我国的黄金矿产资源较为丰富,山东、辽宁、吉林、黑龙江、福建、陕西等地都是我国重要的产金地区,其中大部分为岩金矿,砂金矿较少。岩金矿石在其选矿过程中产生大量的尾砂,在各个产金矿山堆积如山,对当地的生态环境造成极大的危害。因此,尾砂的综合利用已成为一个重要的课题。近几年来,不少地方一直从事黄金尾砂的开发研究,先后进行了尾砂多金属回收,利用黄金尾砂生产蒸压砖、加气混凝土、空心砌块、微晶玻璃、硅酸钙板等产品,一些成果已在企业推广应用,取得了良好的社会效益和经济效益。利用黄金尾砂制蒸压砖就是其中之一。
(1)原材料
尾砂:该矿尾砂的化学成分和矿物成分见表9-6、表9-70 石灰:产于当地,CaO>80% 0 a土:当地亚a土。
水泥:32.5级普通硅酸盐水泥。
(2)制砖工艺为寻求经济上合理,技术上简单、可靠的制砖工艺,试验时采用了4种不同的工艺流程。
①自然养护配方。自然养护工艺的配方及制品性能指标分别见表9-8、表9-9。由表9-9可知,制品强度较低,抗冻性能差,要制得10MPa以上的砖成本较高。这主要是由于黄金砂石英活性较低,在常温常压下难以激活其活性,大部分仅作为惰性填料。该工艺其优点是工艺简单,设备投资少。
②常压蒸汽养护工艺。工艺流程为:配料~消化~压制成型一蒸汽养护~成品。
常压蒸汽养护工艺的配方及制品性能指标分别见表9-10、表9一11。
经测试结果表明,上述2种配方所制的样品强度均不超过7. 5级砖,提高水泥含量,延长养护时间可提高标号。在常压蒸汽养护条件下,SiO:的溶解度和溶解速度不很高,石英产生的水化产物很少,其水化产物大部分是由水泥产生,这样造成成本提高。
③蒸压养护工艺。工艺流程为:配料~消化一压制成型~蒸压养护~成品。
蒸压养护工艺的配方及制品性能指标分别见表9-12、表9-13。
检测结果表明,利用该工艺可制得20级以上的砖。黄金尾砂中的石英在高温、高压条件下,在碱性溶液中溶解度和溶解速度很大,进而形成水化产物。大量的水化产物将石英颗粒连接在一起,使砖整体具有一定强度。该工艺特点是机械化程度高、劳动强度低、尾砂利用率高,但设备投资大、设备维护及维修工作量大。
(3)存在的问题
黄金尾砂是困扰黄金企业的一大难题,在环境保护日益重视的今天,其综合利用更具有重要意义。利用黄金尾砂制蒸压砖,能大量消耗尾砂,并有较好的经济效益,是一项具有推广价值的实用技术,但在生产应用中仍存在一些问题。
①生产设备没有得到优化。采用普通灰沙砖设备尚存在一定问题,设备可靠性差,自动化程度低。
②尾砂砖的生产采用工业化的生产方式,要求工人应具有一定的技术水平,企业应加强对工人的技术培训(免烧砖机)。