首页 > 学术论文

石棉尾矿制备轻质氧化镁的清洁生产工艺研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 17:42:37
热度:

石棉尾矿制备轻质氧化镁的清洁生产工艺研究【摘要】:我国是拥有石棉矿产资源的大国之一,储量居世界第三位。西部地区是我国的主要石棉产区。石棉开采率不高,伴随产生大量石棉尾矿,除少数回填

【摘要】: 我国是拥有石棉矿产资源的大国之一,储量居世界第三位。西部地区是我国的主要石棉产区。石棉开采率不高,伴随产生大量石棉尾矿,除少数回填后,大多数占地堆放,严重污染周围环境,威胁到人类健康。而尾矿中含有大量具有利用价值的组分,从环境保护和资源合理利用的角度出发,都有必要对其回收利用。 目前,国内利用石棉尾矿制备轻质氧化镁的研究可分为盐酸法和硫酸法,但存在成本高、原材料转化率低以及废弃物的处理不当、资源浪费以及镁制品质量不高等问题。本文针对四川省石棉尾矿高镁含量的特性,在国内外研究的基础上,设计一条闭路循环的清洁生产工艺路线,提出将清洁生产理念和要求应用于生产过程全控制中,并研发新型除铁试剂,以保证轻质氧化镁产品的纯度。不仅从生产成本、能耗和效益角度考虑,更将生态环境因素融合于工艺设计,拟从生产源头消除污染,将废物减量化、资源化和无害化,或消灭于生产过程之中,实现石棉尾矿有价组分的高效、清洁、综合利用。本文主要研究内容和结论如下: (1)确定矿样中镁浸出的最佳工艺条件。矿样中镁的浸出是工艺中最为关键的工序,须对其工艺条件进行严格筛选。按照清洁生产物料消耗少的原则,试验对矿样粒度、酸种类及用量、液固比、浸矿时间和助溶剂的添加量等条件做对比研究。以镁的浸出率为指标,确定最佳工艺为:80目矿样以液固比为4:1为前提,在120%硫酸和1%助溶剂的酸环境中浸矿1h后镁的浸出率高达98.76%,同比前人研究该条件具有可行性。 (2)研发多效分离剂分离杂质。浸矿后的粗制硫酸镁溶液含有杂质铁,如不除去会导致产品出现铁红现象。以氨水、氢氧化钠作为沉淀剂时除铁率不理想,且污染操作环境和腐蚀生产设备。为解决此问题,试验从清洁生产角度出发,研发新型除杂试剂多效分离剂,以除铁率作为参照,并与前两种试剂做对比,结果表明多效分离剂除铁率高达99.94%,不存在上述现象实现分离试验的清洁生产。因此确定多效分离剂为最佳沉淀剂,且pH值在5.5~6.5之间除杂效果最好。 (3)制备轻质氧化镁的条件选择。试验分别以碳酸钠的粉末、浆液、清亮溶液为研究对象寻找最佳沉淀方式,同时选择最佳陈化时间。形成沉淀后烘干,对煅烧温度及时间优化选择。最终确定溶液加入NaCO3清亮溶液反应完全后立即过滤,不需陈化,850℃高温下煅烧2.5h产品纯度最高。其中洗涤是保证氧化镁质量的关键程序,用热水洗涤效果更佳。回收副产品后废液基本没有干扰因素,可作为工业用水返回母液,体现了工艺的闭合循环和清洁生产中消灭二次污染的特征,减少末端处理负荷。 (4)对产品进行质量检验分析,确保其纯度达到预期目标。产品XRD表征得知氧化镁衍射峰相当尖锐,纯度很高;SEM表征得知颗粒物是呈球状分布的微观形貌;采用化学分析及原子吸收等方法对产品进行定量分析。数据显示MgO含量在95%以上,达到预期效果。杂质CaO的含量为0.17%,铁仅有0.0055%,烧失量为3.14%,据HB/T2573-94对工业级氧化镁的划分,该产品达到工业级氧化镁优等品等级。高纯氧化镁作为耐火材料的原料,有很大的利用空间。 (5)对整个工艺做简易的成本估算及效益分析,证明制备氧化镁的清洁生产是环境友好型、经济有利型的工艺。 该工艺简单、环保,产品纯度高、杂质含量低,副产品用途广泛,为石棉尾矿制备轻质氧化镁提供资源化途径,很好地将生产发展和环境问题协调起来,也是国家提倡走清洁生产、废物资源化、循环经济的可持续发展道路的具体应用。 【关键词】:石棉尾矿 轻质氧化镁 清洁生产 工艺研究
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD926.4
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-9
  • 目录9-12
  • 第一章 引言12-28
  • 1.1 课题背景12-13
  • 1.2 石棉尾矿概述13-17
  • 1.2.1 石棉尾矿现状13
  • 1.2.2 石棉尾矿的危害13-15
  • 1.2.3 石棉尾矿的处置15-17
  • 1.2.3.1 石棉尾矿的卫生填埋15
  • 1.2.3.2 提高石棉选矿效率,减少排放量15-16
  • 1.2.3.3 利用石棉尾矿生产建筑材料16-17
  • 1.2.3.4 石棉尾矿中有用成分的利用17
  • 1.3 氧化镁的概述17-20
  • 1.3.1 氧化镁的分类18-19
  • 1.3.2 氧化镁的用途19
  • 1.3.3 工业氧化镁行业标准19-20
  • 1.4 国内外轻质氧化镁生产工艺进展20-23
  • 1.4.1 国外研究现状20-21
  • 1.4.2 国内研究现状21-23
  • 1.4.2.1 盐酸法21-22
  • 1.4.2.2 硫酸法22-23
  • 1.5 清洁生产简介23-26
  • 1.5.1 清洁生产定义24
  • 1.5.2 国内推行清洁生产的进展24-25
  • 1.5.3 清洁生产的意义25
  • 1.5.4 清洁生产实施方法25-26
  • 1.6 课题研究的目的和意义26-27
  • 1.6.1 环境需求角度26
  • 1.6.2 氧化镁需求角度26-27
  • 1.7 课题研究内容27-28
  • 第二章 石棉尾矿全分析结果及清洁生产工艺设计28-30
  • 2.1 石棉尾矿全分析结果及综合利用价值28
  • 2.2 清洁生产工艺设计路线28-30
  • 2.2.1 设计思路28-29
  • 2.2.2 工艺特点29
  • 2.2.3 预期效果29-30
  • 第三章 石棉尾矿浸镁工艺条件试验30-37
  • 3.1 引言30
  • 3.2 实验原理30
  • 3.3 实验试剂及装置30-31
  • 3.3.1 实验试剂30
  • 3.3.2 实验装置30-31
  • 3.4 实验结果与讨论31-36
  • 3.4.1 粒度试验31-32
  • 3.4.2 酸种类试验32
  • 3.4.3 酸用量试验32-33
  • 3.4.4 液固比试验33-34
  • 3.4.5 浸矿时间试验34-35
  • 3.4.6 助溶剂用量试验35-36
  • 3.6 本章小结36-37
  • 第四章 杂质分离与多效分离剂的研发37-42
  • 4.1 引言37
  • 4.2 多效分离剂的研发37-38
  • 4.3 实验原理38
  • 4.4 实验试剂及装置38-39
  • 4.4.1 实验试剂38-39
  • 4.4.2 实验装置39
  • 4.5 实验结果与讨论39-41
  • 4.5.1 NH_3·H_2O 做沉淀剂39
  • 4.5.2 NaOH 做沉淀剂39-40
  • 4.5.3 多效分离剂做沉淀剂40
  • 4.5.4 除杂陈化时间试验40-41
  • 4.6 本章小结41-42
  • 第五章 轻质氧化镁制取工艺条件试验42-48
  • 5.1 引言42
  • 5.2 实验原理42
  • 5.3 实验试剂及装置42-43
  • 5.3.1 实验试剂42-43
  • 5.3.2 实验装置43
  • 5.4 实验结果与讨论43-46
  • 5.4.1 镁盐沉淀方式实验43-44
  • 5.4.2 煅烧温度试验44
  • 5.4.3 煅烧时间试验44-45
  • 5.4.4 沉淀陈化时间试验45-46
  • 5.5 洗涤与过滤46
  • 5.6 烘干46
  • 5.7 副产品的回收利用46-47
  • 5.7.1 回收氧化铁红46-47
  • 5.7.2 回收元明粉47
  • 5.8 本章小结47-48
  • 第六章 轻质氧化镁的产品质量检验48-55
  • 6.1 轻质氧化镁的定性分析48-50
  • 6.1.1 产品XRD 表征48-49
  • 6.1.2 产品SEM 表征49-50
  • 6.2 轻质氧化镁的定量分析50-55
  • 6.2.1 引言50
  • 6.2.2 氧化钙的含量测定50-51
  • 6.2.3 氧化镁的含量测定51-52
  • 6.2.4 铁的含量测定52
  • 6.2.5 氯化物的含量测定52-53
  • 6.2.6 硫酸盐的含量测定53
  • 6.2.7 盐酸不溶物的含量测定53
  • 6.2.8 烧失量的测定53
  • 6.2.9 本节结果与讨论53-55
  • 第七章 工艺成本及效益分析55-57
  • 7.1 成本分析55
  • 7.2 经济效益分析55-56
  • 7.3 环境效益分析56-57
  • 结论57-58
  • 致谢58-59
  • 参考文献59-63
  • 攻读学位期间取得学术成果63


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

石棉尾矿微晶玻璃装饰板材的研制    廖其龙,蒋文玖

推行清洁生产:从污染的末端控制转向生产全过程控制    欧阳培

我国石棉废物处理处置和综合利用对策研究    周炳炎,刘湘

利用石棉尾矿生产蒸压建筑材料研究    卢志远,万朴,李和玉

利用白云石和石棉尾矿生产稳定的镁钙耐火材料研究    王林

用石棉尾矿研制免烧砖    廖其龙,卢忠远

海水高纯氧化镁的生产历史回顾与展望    邓绍雄

重烧氧化镁粉的活性测定    唐小丽,刘昌胜

柴达木盆地盐湖镁盐工业的发展及对策    张宝全

由石棉尾矿生产沉淀二氧化硅    周心艳,范建萍

我国发展循环经济的应对措施    季绍武,孙可伟

菱镁矿生产轻质氧化镁除杂(铁、铝)工艺的研究    茹宗玲,张长松

酸沉降对混凝土耐久性的影响及研究进展    唐咸燕;肖佳;陈烽;

纳米铜粉研制进展    黄钧声,任山

清洁生产、循环经济与可持续发展战略    郑莹 ,高灿柱

依法推行清洁生产 促进经济发展与环境保护“双赢”    丛澜,魏东

废纸造纸行业的清洁生产措施与实践    崔兆杰,宋薇,张国英

我国石棉废物处理处置和综合利用对策研究    周炳炎,刘湘

从ISO14000的实施论清洁生产的市场机制    周旋

大明山保护区的酸雨特征分析及气象影响机理    黄海洪,董蕙青,陈竤

石棉尾矿高效综合利用技术研究    郑水林;李杨;刘福来;杜高翔;朱多功;

活性炭固载磷钼杂多酸催化合成柠檬酸三丁酯    胡兵;邵友元;占稳;黄光斗;

实现东北老工业基地环境保护的新模式——清洁生产    李晓东;孙大光;刘可为;

化学合成制药企业清洁生产审核的探索    钟玉泽;鞠松涛;

丁氧基丙酸丁酯裂解条件研究    俞梅娟;

青海省盐湖水氯镁石资源的开发利用研究    杨军臣;翟学良;

浅论白云石碳化法生产轻质氧化镁的节能途径    胡永琪;刘润静;李津津;胡庆福;

钙镁盐的精细化研究    薛冬峰;晏成林;王晓丽;张旭;

水菱镁石开发与利用    胡庆福;宋丽英;胡晓湘;

中国精细氧化镁开发现状及其发展建议    胡庆福;胡晓湘;宋丽英;

高镁矿石酸浸降镁及浸出液综合利用研究    胡显智

酸雨/雨水环境中典型金属材料的腐蚀行为研究    安百刚

资源型城市发展循环经济模式研究    袁俊斌

C=C、C=O和C=N双键的均相选择性催化加氢研究    王向宇

苯氯化三相催化精馏过程研究    崔咪芬

钠碱法烟气脱硫废液的膜电解再生技术及机理研究    谢建治

紫色土—作物系统对酸雨的响应与机理研究    张华

四川养猪业清洁生产系统LCA及猪粪资源化利用关键技术研究    白林

邻苯基苯酚合成的催化剂及工艺    李彦鹏

丙烷选择氧化制丙烯醛Mo(V)BiTeO/SiO_2催化剂的研究    何益明

DBA水泥厂清洁生产审核模式研究    吴美丽

器械及冲洗液对根管预备效果影响的实验研究    柳茜

绿色组合化学的实现与应用    廖春阳

钢渣微晶玻璃的研究    邓春明

低成本阳离子可染聚酯的合成及工业放大研究    李练武

晶体氯化镁制备的工艺研究    王德智

低硅尾矿加气混凝土蒸养条件下反应机理的研究    王舫

钽铌尾矿微晶玻璃的研究    刘凤娟

7—ACA、7—ADCA的化学修饰及应用    葛洪玉

含碳酸根的双相HA/β-TCP多孔钙磷陶瓷的制备及其材料中类骨磷灰石形成的研究    卢晓英

高纯氧化镁制备工艺研究    胡章文,王自友,杨保俊,单承湘

石棉尾矿微晶玻璃装饰板材的研制    廖其龙,蒋文玖

推行清洁生产:从污染的末端控制转向生产全过程控制    欧阳培

人造硅灰结构及火山灰活性研究    崔崇,张涛,童明德

我国石棉废物处理处置和综合利用对策研究    周炳炎,刘湘

利用非金属矿生产白炭黑    詹庚申;徐思美;

用石棉尾矿研制免烧砖    廖其龙,卢忠远

蛇纹石短流程加工新工艺研究    于少明,杨保俊,单承湘

利用白云石和石棉尾矿生产稳定的镁钙耐火材料研究    王林

蛇纹石酸浸滤液提镁制备针状纳米氢氧化镁    胡章文,王理想,杨保俊,单承湘

高镁矿石酸浸降镁及浸出液综合利用研究    胡显智

蛇纹石制轻质氧化镁和白炭黑    郑若锋;王代明;

用湿法从蛇纹石废粉矿制取轻质氧化镁的研究    刘绪庆,杨智宽,陈炳芳,封惠霞,舒康

从某矿中回收镁    李琦,杨卉芄,王秋霞

离子交换法生产轻质氧化镁问题剖析及对策    张永声;

利用硼泥渣制取轻质氧化镁    

卤水的综合利用——从卤水中制取轻质氧化镁    陆清;

由“卤块”制“轻质氧化镁”的工艺流程    刘发初;

碳化氨水法试制轻质氧化镁技术鉴定会议在浙江舟山召开    林来平;

高镁芒硝制取轻质氧化镁和元明粉    席国江;

菱镁矿生产轻质氧化镁除杂(铁、铝)工艺的研究    茹宗玲,张长松

白云石制1万吨轻质氧化镁联产3万吨无水氯化钙项目建议书    

石棉尾矿酸浸渣对铜离子的吸附性能研究    陈俊涛;郑水林;檀竹红;郑黎明;

石棉尾矿酸浸渣填充量对改性沥青性能的影响    孙志明;郑水林;文明;吴照洋;

石棉尾矿的综合利用与深度开发技术研究    彭同江;陈吉明;孙红娟;刘海峰;

四川省几类特殊危险废物的处置方法研究    郝沙金;毕朝文;

湖北德高镁业有限公司    

水菱镁石开发与利用    宋丽英;胡晓湘;胡庆福;

碳酸氢镁溶液增浓的研究    刘宝树;胡庆福;胡永琪;刘润静;汪敏;

石家庄市月凯粉体技术研究所    

浮选镍铜精矿酸浸降镁试验    刘广龙;

甘肃阿克塞县石棉尾矿回收项目开工    驻甘肃记者王琰田

主攻资源综合利用打造工业经济新亮点    通讯员 邓海强 努尔萨吾列

科技之光照亮辽阔草原    通讯员 邓海强 高海军

打破单一结构 寻求多面发展    通讯员 古丽玛娜提 陈晓峰

立足优势 打出“组合拳”    通讯员 邓海强 努尔萨吾列 陈海燕

宽甸从“卖矿石”转向“卖产品”    庞传义 本报记者 傅瑶

支持重大项目 实现产业集聚    吴建龙

柴达木10万吨ADC发泡剂一体化工程进展顺利    记者 杰拉

夯实项目基础 壮大工业规模    通讯员 邓海强 陈晓峰

阿克塞县—— 回收利用项目获中央预算内投资960万元    热提剑 李希存

石棉尾矿制备轻质氧化镁的清洁生产工艺研究    张雪青

石棉尾矿制备白炭黑的清洁生产工艺研究    惠贺龙

盐湖镁资源制备高纯轻质氧化镁工艺研究    刘卫平

石棉尾矿沥青混凝土路用试验研究    李军

石棉尾矿路用混凝土试验研究    李小川

蛇纹石制取六水氯化镁及轻质氧化镁工艺研究    杨杰茹

MAP和HAP结晶法除磷工艺研究    张蕊

温石棉尾矿微晶玻璃的制备及材料矿物学研究    丁文金

特殊岩土体路基填筑技术及在路桥过渡段沉降控制中的应用研究    刘明宇

工业废碱与卤水的综合利用及纳米氧化镁的制备与分析    武艳妮