2023年尾礦綜合利用技術培訓班將於2023年12月16-17日在北京舉辦，報名請關注V信公眾號「粉體技術網」，涉及：煤矸石、粉煤灰、重金屬尾礦、鐵尾礦、銅尾礦、鉬尾礦、鎢尾礦、金尾礦、鉭鈮尾礦、釩鈦磁鐵尾礦、稀土尾礦、硫化礦尾礦、磷尾礦、磷石膏、脫硫石膏、鈦石膏、赤泥、圍岩、夾層、廢石等。
技術背景
石墨作為一種兼具高導電性、高導熱性、耐酸鹼腐蝕和潤滑等多種特性的重要非金屬礦物材料，在眾多工業領域有著廣泛的應用。近年來，隨著我國工業技術的快速發展，石墨的需求量與日俱增。而石墨開採過程中排放的尾礦大量堆積，造成了占用土地、污染水體和土壤等環境危害並具有潰壩的巨大安全隱患。據統計，每生產1t石墨產品平均需要排放石墨尾礦20t左右。目前我國有大小石墨尾礦庫100多座，且平均服役年限僅為5年。這些尾礦庫對礦區安全形成巨大威脅。石墨尾礦的資源化利用是解決上述問題的主要途徑之一。
目前，國內外利用石墨尾礦的主要途徑是製備燒結磚、免燒磚等建築材料。部分石墨尾礦在石墨礦廢棄後作回填材料使用。其中製備燒結磚是大量回收利用石墨尾礦的途徑。但是在燒制燒結磚時，含有石墨尾礦的坯料燒成溫度區間較小，對燒成制度影響較大，工藝要求嚴格。燒結磚中石墨尾礦的用量只能占到總質量的30％左右，且燒結磚的銷售半徑直接影響尾礦的利用量。
目前，製備日用陶瓷的主要原材料為優質粘土、長石、石英等天然礦物。石墨尾礦主要礦物成分為微斜長石、石英、白雲母，並含少量閃石、赤鐵礦、綠泥石和選礦殘留的石墨。石墨尾礦中還含有部分浮選藥劑，包括氫氧化鈣和黃藥、煤油等。
成果簡介
國內某研究團隊以石墨尾礦為主要原料，配以少量石英粉和高嶺土，經過混合磨細、半干壓成型、坯料乾燥、陶瓷燒成等工序，成功製得長石質陶瓷。
該技術通過以下措施實現了石墨尾礦的綜合利用：
（1）將石墨尾礦、石英粉、高嶺土按照質量比為50～75∶5～35∶15～45的比例稱量後混合均勻，在球磨機中球磨分散，使混合物的細度達到200目～600目；
（2）將研磨好的物料與水按照質量比為100∶20～35的比例混合均勻後陳化24～72h，然後在壓力成型機中成型，製得陶瓷坯料。成型壓力為10～25MPa；
（3）將陶瓷坯料在乾燥機中乾燥至含水率小於坯料質量的1.0％；
（4）將乾燥後的坯料進行煅燒，燒成溫度為1030℃～1100℃。煅燒後均勻降溫，即得長石質日用陶瓷。
日用陶瓷樣品主要性能
項目指標破壞強度(N)1176.2斷裂模數(N/m2)34.13吸水率(％)0.45收縮率(％)0.17變形率(％)0.03
技術優勢
本技術可以將石墨尾礦全部加以利用並去除尾礦中殘留的、對環境有害的浮選有機藥劑，達到石墨尾礦資源化利用的目的。
本技術所製備的日用瓷具有強度高、緻密性好、吸水率低、收縮率小、不易變形的特點，可以作為日用陶瓷產品使用。
本技術所製備的日用瓷由於利用了石墨尾礦中的長石、雲母、石英等有效成分，且尾礦的細度已經達到80目，減少了研磨成本，因此其生產成本較普通日用瓷大大降低。