[发明专利]一种金矿尾砂与废活性炭制备碳化硅的方法

说明书

本发明涉及两种固体废弃物的回收利用方法。其步骤为：按质量比，金矿尾砂：废活性炭＝1:(0.5‑3)配取物料并混合均匀；得到混合物A；按质量比，混合物A：碱溶液B＝1:5‑10，将混合物A置于碱溶液B中，在设定温度下均匀搅拌至少4h，过滤，清洗、干燥处理后，在保护气氛中升温至1300‑1600℃并保温3‑10h；然后降温至600‑900℃，并在氧化气氛下除去残余炭，再经过酸洗，得到高纯碳化硅粉体。本发明所得碳化硅纯度高，粒径分布窄小,具有较大的工业运用价值。同时，以固体废弃物金矿尾砂和废活性炭为原料，在降低工业固体废弃物污染和处理费用的同时，还实现了资源再生使用。

技术领域

本发明涉及一种金矿尾砂与废活性炭制备碳化硅的方法，尤其是冶金工业固体废弃渣双废处理和资源再生利用的技术领域。

背景技术

金矿尾砂是一种固体废弃物，是黄金提取过程中产生的一种高二氧化硅含量的废弃固体。我国黄金矿山，具有富矿少、贫矿多、品位低的特点，且主要使用浮选—氰化法提取黄金，在提取有价金属后留下了大量低品位、小粒径的高SiO2含量的矿渣。据不完全统计，全国金矿尾砂的存放量大约为3亿t，而且以每年排放2450万t的速度继续增加，金矿尾砂粒度细、泥化严重，大量堆放造成的直接污染达几十万公顷，间接污染面积达数百万公倾，并且呈不断扩大趋势，对我们的生存环境和生态环境造成严重的威胁。

(1)生态环境的破坏

金矿尾砂粒度细小，风吹时容易扬尘，遇到水时混入水中，污染水源，同时使得其周围土地沙漠化严重，导致沙尘天气严重，引起了堆放地区气候变异，大范围的金矿尾砂堆积，受到各种自然力的作用，如风力、水力、重力等，容易引起泥石流、塌陷、滑坡等自然灾害。金矿尾砂中含有铅、汞、砷等有害元素，破坏土壤结构和周围植被，使得堆放地区植物、动物的物种逐渐减少。

(2)水和大气污染

金矿尾砂的组成中含有一定的氰化物、氯化物，以及铅、锡、汞等重金属污染物，随自然降水可渗入地表浅水层，而污染地下水，又可排入河流污染地表水，污染物质随地表水流动进入江河湖泊，导致严重的地表水资源污染，直接当地饮用水的安全。同时，在自然堆放条件下，会挥发出SO2、汞蒸气、氰化物等污染气体；粒度较小的尾砂在风力的作用下容易扬灰，对大气环境造成污染，污染大气。

金矿尾砂的综合利用目前还未受到重视，仅有少量文献报告对其进行综合利用。专利CN201510253582.9公开了一种从金矿尾砂中提取硅、铝复合高强材料的方法；专利CN201310192837.6公开了一种在金矿尾砂中加入石英、方解石等，经过熔炼水淬得到陶瓷釉彩的方法；陕西科技大学的陈平利用金矿尾砂和碳化硅纤维、氧化镁晶须、硅酸铝纤维等有优异力学性能的耐高温材料混合，制备得到复合压裂支撑剂；专利CN93111385.7公布了一种以金矿尾砂为原料，制取得到硅酸盐水泥的方法；另外有文献以金矿尾砂为原料，制备得到微晶玻璃、金星玻璃等。

活性炭用于工业废水处理，而我国工业废水排放量巨大，处理废水后的废活性炭大多被当做垃圾处理，选择焚烧或填埋，直接造成经济和资源上的浪费；目前文献报告做得较多的是活性炭的再生利用，但经过多次再生活化，活性炭的吸附性能会逐渐降低甚至失效。

结合金矿尾砂和废活性炭的处理现状，粗糙的处理方式造成了巨大的经济和资源损失，同时还存在一定的安全隐患，破坏生态环境和饮水安全等。同时，金矿尾砂和废活性炭未得到高效利用，未创造得到较高的工业价值，因此，以工业废物等为原料，制备得到高附加值材料，将是工业废弃物综合利用的一个重点研究方向。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足之处，提供一种金矿尾砂与废活性炭制备碳化硅的方法。该方法具有成本低、易操作、经济效益高的优势，便于产业化应用，原料均为工业废弃物，对冶金企业废物处理提供了新的思路。

步骤一