矿业固体废物资源化.ppt

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1、矿业固体废物处理与利用矿业固体废物我国有95％以上的能源、80％以上的工业原料、70％以上的农业生产资料等都来自矿产资源。全世界每年排出的矿业固体废物100亿吨以上。矿业固体废物的组成矿物固体废物：主要是指废石和尾矿废石为矿山开采过程中剥离及掘进时产生的无工业价值的矿床围岩和岩石；尾矿为矿石选出精矿后剩余的废渣。——矿业固体废物中的矿物组成与原矿大致相同含氧盐矿物含氧盐矿物占已知矿物总数的2/3左右，在地壳的分布极为广泛硅酸盐矿物:组成岩石的主要成分，已知硅酸盐矿物约800种之多，约占矿物总数的1/4，占地壳总质量

2、的80％。是许多非金属矿产和稀有金属矿产的来源，如云母、石棉、长石、滑石、高岭石以及Be、Li、Zr、Rb、Cs等。根据硅酸盐骨架结构类型（络阴离子类型）的不同，可以将其分为岛状构造、链状构造、层状构造和架状构造硅酸盐矿物四类。碳酸盐矿物:在自然界中分布较广，已知矿物约80种之多，占地壳总量的1.7%。其中以Ca、Mg碳酸盐矿物最多，其次为Fe、Mn等碳酸盐矿物。硫酸盐矿物:在自然界中产出约有260种之多，但仅占地壳总质量的0.1%。其中常见和具有工业意义的矿物不多，主要是作为非金属矿物原料（如石膏）。其他含氧盐矿

3、物:较常见的有磷酸盐、钨酸盐和钼酸盐，其他不常见的有硼酸盐、砷酸盐、钒酸盐、硝酸盐矿物等。氧化物和氢氧化物矿物简单氧化物:化学成分简单，常由一种金属阳离子和氧结合而成的化合物。它有A2X型（赤铜矿Cu2O）、AX型（黑铜矿CuO）、A2X3型（赤铁矿Fe2O3）和AX2型（金红石TiO2）。复杂氧化物:由两种或两种以上的阳离子和氧结合而成的化合物。有ABX3型（钛铁矿FeTiO3）、AB2X4型（尖晶石MgAl2O4）和AB2X6型[铌铁矿(Fe，Mn)Nb2O6]。氢氧化物:氢氧化物包括H2O、OH－、H＋和金属

4、的化合物。主要阳离子为Fe3+、Al3+、Mn4+、Mn2+、Fe2+等。其中以Fe3+、Al3+的氢氧化物分布最广，其次为Mn4+或Mn2+的氢氧化物。至于Mg2+、Fe2+的氢氧化物则数量有限。硫化物及其类似化合物矿物硫化物及其类似化合物矿物主要为金属硫化物，包括金属与硒、碲、砷、锑等的化合物。总数约350种左右，按质量约占地壳总质量的0.15%，其中以铁的硫化物为主,有色金属铜、铅、锌、锑、汞、镍、钴等也以硫化物为主要来源。简单硫化物:简单硫化物指阴离子为简单的S2－、Se2－、Te2－、As3-与金属阳离子

5、结合而成的化合物，如方铅矿PbS、黄铜矿CuFeS2、雌黄As2S3等。复硫化物:复硫化物又称对硫化物或二硫化物，属于AX2型化合物。它是对阴离子、、、等与金属阳离子结核而成的化合物。它与简单硫化物的主要区别在于阴离子不是简单的、等、而是由两个院子以共价键结核组成的阴离子团。即所谓“偶离子团”——。其他矿物固体废物中除以上三种矿物外，还有的含卤化物单质矿物，但数量较小。卤化物矿物：卤族元素氟、氯、溴、碘与惰性型离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+等组成等化合物。卤族元素也可以与铜离子、铅离子、银离子等阳离子形成化合

6、物,但少见。自然元素矿物：自然界中的矿物有三千余种，而自然元素矿物仅有一百多种，约占地壳总质量的0.1％，是数量最少的一类矿物。常见的矿物是自燃金、铂族矿物、金刚石和石墨等。形成自然元素的矿物元素有金属、半金属和非金属、他们是Au、Ag、Cu、Pt族元素、As、Sb、Bi、C、S等。这些元素之所以能形成单质矿物，有的是由于化学性质的惰性，如Au、Pt等。有的虽然化学性质比较活波，但它们在一定条件下易于从化合物种还原出来,如铜、银等。矿业固体废物的性质矿业固体废物的组成和性质是其资源化的重要依据。物理性质：包括光学性

7、质、力学性质、磁学性质、电学性质和表面性质等。光学性质：矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、折射和反射所表现的各种性质，包括颜色、光泽、透明度等。这些性质是相互关联的。力学性质废物在外力作用下所表现的物理机械性能，称为废物的力学性质，包括废物的硬度、韧性、相对密度等性能。废物的硬度是指废物抵抗某种外来某些作用的能力，可借助测定矿物硬度的方法来测定。废物的硬度与废物粉碎关系密切。废物硬度不同，粉碎的难度、粉碎所需要的时间、设备也不同。硬度越大、越难粉碎，粉碎时消耗的能量也越大。硬度不同的废物，其应用价值不同。硬度大的废

8、物可以作为磨料使用，硬度小的废物可以作为填料使用。电学性质导电性：矿物对电流的传导能力，称为矿物的导电性，有的矿物几乎完全不导电，是绝缘体，如白云母等。有的矿物则像金属一样极易导电，如自然金、自然银以及辉铜矿、磁黄铁矿等。一般金属矿物是良好的导体。矿物的荷电性：矿物在受外力作用，如摩擦、加热、加压等影响下，发生带电现象的性能，称为荷电性。实质是矿物中的热能或