黄柱成 田百洲 梁之凯 蔡 威

（中南大学资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083）

尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要来源之一［1］。2018年我国铁尾矿产生量约为4.76 亿 t［2］，铁尾矿长期堆存，不仅占用大量土地，而且对周边环境和安全带来极大的隐患［3-4］。铁尾矿中SiO2含量往往较高，一般为35%～75%，具有较大的潜在利用价值［5］。

白炭黑，又称水合二氧化硅，是一种重要的无机非金属材料，广泛地应用于橡胶、牙膏、涂料、医药、造纸及印刷等行业［6-8］。目前，白炭黑的生产方法主要有气相法和沉淀法。其中沉淀法最为常见，多以石英砂为硅源［3］。

本试验采用常压碱浸法处理高硅低品位铁矿煤基回转窑直接还原—磁选后尾渣，使Si和Al、Fe等得到有效分离，获得了优质的硅酸钠溶液，再采用化学沉淀法制备白炭黑，使硅的利用进一步增值化，同时减轻了尾矿堆存所带来的问题。

1 试验原料

针对TFe品位为31.24%、SiO2含量为41.81%的祁东铁矿石，在φ1.5 m×15 m回转窑进行了铁矿内配煤球团煤基直接还原试验，获得了金属化率85.15%的金属化球团，经搅拌磨磨矿—磁选工艺后得到TFe为93.32%、Fe回收率91.75%的还原铁粉以及SiO2含量58.74%，粒度为-0.037 mm，比表面积4 720 cm2/g的含硅尾渣［9-10］。含硅尾渣化学成分如表1所示。

含硅尾渣和祁东铁矿石的XRD图谱分析及硅物相分析结果分别如图1和表2所示。

由图1可知，祁东铁矿石中硅物相主要以α-石英、柯石英等为主，含硅尾渣硅物相主要以红柱石、鳞石英、柯石英、低钠长石和硬玉为主。需要指出的是，祁东铁矿经回转窑还原焙烧生成了一部分结晶度较差的含硅化合物，未能在XRD图谱中显示。……