[发明专利]一种硅酸镁粉粒体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种硅酸镁粉粒体及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将含有蛇纹石矿物的原料进行干燥、破碎和粉磨处理，获得含有蛇纹石矿物的粉粒体；将所述含有蛇纹石矿物的粉粒体进行煅烧，获得主晶相为橄榄石的硅酸镁粉粒体，其中，煅烧温度为850℃～1200℃，时间为10min～2h。所述硅酸镁粉粒体采用如上所述的制备方法制备获得，可作为建筑集料、聚合物填料、冶金助溶剂、磨料、喷砂料或耐火材料原料。本发明具有生产工艺简单、节能减排、产品附加值高、生态环境效益高等优势，对发展新材料产业与社会经济具有重要意义。

技术领域

本发明涉及含蛇纹石矿物原料的资源化利用技术领域，具体来讲，涉及一种以含蛇纹石矿物原料制备硅酸镁粉粒体的方法、一种硅酸镁粉粒体、以及一种硅酸镁粉粒体的应用。

背景技术

蛇纹石是一种层状硅酸盐矿物，其分子式为Mg₃Si₂O₅(OH)₄或2SiO₂·3MgO·2H₂O。蛇纹石通常为致密块状，片状或者纤维状，并按其结构类型可分为纤蛇纹石、利蛇纹石(鳞蛇纹石)和叶蛇纹石，它们的颜色一般多呈深绿色、黑绿色、黄绿色等。蛇纹石矿物的热敏感性较差，吸水率不大，具有隔热、隔音、耐磨、耐热、抗腐蚀等性能，具有较好的工艺特性及伴生有益组分，可作为多种工业产品及多样材料的原料，因而应用前景十分广阔。

我国蛇纹石矿资源较为丰富，且质地良好，大多数蛇纹石矿物中伴生多种其他金属。但是蛇纹石的综合利用水平不高，尤其是有价组分的富集以及全组分的利用效率偏低。另外，蛇纹石与多种矿物共生和伴生，全国每年排弃的含蛇纹石矿物的原料近千万吨。目前，含蛇纹石矿物的原料大多未能资源化利用，主要以堆存为主，作为危险固废的石棉尾矿、尾渣、剥离废石，一方面堆积如山，占用了大量的土地资源，且对周边环境具有潜在危害，另一方面增加了运输投资和堆放管理的费用。

因此，对含蛇纹石矿物的原料的综合回收，既可以改善自然生态环境，还可以实现资源二次回收，为矿山企业增加新的利益和发展，这也是今后开发利用的主要方向。

近年来对蛇纹石的开发利用范围逐年扩大，但大多是按照工业的不同需求，以蛇纹石为原料生产出各种镁硅系列化学工业产品。其中，镁系列产品有氢氧化镁、碱式碳酸镁、氧化镁、碳酸镁、金属镁等，还有具备高附加值和特殊性能的镁化合物晶须材料、纳米材料等产品；而硅系列产品则有五/六配位有机硅化合物、有机硅聚合物、碳化硅、白炭黑以及具有高效吸附性能的有机和无机环境材料。很少有针对蛇纹石尾矿进行综合利用，并获取镁硅系列化学工业产品的方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种以含蛇纹石的岩石、废石、尾矿为原料生产主晶相为橄榄石的硅酸镁粉粒体的方法，以实现固体废物的资源化利用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种硅酸镁粉粒体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将含有蛇纹石矿物的原料进行干燥、破碎和粉磨处理，获得含有蛇纹石矿物的粉粒体；

将所述含有蛇纹石矿物的粉粒体进行煅烧，获得主晶相为橄榄石的硅酸镁粉粒体，其中，煅烧温度为850℃～1200℃，时间为10min～2h。

在本发明的硅酸镁粉粒体的制备方法的一个示例性实施例中，所述含有蛇纹石矿物的原料可为蛇纹岩、蛇纹石选矿尾渣、温石棉选矿尾渣和超基性岩型矿产选矿尾渣中的至少一种。

在本发明的硅酸镁粉粒体的制备方法的一个示例性实施例中，所述干燥时的干燥温度可为80℃～105℃；所述含有蛇纹石矿物的粉粒体中的吸附水含量可低于4％。

在本发明的硅酸镁粉粒体的制备方法的一个示例性实施例中，所述干燥温度可为90℃～105℃；所述含有蛇纹石矿物的粉粒体中的吸附水含量可为1％～2％。