金尾矿资源化利用实验研究进展开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

我国金矿资源储量丰富，黄金产量长年位居世界第一。随着国民经济的不断发展，对金矿资源的需求也日益剧增，近年来，虽然黄金产业总体运行平稳，但随着金矿的开采，尾矿不断的积累，仅在2013年，我国的金尾矿产生量就已达2.14亿吨，据不完全统计，我国的金尾矿产生量已有十几亿吨之多。这些固体废弃物主要是金选矿后的尾矿和冶炼产生的氰渣，如果不能得到及时处理，就会产生许多问题。大量金尾矿的堆放会占用大量土地资源和空间，堆放的同时会带来次生灾害，不仅对人们的生产生活带来影响，还会对生态环境带来严重的破坏。有资料显示，在矿山开采造成的土地破坏中，尾矿和废石就占其中的38%。尾矿在堆放的时候，容易流动发生坍塌，这种现象特别在雨季的时候越容易发生，造成植被破坏和人员的伤亡。此外，金尾矿颗粒非常细，堆放时遇到大风气候容易造成扬尘，污染大气，影响周围居民；尾矿中的一些成分，尤其是硫化物以及矿选剂的残留物，会对周围生态造成破坏。

目前对金尾矿的利用方式主要有三种。一是对尾矿中的有价金属进行再选回收，对金尾矿中的有价金属金和银，目前回收的工艺主要有浮选法和重选法两种工艺，再依次对尾矿中的铅、铜、锌浮选回收，金精矿的最终尾矿为硫精矿和尾渣。二是用尾矿制备建筑材料，金尾矿中主要是以石英、透辉石、长石、绿帘石等硅酸盐矿物，与传统建筑材料的主要化学成分相似，经实验证明可作为建筑材料的替代原料。三是尾矿可用于井下填充，矿山在开采后会在地下形成采空区，这些区域容易发生地面塌陷，带来安全隐患，将作为废弃物的尾矿填充在矿山采空区，可以有效地对尾矿进行综合利用。目前，回收有价金属约占尾矿综合利用量的3%，制备建筑材料约占43%,用于井下填充约占53%。

本研究试图通过以金尾矿作为建筑陶瓷的生产原料，生产出符合标准的陶瓷产品，以期对金尾矿进行资源利用，有利于提高资源的综合利用率，又能减少土地占用，保护土地资源和生态环境，符合经济效益。一种原料能否代替另一种原料，这要取决于这种原料的化学组成、使用性能和价格。文献表明，金尾矿的化学组成与陶瓷原料相比大致相近，区别在于，一般来说，金尾矿中的SiO₂含量偏低，CaO和MgO含量偏高，这被认为不适合作为烧结砖的原料，但有实验证明，可以通过添加辅料调整配方，在烧结的高温反应中改变其性能，得到质量合格的陶瓷产品。金尾矿作为原料生产建筑陶瓷，不仅价格便宜，还可以节省排尾费，对于资源利用、环境保护以及建筑陶瓷的发展有着重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

2.1.1材料制备：

原料（某地金尾矿）与黏土充分混匀后，采用干压法制成胚体。控制尾渣掺量分别为40%、50%、60%、70%、80%时，探究尾渣与黏土混合料的朔性，选择最适宜的水分和压力。成型干燥后，在1000~1200⁰c烧成温度范围内烧制成陶瓷样品。探索最佳的烧成条件后，对样品进行性能检测并分析，最终确定金尾矿陶瓷烧成的工艺控制。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-6周：按照设计方案，进行配方试验，确定陶瓷烧成的条件。

第7-9周：测试金尾矿掺量、成型水分掺量、成型压力、烧成制度等因素对于陶瓷宏观性能的影响；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 赵威,王竹,黄惠宁,高佳研,韩茜,周春生.金尾矿基轻质高强陶粒的制备及性能研究[j].人工晶体学报,2018,47(06):1266-1271.