞大的石棉尾矿不仅占据了大量地土地资源，还污染环境。

公告号为101792184A的中国专利“石棉尾矿综合利用的方法”中公开了一种直接酸浸的方法进行资源化利用。公告号为102352435A的中国专利“一种纤蛇纹石纳米纤维中金属离子的高效浸出工艺”中公开了一种利用低浓度的盐酸、硫酸或硝酸为浸取剂，进行多段浸出的方法。上述已公开的利用酸浸法的缺陷在于：酸处理不充分，氧化镁浸取率低，处理过程中容易引起二次污染；并且酸溶液容易腐蚀容器，对设备要求较高，成本高。

公告号为105502426B的中国专利“用强碱焙烧法提取温石棉尾矿中氧化硅制备水玻璃的方法”中公开了以一种以强碱作化学助剂进行浸出的方法；该强碱焙烧法的缺陷在于碱液易腐蚀容器，腐蚀性大，对设备要求高。

目前，目前石棉尾矿的资源化利用途径有：（1）回收石棉短纤维；（2）生产建筑材料；（3）提取石棉尾矿中的有用成分。因为石棉尾矿中硅和镁的含量较多，因此可以从石棉尾矿中直接提取有价值的二氧化硅等组分，以提高石棉尾矿的利用价值，并为石棉尾矿资源化利用开辟道路。由于石棉尾矿中有价元素的回收过程中需要添加相应的酸或强碱等试剂，容易产生新的污染，从环保和经济的角度考虑得不偿失。因此，需要提供一种腐蚀性小、环境污染小、操作简单且成本低的石棉尾矿提取二氧化硅的方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种成本低、操作简单且易于控制的利用石棉尾矿制备多孔二氧化硅的方法。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种利用石棉尾矿制备多孔二氧化硅的方法，包括以下步骤：

（1）球磨，采用球磨机将石棉尾矿粉碎、球磨，制得尾矿粉末；

（2）混料，将尾矿粉末用筛网过滤后与活化剂硫酸氢铵混合，制得粉末混料；粉末混料中，尾矿粉末与硫酸氢铵的质量比为1：（2.5～3.5）；

（3）焙烧，将粉末混料置于刚玉坩埚中，然后放入箱式电阻炉中450～600℃温度下反应2～4h，制得粉末熟料；

（4）溶出，向粉末熟料中将入去离子水，制得熟料浊液，然后用碱液调节熟料浊液的pH值，制得pH值为7.8～8.7的碱性熟料浊液；

（5）分离，采用布氏漏斗将碱性熟料浊液过滤、分离；

（6）干燥，将布氏漏斗上过滤后剩余的固态产物用烘箱烘干，即得多孔二氧化硅。

优选地，步骤（1）中，球磨机的球磨速度为180～250r/min，球磨时间为6～10h；尾矿粉末的粒径范围为4.0um～534.9um。