中國(guó)粉體網(wǎng)訊 我國(guó)晶質(zhì)石墨每年產(chǎn)出量50萬(wàn)t左右，選礦后石墨尾礦每年排放量達(dá)600萬(wàn)t以上，總積累量近1億噸。如何高效利用這些石墨尾礦（目前不到10%），挖掘它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已經(jīng)成了行業(yè)發(fā)展過(guò)程中不可忽視的問(wèn)題。

石墨選礦

石墨尾礦也是“寶藏”

石墨礦石經(jīng)過(guò)多重浮選選出精品石墨后，產(chǎn)生出“砂”一樣的廢渣，它就是石墨尾礦。石墨尾礦呈黃褐色，具有土狀光澤，一種微細(xì)粉狀固體，細(xì)度模數(shù)一般都在1.0以下，粒徑主要集中分布在0.06mm以下。

石墨尾礦的礦物成分主要有：石墨、石英、長(zhǎng)石、云母、絹云母、方解石、硫鐵礦、高嶺石等，其主要化學(xué)成分為SiO₂、CaO、Al₂O₃及Fe₂O₃等。

典型尾礦的主要組分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)%

石墨尾礦7大高值化應(yīng)用

1、提取釩金屬

目前，對(duì)石墨尾礦的再利用一部分集中在回收其中的有用組分。其中有一些研究集中于提取回收石墨尾礦的有價(jià)金屬，目前，已有的研究中多數(shù)是提取石墨尾礦中的釩，釩作為稀有金屬，在工業(yè)、軍事國(guó)防中都是重要材料，具有重要的戰(zhàn)略意義。

2、富集銅礦、鐵礦

石墨礦石中除了石墨外還有黃鐵礦、斑銅礦等金屬礦物等，其礦物含量較高。在石墨開(kāi)采過(guò)程中伴隨產(chǎn)生的礦物很大一部分進(jìn)入了尾礦中，提取尾礦中的有價(jià)礦物可以避免資源的浪費(fèi)。

3、制備白炭黑

石墨尾礦含有一定量的SiO₂，可將其作為硅源，采用沉淀法制備出白炭黑。不過(guò)采用石墨尾礦制備白炭黑需要經(jīng)過(guò)碳化、水浸、酸化、洗滌、脫水、干燥等一系列步驟，需要強(qiáng)酸強(qiáng)堿高溫煅燒等條件，步驟繁瑣，不同區(qū)域石墨尾礦中SiO₂含量差別較大，需要進(jìn)一步生產(chǎn)實(shí)踐。

4、制備石墨烯

孟凡娜等以蘿北某石墨尾礦為對(duì)象，提取石墨尾礦中石墨微納米片，進(jìn)行提純剝離制備石墨烯。進(jìn)行高壓分散循環(huán)25次后，剝離得到的石墨烯片厚度在10層以下、片徑在3μm以上，制成具有較高晶體質(zhì)量的石墨烯。

5、制備泡沫陶瓷

泡沫陶瓷是一種典型的具有三維網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)的功能陶瓷材料，其低密度、高強(qiáng)度、耐燃、耐腐蝕、保溫等優(yōu)異性能。在建筑防火、保溫、節(jié)能、冶金、醫(yī)用氣體過(guò)濾、催化劑載體、微波吸收、污水處理等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前由于生產(chǎn)泡沫陶瓷成本較高，其應(yīng)用在一些特殊領(lǐng)域的發(fā)展受到限制。

胡銳等對(duì)石墨采選后石墨尾礦進(jìn)行性能分析后進(jìn)行發(fā)泡陶瓷的研究。結(jié)果表明，石墨尾礦具有與發(fā)泡陶瓷原料相似的化學(xué)成分，是一種較好的發(fā)泡陶瓷原料；以石墨尾礦為主要原料，加入采礦廢石、高嶺土和長(zhǎng)石，可以獲得適用于制備發(fā)泡陶瓷的原料；制備的試樣可以達(dá)到T/CBCSA12-2019發(fā)泡陶瓷隔墻板中500密度標(biāo)號(hào)的指標(biāo)要求；同時(shí)，加入滑石可以拓寬發(fā)泡陶瓷的燒成溫度范圍，進(jìn)一步改善材料的綜合性能。

6、制備綠色混凝土

NOx（NO和NO₂）和SOx（SO和SO₂）為空氣污染物的主要來(lái)源，可以以石墨尾礦渣中的二氧化鈦（TiO₂）作為光觸媒，在光照條件下自然降解空氣中的氮氧化物。

7、制備爆破封孔材料

石墨尾礦是經(jīng)脫水后形成的一種固體廢棄物，由于石墨尾礦顆粒粒徑較小，常在工程中被用作細(xì)骨料。高志剛等利用堿激發(fā)礦渣膠結(jié)石墨尾礦制備爆破封孔材料，確定石墨尾礦爆破封孔材料最優(yōu)配比，即石墨尾礦摻量為60.18%，用堿量為4.12%，質(zhì)量濃度為77.75%，在最優(yōu)配比下終凝時(shí)間為57min，提高了爆破效率與現(xiàn)場(chǎng)工作進(jìn)度。

結(jié)語(yǔ)

雖然目前有關(guān)石墨尾礦的回收再利用方面的研究較多，但石墨尾礦作為一種固體廢棄物，其組成成分因產(chǎn)地不同而存在差別，若要實(shí)現(xiàn)石墨生產(chǎn)、加工及石墨尾礦的減量化再利用形成循環(huán)利用在技術(shù)上還存在很多限制。

參考來(lái)源：

丁會(huì)敏，石墨尾礦綜合利用現(xiàn)狀，黑龍江省能源環(huán)境研究院

高志剛，石墨尾礦制備爆破封孔材料試驗(yàn)研究，黑龍江龍興國(guó)際資源開(kāi)發(fā)集團(tuán)有限公司

李柯，尾礦制備相變材料研究進(jìn)展，齊魯工業(yè)大學(xué)

蔣睿新，石墨尾礦砂應(yīng)用研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析，黑龍江大學(xué)寒區(qū)水利工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

段旭晨，石墨尾礦建材化利用研究現(xiàn)狀及展望，（咸陽(yáng)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司

劉洪波，石墨尾礦光催化材料對(duì)降解亞甲基藍(lán)的研究，黑龍江大學(xué)

胡銳，蘿北某石墨采選固廢制備發(fā)泡陶瓷試驗(yàn)研究，蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司

孟凡娜，蘿北某石墨尾礦提取石墨制備石墨烯實(shí)驗(yàn)研究，黑龍江科技大學(xué)

(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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