摘 要

本文研究了利用氰化尾渣作为主要原料制备陶瓷制品，并掺加长石，铝矾土，石英等外掺原料改善氰化尾渣陶瓷制品的性能。采用了X-射线衍射分析、热重-差热分析等测试方法研究了氰化尾渣及外掺原料的化学成分、矿物组成、热性能等，并重点对陶瓷烧成制品的相关性能进行了测试，主要取得了下列结论：

(1)实验用氰化尾渣以石英为主、含长石、黄铁矿等其它微量元素组分。可以作为主要陶瓷原料，生产陶瓷制品。全氰化尾渣在1120℃温度下烧结，吸水率和强度满足GB/T21149-2007《烧结瓦》的相关要求。

(2)在70%氰化尾渣配方基础上外掺15%长石、5%铝矾土、10%石英生产烧结瓦，烧成温度设为1120℃，保温时间为15min，制得烧结瓦成品无明显变形，且相关性能满足GB/T21149-2007《烧结瓦》要求。

(3)利用氰化尾渣制备陶瓷瓦，通过延长保温时间，有利于提高陶瓷瓦制品的烧结性能，保温时间15min为最适宜值。超过15min时，烧结制品的吸水率已接近于0且强度变化趋于平缓。

关键词：氰化尾渣、烧成性能、矿物成分、保温时间

Abstract

In this paper, the use of cyanide tailings as the main raw material for the preparation of ceramic products, and mixed with feldspar, bauxite, quartz and other raw materials to improve the cyanide tailings ceramic products performance. The chemical composition, mineral composition and thermal properties of cyanide tailings and mixed materials were studied by X-ray diffraction analysis, thermogravimetric analysis and differential thermal analysis. The related properties of ceramic fired products were test and the following conclusions were made:

(1) Experimental cyanide tailings to quartz-based, feldspar, pyrite and other trace elements. And they can be used as the main ceramic raw materials to product ceramic products. The cyanide tailings were sintered at a temperature of 1120 ° C, and the result of the water absorption and strength met the relevant requirements of GB / T21149-2007 "sintered tile".

(2) On the basis of 70% cyanide tailings formula, 15% feldspar, 5% bauxite and 10% quartz were used to produce sintered tile. The firing temperature was set at 1120 ℃ and the holding time was 15 min. Products without significant deformation, and related performance to meet the GB / T21149-2007 "sintering tile" requirements.

(3) The use of cyanide tailings prepared ceramic tile, by extending the holding time, is conducive to improving the ceramic tile products sintering performance, holding time 15min for the most appropriate value. For more than 15 min, the sintered product has a water absorption close to zero and the strength tends to be gentle.

Key words: cyanide tailings firing performance mineral composition holding time

目录

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 氰化提金工艺及其产物 1

1.3 氰化尾渣的危害 3

1.4 氰化尾渣利用现状 3

1.4.1 氰化尾渣作为金属矿产二次资源回收利用 3

1.4.2 氰化尾渣作为非金属矿产资源的回收利用 4

1.4.3 将氰化尾渣作为回填材料 5

1.5 陶瓷行业原料现状 5

1.6 本课题主要研究内容 6

第二章 实验材料与方法 7

2.1 实验材料 7

2.2 实验仪器与设备 7

2.3 实验测试表征方法 7

2.3.1 热重差热分析法 7

2.3.2 X-射线衍射分析 8

2.3.3 力学性能测试 8

2.3.4 吸水率测定 9

2.3.5 烧成收缩率的测定 9

第三章 氰化尾渣的特性分析和陶瓷化性能 10

3.1 氰化尾渣及辅助原料分析 10

3.1.1 氰化尾渣的组成及粒度分布 10

3.1.2 其它原料组成 11

3.2 全氰化尾渣制备陶瓷制品的烧成工艺及性能研究 11

3.2.1 陶瓷烧成温度的确定 11

3.2.2 陶瓷升温速率的确定 13

3.3 本章小结 14

第四章 高掺量氰化尾渣制备陶瓷瓦的研究 15

4.1 试验配方及工艺流程 15

4.1.1 试验配方 15

4.1.2 工艺流程 16

4.2 成型制度 16

4.3 烧成温度范围的确定 16

4.4 保温时间对陶瓷性能的影响 20

4.5 本章小结 21

第五章 结论 23

5.1 结论 23

5.2 创新点 23

5.3 展望 23

参考文献 24

致谢 25

第一章 绪论

1.1 引言

2600多年以来，黄金在人类社会中一直扮演着“货币”的角色^[1]，是货物流通、交换的载体和价值的尺度。自20世纪以来，中国黄金行业发展迅速，国内黄金产量、消费量已连续多年位居全球第一。根据中国黄金协会最新统计数据显示，2016年，国内累计生产黄金453.486吨，连续10年成为全球最大黄金生产国；全国黄金消费量975.38吨，连续4年成为世界第一黄金消费国。2月24 日，工业和信息化部发布了《关于推进黄金行业转型升级的指导意见》。《意见》提出具体发展目标：“十三五”期间，黄金产量年均增长3%左右，到2020年末，黄金产量达到500吨^[2]。

从黄金供给的来源来看，三分之二以上来自矿山产金。实际上，矿山金是唯一导致黄金增加的因素^[3]。在我国，黄金矿产资源以岩金为主，砂金较少，且部分矿床硫、砷等有害成分含量高，这就对综合回收利用矿产资源带来困难，大部分矿山只以回收黄金为主^[4]。氰化提金法具有回收率高、成本低廉、工艺成熟等优点，因此在黄金提取行业始终占据着主导地位。21世纪以来，世界上90%的金矿都采用氰化法提金，我国使用氰化提金法的选金厂就达到了80%以上^[5]。但是，氰化提金法的广泛应用有着一个不可避免的问题，就是产生了大量的尾渣。据统计我国黄金矿山每年的氰化尾渣排放量达到2000万吨以上，虽仅占全部尾矿资源的极少部分，但氰化尾渣中含有氰化钠、硫化物等剧毒化学物质，不仅对环境造成了极大污染，也有极大的安全隐患。