【正文】 研究內(nèi)容 CaOA12O3MgOSiO2（ CAMS） 系微晶玻璃最主要的組分是 SiO CaO、 Al2O3，包頭白云鄂博礦稀選尾礦中含鈣與硅較高，二者能達(dá)到 50%以上，而含鋁較低；粉煤灰中則含鋁和硅較高，含鈣較低。同時，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，工業(yè)廢棄物的資源回收利用技術(shù)和環(huán)境無害化技術(shù)為主要載體的循環(huán)經(jīng)濟(jì)也是當(dāng)前和未來固體廢棄物處理的自身需求與必然選擇。由于水泥、路面磚的使用存在季節(jié)問題，往往在冬季造成大量積壓，這給粉煤灰的儲存造成了巨大的困難。電廠排粉煤灰爐渣 ，供熱公司排粉煤灰爐渣 ，其它燃煤鍋爐排灰渣 5萬噸。對我們這個水資源缺乏，可耕地人均占有率很低的國家來說，如何做好粉煤灰的綜合利用已成為目前電力行業(yè)乃至全國面對的一大迫切問題。 內(nèi)蒙古自治區(qū)有豐富的煤炭 資源，電力工業(yè)特別發(fā)達(dá)，粉煤灰是燃煤電廠排出的廢渣。但由于經(jīng)濟(jì)效益較低，在生產(chǎn)上一直沒有得到推廣應(yīng)用。同時，由于尾礦壩距黃河只有 5 公里，尾礦中含有大量重金屬與放射性元素釷，一旦在陰雨連綿的季節(jié)里發(fā)生滲漏或 潰堤 事故，將直接威脅黃河的水質(zhì)安全。 另一個潛在的隱患即 尾礦壩塌陷。為了給尾礦壩周圍的村莊進(jìn)行補(bǔ)償和加高尾礦壩，包鋼每年要拿出幾千萬甚至上億元，給包鋼造成沉重負(fù)擔(dān)。 . 包鋼尾礦及包頭市粉煤灰利用現(xiàn)狀及存在的問題 包鋼尾礦一直采用露天堆放，目前包鋼尾礦壩已占地 15 平方公里，尾礦近 億噸，壩高 11 米，而且每天的增加量達(dá) 600－ 800 萬噸。 ? 現(xiàn)有政策支持力度不 足 盡管與原礦采選相比，尾礦綜合利用社會效益好，但資源品位低，利用成本高，經(jīng)濟(jì)效益差。 ? 尾礦綜合利用技術(shù)攻關(guān)投入不足 目前，企業(yè)缺少投資開發(fā)尾礦綜合利用重大關(guān)鍵技術(shù)的動力和積極性。不利于提出科學(xué)的政策措施，更不利于根據(jù)實(shí)際情況對政策措施做出實(shí)時調(diào)整。隨著我國礦產(chǎn)資源開采力度的不斷加大，尾礦排出量會每年不斷遞增，加快尾礦的綜合利用已迫在眉睫。尾礦庫復(fù)墾為我國礦山企業(yè)廢棄尾礦庫治理探索出了一條經(jīng)濟(jì)、可行的新路子。 ? 尾礦庫復(fù)墾 尾礦庫復(fù)墾是解決尾礦庫表 面沙化的重要措施。膠結(jié)充填采礦法目前已屬于成熟技術(shù)，可以使地下采礦回采率提高 20－ 50%，并使原來根本無法開采的位于水體下面、重要交通干線下面和居民區(qū)下的礦體能夠被開采出來。 ? 充填礦山采空區(qū) 礦山采空區(qū)回填是直接利用尾礦最行之有效的途徑之一。上世紀(jì) 90 年代馬鞍山礦山研究院將磁化尾礦加入到化肥中制成磁化尾礦復(fù)合肥，并建成一座年產(chǎn) 1 萬噸的磁化尾礦 復(fù)合肥廠，起到了變廢為寶的效果。一些尾礦高值利用技術(shù)，如尾礦制備微晶玻璃、超耐久性尾礦高強(qiáng)混凝土技術(shù)等，已經(jīng)在關(guān)鍵技術(shù)和工藝方面取得了突破，有望成為將來大量利用尾礦的有效技術(shù)。 ? 尾礦生產(chǎn)建筑材料 4 尾礦的主要組分是富含 SiO Al2O CaCO3 等資源的非金屬礦物，可以通過現(xiàn)有的成熟工藝生產(chǎn)一種或若干種建筑材料。但目前我國尾礦再選整體存在著規(guī)模小、技術(shù)落后、回收率低、能耗高、成本高等問題。近幾年由于國內(nèi)外金屬礦產(chǎn)品價(jià)格快速攀升，我國尾礦再選的規(guī)模發(fā)展非常迅速。 尾礦綜合利用不僅有利于提高資源綜合利用率，減少占用土地，保護(hù)環(huán)境，也是消除尾礦庫安全隱患的治本之策。 2020 年“ 9178。 ? 安全隱患 很多尾礦庫超期或超負(fù)荷使用，甚至違規(guī)操作，使尾礦庫存在極大安全隱患，對周邊地區(qū)人民財(cái)產(chǎn)和生命安全造成嚴(yán)重威脅。尾礦所含重金屬離子，甚至砷、汞等污染物質(zhì)，會隨著尾礦水流入附近河流或滲入地下，嚴(yán)重污染河流及地下水資源。這些尾礦資源如不能綜合回收利用，將造成巨大浪費(fèi)。尾礦中的非金屬礦物不但存量巨大，而且有些已經(jīng)具備高附加值應(yīng)用的潛在特性。例如，我國鐵尾礦的全鐵品位平均為 8— 12%，有的甚至高達(dá) 27%。 ? 占用土地 尾礦的堆積需要占用大量的土地，截止 2020 年，我國尾礦堆積占用土地達(dá) 1300多萬畝，隨著老尾礦的閉庫，新尾礦庫的不斷增加，必將占用更多的土地。僅 2020 年，全國尾礦排量近 10 億噸。而礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)導(dǎo)致尾礦排放來量也逐年劇增，因此提高尾礦綜合治理能力對社會的發(fā)展和改善人類的生存環(huán)境起著很重要的作用。在成分上與普通玻璃的區(qū)別在于它含有微量晶核劑，可以防止失透、控制晶化過程 ； 在制造工藝上與普通玻璃的區(qū)別在于繼熔制與成型以后，必須經(jīng)過晶化處理，并且能控制過冷玻璃液體的成核速率和晶體生長速度，使其在該階段迅速晶化，制取最大可能數(shù)目的微小 晶體，以賦予微晶玻璃所需的種種特性，比如較高的機(jī)械強(qiáng)度、顯著的耐磨與耐腐蝕性能、抗風(fēng)化能力、可調(diào)的熱膨脹系數(shù)和良好的抗熱震性能等，可廣泛用于建筑、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械工程、電磁應(yīng)用等領(lǐng)域。 1 尾礦 — 粉煤灰微晶玻璃管材產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 可行性研究報(bào)告 目 錄 1. 概述 ......................................................................................................................... 2 . 我國尾礦基本現(xiàn)狀及綜合利用情況 .................................................................... 2 . 我國尾 礦基本現(xiàn)狀及綜合利用情況 ........................................................... 2 . 我國尾礦綜合利用情況 .............................................................................. 3 . 我國尾礦綜合利用存在的問題 .................................................................. 4 . 包 鋼尾礦及包頭市粉煤灰利用現(xiàn)狀及存在的問題 ............................................. 5 2. 課題研究內(nèi)容與技術(shù)路線 ....................................................................................... 7 . 研究內(nèi)容 .............................................................................................................. 7 . 技術(shù)路線 .............................................................................................................. 8 . 試驗(yàn)方法 .............................................................................................................. 8 . 試驗(yàn)設(shè)備及原料 ......................................................................................... 8 研究方法 ..................................................................................................... 11 純化學(xué)原料微晶玻璃的研究 ....................................................................................... 18 稀選尾礦 — 粉煤灰微晶玻璃的研究 ............................................................................ 41 4 中試生產(chǎn)工藝的探索與研究 .......................................................................................... 53 微晶玻璃管材生產(chǎn)工藝流程圖 .................................................................................... 54 玻璃的電熔化技術(shù) ....................................................................................................... 54 玻璃電熔化的優(yōu)缺點(diǎn) .................................................................................. 55 玻璃電熔窯的結(jié)構(gòu) ...................................................................................... 56 玻璃電熔窯的運(yùn)行及存在的問題 ............................................................... 58 玻璃電熔窯的改造 ...................................................................................... 72 玻璃電熔窯運(yùn)行參數(shù)的確定 ....................................................................... 80 玻璃管材的成型 ........................................................................................................... 80 離心澆注成型原理 ...................................................................................... 80 影響管材成型的因素 .................................................................................. 84 成型過程中的缺陷分析 .............................................................................. 88 管材成型參數(shù)的確定 .................................................................................. 90 玻璃管材的退火 ........................................................................................................... 90 退火輥道窯的調(diào)試與運(yùn)行 .......................................................................... 90 2 微晶玻璃管材半成品的制備及退火參數(shù)的確定 ....................................... 95 玻璃管材的微晶化熱處理 ........................................................................................... 97 玻璃管材微晶化熱處理制度的確定 ........................................................... 97 微晶玻璃管材綜合性能的研究 ................................................................ 102 5 微晶玻璃管材生產(chǎn)綜合評價(jià)要求的建立 ..................................................................... 108 6 微晶玻璃管材建材院檢測結(jié)果 .................................................................................... 110 7 結(jié)論 ............................................................................................................................... 110 2 1. 概述 與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國目前稀土尾礦、粉煤灰資源化綜合 利用水平偏低，利用率較低且主要集中在建筑材料等低附加值方面，因此提高我國稀土尾礦、粉煤灰資源化利用水平特別是粉煤灰高