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石棉尾矿高效综合利用

　　石棉尾矿包括石棉矿的围岩和伴生矿物，如蛇纹石以及经分选以后废弃的六、七级短棉。目前每选出一吨合格的3～5级石棉需用石棉矿石26～28吨，也即每产1吨成品棉要产生25～27吨尾矿。西部矿区（青海芒崖、新疆巴洲、羌若三矿）等地每年生产成品石棉约30万吨，每年新增尾矿750万吨以上。同时，该地区累积石棉尾矿已达数千万吨。这些尾矿不仅占用了大量的土地，而且由于尾矿中所含的大部分是粉状物，遇风漫天飞，形成严重的环境污染，对人的生存环境构成严重威胁。另一方面，石棉尾矿的主要化学成份为SiO₂、MgO，充分利用其所含的SiO₂和MgO生产市场前景好的高附加值超细氢氧化镁和二氧化硅，并综合利用生产过程中产生的少良废渣，不仅符合国家的矿产资源综合利用政策和产业发展方向，具有良好的社会效益和环境效益，而且可以获取显著的经济效益。对于西部地区的经济发展、社会稳定和环境保护均具有重要意义。

　　1、成果技术特点及创新

　　采用酸浸、滤洗、控制碱析氢氧化镁以及酸浸渣碱溶、滤洗、稀酸法控制沉析二氧化硅工艺，并在碱析和稀酸沉析过程中适时进行表面处理或表面改性，制备超细氢氧化镁和超细高比表面积二氧化硅。主要特点及创新是：（1）采用氧化和碱析脱除浸取液中的铁杂质，Mg(OH)₂沉淀过程中通过及时的表面处理控制沉淀物粒径、防止粒子在陈化和干燥中形成硬团聚体的技术；（2）将浸取镁盐后的滤渣碱溶除杂、超细高比表面积二氧化硅的稀硫酸沉析、陈化和采用粒径控制（阻隔）剂及时表面处理防止粒子在陈化和干燥中形成硬团聚体的技术；（3）综合利用生产超细氢氧化镁和超细高比表面积二氧化硅中产生的少量氧化铁和废渣生产建材产品，过程清洁，无新污染产生。

　　2、成熟程度及技术鉴定情况

　　项目在大量实验室试验研究的基础上在甘肃阿克塞哈萨克自治县建立了日处理1吨左右石棉尾矿的中试生产线。主要中试生产设备为成熟的工业设备。中试主要产品的技术指标为：①超细氢氧化镁:中位粒径（d₅₀）1.0±0.2 mm，Mg(OH)₂=98±0.5%，白度>92.0；②超细二氧化硅:BET比表面积384～479m²/g ，孔体积0.47～1.01cm³/g ，平均孔径30～80Å，干基SiO₂含量为³99%，白度³93.0；③产出率（以加工1000kg尾矿计）：超细氢氧化镁³360kg，超细高比表面积二氧化硅³320kg，尾矿中氧化镁和二氧化硅的回收率80%以上。

　　项目已申请发明专利并于2004年6月通过甘肃省科技厅组织的技术成果鉴定。鉴定意见：“该项目综合应用多种技术使石棉尾矿完全资源化、无害化，有效的解决了石棉尾矿的环境污染问题”；“研究成果在石棉尾矿综合利用的方法和工艺路线以及产品纯度和粒度控制技术方面有创新，达到了国内领先水平”；“主要产品技术指标达到国家标准，用户反应良好，产品质量稳定，技术成熟度较高，为建立工业化生产线和推广应用奠定了基础”；“项目技术起点高，主要产品为市场前景好的高附加值产品，经济效益较好；项目以石棉尾矿为原料，高效综合利用污染环境的尾矿资源，综合利用程度高，生产过程清洁，具有显著的社会和环境效益”。

　　该项技术的核心内容已申请国家发明专利（申请号：031573983，公开号：CN1597154A）并以通过国家知识产权局的实质审查，将于2005年10月获得授权。

　　3、市场前景

　　由于低烟无毒、与环境友好以及良好的填充性能，超细无机阻燃剂将是未来用量增长最快的阻燃材料，超细氢氧化镁是目前市场用量仅次于氢氧化铝的无机阻燃剂之一。据预测，美国无机添加型阻燃剂年均需求增长率将达到7.5%左右,其中超细氢氧化镁将的增长率将达到10.0%左右；西欧无机添加型阻燃剂年均需求增长率将达到7.0%左右,其中,氢氧化镁的年均增长率将达到8.0%左右；我国无机添加型阻燃剂年均需求增长率将达到12%左右, 2010年我国无机添加型阻燃剂的需求量将达到24万吨以上，其中超细氢氧化镁的需求量将达到8万吨左右。因此，超细氢氧化镁在阻燃材料领域具有良好的市场前景。此外，氢氧化镁还可以进一步用来生产氧化镁和金属镁。由于镁的特殊性能，金属镁在压铸件方面，尤其在汽车工业的消费前景非常看好，预计在今后的若干年内将以15%～20%的速度递增，价格也将看涨。

　　超细高比表面积二氧化硅和纳米二氧化硅目前已经在汽车轮胎、涂料、硅橡胶、特种功能橡胶、电子信息材料、功能化纤材料、新型塑料材料、树脂复合材料，彩色喷墨打印纸等领域多有应用。并且，应用范围越来越广，用量越来越大。目前国内无定形二氧化硅的普通级别产品（白碳黑），基本能满足国内市场需求，亦有部分出口。但是，1μm左右的超细高比表面积二氧化硅和纳米二氧化硅产量小。目前，国内市场需要的高档超细和纳米二氧化硅主要靠进口。随着我国国民经济持续发展和高新技术产业快速发展，改造传统材料和开发高技术功能性新材料、新产品的步伐必将加快，超细和纳米二氧化硅作为一种应用广泛的重要功能性粉体化工材料，其需求也必将快速增长，预测到2005年，对超细和纳米二氧化硅的需求量就达7万吨，到2010年将达到12万吨左右。

　　综上所述，本项目主要产品（高纯超细氢氧化镁、超细高比表面积二氧化硅）具有良好的市场前景。

　　4、经济效益

　　每处理一吨石棉尾矿可获利1000元左右。以年处理石棉尾矿10000吨/年计，可新增产值7000万元以上，新增利税1000万元以上。

　　投资及回收期：建设年处理10000吨石棉尾矿的生产厂，需投资4600万元人民币左右，静态投资回收期4～5年。

　　5、成果应用领域及接产条件

具有石棉尾矿或蛇纹石资源并具有供水、供电条件的地区。

　　6、合作方式

　　1.专有技术转让、按年销售额提成或入股；费用面谈；

　　2.承担可行性研究报告，按国家项目可行性研究收费标准收取可行性研究费用；

　　3.承担工艺设计、设备选型、技术人员培训、指导设备安装和调试，按国家设计费收费标准收取设计费。

联系人：中国矿业大学（北京）化环学院郑水林教授、博导

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