一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法与流程

本发明涉及一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法的方法，属于资源环境领域。

背景技术：

红土镍主要成分为Ni、SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3、CaO等，其中Si含量一般为3-35wt％，湿法冶镍时，常用硫酸(或者盐酸)酸浸，酸浸废渣的主要成分是SiO2，含量可达60-90％，同时含有少量Mg、Al和Ca等成分，这部分基本都作为废渣堆放，占用大面积土地，耗费巨大而且污染环境。近年来随着国家对清洁生产的要求提高及人们环保意识的增强，国内外关于废物处理和再生利用的各项法规逐步实施，对废物的处理要求也越来越高，冶镍企业废渣资源化处置势在必行。废渣中硅资源化的利用，既可以减少废渣处置费用，又可以产生新的效益，符合循环经济的理念和清洁生产要求。

低碳环保、节能减排是世界各个国家经济可持续发展的基本准则。随着社会的发展及生活水平的提高，人们的环保和健康意识明显增强，对居住环境的舒适度和安全性要求越来越高。室内温度、空气相对湿度、空气质量是居住舒适度的重要环境参数。当室内温度为20-23℃、相对湿度为50-60％、VOC含量低、负离子含量高时，人体感觉舒适，有益健康。为了实现建筑节能，利用相变潜热来实现能量的储存和利用，有利于开发环保节能型的相变复合材料，是近年来材料科学和能源利用领域一个十分活跃的科学前沿。

目前在建筑领域中应用的硅藻泥是现代家居装修非常流行的一种家居环保壁材，作为新型涂料的典型代表，其主要成分是硅藻土。硅藻泥被称为是“最环保的泥”，具有消除甲醛、净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃、墙面自洁、杀菌除臭等诸多功能.

硅藻土是一种具有生物结构的岩石，属于粘土矿物的一种，由古代硅藻的遗骸组成，其化学成分主要为SiO₂，还含有少量Al2O3、CaO、MgO等，另外还含有少量有机杂质。由于硅藻土中含有有机质等较多杂质，制备硅藻泥时，往往需要进行酸浸除杂、煅烧、粉碎、配制等工序，以保证硅藻泥的品质。

红土镍矿酸浸废渣，其成分与硅藻土主要成分相近，产生的过程也经过粉碎、酸浸等工序，关键工序与硅藻土相同。硅渣经过酸浸也是多空结构，活性高；但是由于湿法冶镍对硅的孔隙度没有特别要求，也没有对杂质针对性处理，这部分废渣达不到硅藻土的性能，也不能直接用于硅藻泥；采用合理方法对废渣处理后，直接生产硅藻泥，可以产生巨大的经济效益和社会效益。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法，该方法利用废渣经过调配、研磨、干燥、复配等工序，低成本生产符合建筑要求的硅藻泥产品；该方法工艺简单、成本低、产品质量可靠，有巨大的经济效益和社会效益。

本发明的技术方案：

一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法，步骤如下：

1)在搅混器加入红土镍矿酸浸硅渣和滑石粉，同时加入3-20wt％稀硫酸，搅拌均匀，得到固液混合物；

2)将上述固液混合物输送到胶体磨，研磨至固体颗粒粒径为2-40微米；

3)将上述研磨后的固液混合物加入分散剂和短纤维，搅拌均匀后进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为6-9，酸洗液及洗水用于回收硫酸镁产品；

4)将上述水洗合格的固体物在100-500℃进行烘干干燥至水分含量<3％；

5)烘干物加入熟石膏，经粉碎包装制得符合建筑要求的硅藻泥。

所述步骤1)红土镍矿酸浸硅渣、滑石粉与酸液的质量比为1：(0.1-1.0)：(0.5-2.0)。

所述步骤3)中分散剂为MF(亚甲基双甲基萘磺酸钠)、木质素磺酸钠、焦磷酸钠和硅酸钠中的一种或两种以上任意比例混合物，其用量为固液混合物总量的0.1-5wt％；所述短纤维为碳纤维、硅酸铝纤维、硫酸镁晶须和氧化镁晶须中的一种或两种以上任意比例混合物，其添加比例为固液混合物总量的0.1-4wt％。

所述步骤5)熟石膏与烘干物的质量比为1：(2-8)。

一种所制备的酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的应用，用于家居装修用环保壁材，方法是直接加水使用或者调配各种颜色及助剂后使用。

本发明的有益效果是：

1)本发明釆用湿法研磨，减少了硅渣烘干的费用，同时硅渣与滑石粉混合研磨，可以使固体物粒径均匀，提高产品质量；利用硫酸助磨可去除杂质，提高固体颗粒孔隙率，酸液主要成分为硫酸镁，可以资源化回收硫酸镁肥料；减少环保处置费用。

2)本发明在固液混合态加入分散剂和短纤维，充分混匀后便于硅藻泥提高施工效率；本发明制造硅藻泥成本低，使用效果好，对湿法冶镍废渣处置有巨大经济价值，同时本发明对其他含硅废渣的资源化利用有借鉴意义。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明，但不构成对本发明的限制。

实施例1：

一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法，步骤如下：

1)在搅混器加入1000Kg红土镍矿酸浸硅渣(干基计算)和500Kg滑石粉，同时加入浓度3wt％的稀硫酸1500kg，搅拌均匀，得到固液混合物；

2)将上述固液混合物输送到胶体磨，研磨到直到固体颗粒粒径为5微米；

3)将上述研磨后的固液混合物加入10kg分散剂MF和30kg硅酸铝纤维，搅拌均匀后进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为7.5；酸洗液及洗水用于回收硫酸镁产品；

4)将上述水洗合格的固体物在120℃进行烘干60分钟，干燥到水分为2％；

5)烘干物加入300kg熟石膏，经粉碎包装制得1800kg符合建筑要求的硅藻泥，该硅藻泥可以直接加水使用或者调配各种颜色及助剂后使用。

实施例2：

一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法，步骤如下：

1)在搅混器加入1000Kg红土镍矿酸浸硅渣(干基计算)和500Kg滑石粉，同时加入浓度为5wt％的稀硫酸1300kg，搅拌均匀，得到固液混合物；

2)将上述固液混合物输送到胶体磨，研磨到直到固体颗粒粒径为4微米；

3)将上述研磨后的固液混合物加入15kg分散剂木质素磺酸钠和30kg碳纤维，搅拌均匀后进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为7.5；酸洗液及洗水用于回收硫酸镁产品；

4)将上述水洗合格的固体物在130℃进行烘干60分钟，干燥到水分为1.5％；

5)烘干物加入320kg熟石膏，经粉碎包装制得1820kg符合建筑要求的硅藻泥，该硅藻泥可以直接加水使用或者调配各种颜色及助剂后使用。

实施例3：

一种酸浸红土镍矿硅渣生产硅藻泥的方法，步骤如下：

1)在搅混器加入1000Kg红土镍矿酸浸硅渣(干基计算)和500Kg滑石粉，同时加入浓度为10wt％的稀硫酸1200kg，搅拌均匀，得到固液混合物；

2)将上述固液混合物输送到胶体磨，研磨到直到固体颗粒粒径为6微米；

3)将上述研磨后的固液混合物加入10kg分散剂焦磷酸钠和20kg硫酸镁晶须，搅拌均匀后进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为7.6；酸洗液及洗水用于回收硫酸镁产品；

4)将上述水洗合格的固体物在150℃进行烘干50分钟，干燥到水分为1.7％；

5)烘干物加入350kg熟石膏，经粉碎包装制得1850kg符合建筑要求的硅藻泥，该硅藻泥可以直接加水使用或者调配各种颜色及助剂后使用。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。