矿物资源综合利用

矿物资源综合利用:
  安徽省是一个矿产资源非常丰富的省份,膨润土、明矾石、凹凸棒土、蛇纹石、钾长石、高岭土等矿物储量十分丰富。但目前我省乃至全国的矿产资源利用率尚低,深加工及综合开发利用空间很大。本方向自“七五”以来,在国家自然科学基金、安徽省科技攻关、安徽省自然科学基金、省重点科研、合肥市重点攻关等科研计划的资助下,在相关企业的配合下,针对我国尤其是安徽省非金属矿资源,重点开展了非金属矿产物理化学性质、深加工技术和综合利用新工艺、矿物材料的合成及应用等研究。
  近十年来,本方向的典型成果有:(1)矿物火法加工方面,获得了明矾石矿物高温快速脱水分解制备硫酸钾和酸熔法分离铝硅新方法;建立了钾长石提钾新机理,开发出从钾长石制钾肥和含钾复合肥多种新工艺。(2)在膨润土、蛇纹石、高岭土等矿物湿法加工方面,获得活化酸浸新技术,使其 加工过程具有能耗低,原料消耗少,无环境污染,工艺、设备简单易实现工业化,基本实现了绿色加工等特点 。(3)在矿物加工热力学研究方面,利用“矿物加和技术”将复杂硅酸盐矿物表示为可能的多种简单化合物的组合加和的形式,并引入树图理论,采用最小二乘回归方法估算了蒙脱石、蛇纹石等多种硅酸盐矿物的标准Gibbs生成自由能,从而为硅酸盐矿物化学加工过程的热力学分析提供了依据。在矿物加工动力学研究方面,重点对高岭土、蛇纹石、明矾石等矿物主要加工工序的反应模型、反应控制步骤、宏观动力学及反应器的最优化设计等进行了研究,为主要设备的工业化设计打下了基础。(4)利用现代仪器研究发现,膨润土、蛇纹石等经无机酸处理后所得的无定形二氧化硅有良好的功能性和显著的易反应性,使其易于用来合成各种硅化合物,用作多种功能材料等。(5)在利用 非金属矿制取高附加值产品方面, 已研究出系列镁化合物、硅化合物、铝化合物等的生产技术。(6)在矿物材料合成及应用方面,开展了微/介孔矿物材料——层柱粘土等的制备及应用研究;并在深入开展其结构与性能研究的基础上,采用活性物质对层柱粘土结构进行修饰的方法,以期改善层柱粘土的性能,使其具有更优良的催化和吸附等性能。
   上述成果的取得为非金属矿的深度开发利用打下了坚实的基础,并为矿产资源开发利用向环境友好和可持续发展的方向迈进提供了技术保障。目前已公开发表相关学术论文 100 余篇,成果已为国内外同行学者所重视。
   在人类高度重视可持续发展的今天,资源综合利用是一项意义十分重大并且十分迫切的课题,涉及到资源加工利用中的诸多化学、化工和环境问题。本方向在已有工作基础上,力争在 “十一五”期间发展成为安徽省非金属矿综合利用研究基地,并致力于加强 矿物资源 绿色加工工艺、新的应用领域等方面的研究和开发,使资源开发与利用向环境友好和可持续发展的方向迈进。
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