宜賓是四川省硫鐵礦資源主要賦存區(qū)域及礦產(chǎn)地之一，宜賓硫鐵礦屬川南晚二疊世硫、煤共生礦床。全市現(xiàn)有硫鐵礦礦山近40個，主要分布在珙縣、興文縣和江安縣。礦山保有資源儲量7953萬t，年產(chǎn)礦石30萬t。宜賓硫鐵礦尾礦主要成分硫鐵礦礦 石組分較簡單，金屬礦物主要是黃鐵礦，有少量白鐵礦、金紅石和銳鈦礦;非金屬礦物主要是高嶺石，另有少量珍珠陶土、石英、重晶石等。硫鐵礦占 20%～40%，高嶺土占55%～75%，其他礦物占5%左右，其中以銳鈦礦、金紅石為主，占3%左右。硫鐵礦尾礦實質(zhì)是與硫鐵礦共生的高嶺石粘土巖。尾 礦中一部分是較細(xì)的粘土，屬半軟質(zhì)粘土，主要礦物成分為高嶺石，黃鐵礦含量很少;另一部分較粗的粘土形成的尾砂，呈灰白色顆粒狀，粒度一般在1~5mm， 很難水化，屬硬質(zhì)粘土，其間嵌有未裂開的小顆粒黃鐵礦。粘土礦物中主要為結(jié)晶度很高的片狀高嶺石，其次為迪開石及少量多水高嶺石，單一含鋁礦物及石英等非 粘土類硅酸鹽礦物的含量低。高嶺石粘土中，鈦以細(xì)分散的銳鈦礦顆粒存在，其中一些銳鈦礦顆粒具絮凝現(xiàn)象;鐵以次生鐵形式存在，為極細(xì)的赤鐵礦顆粒集合體。

　　長期以來，硫鐵礦礦山在生產(chǎn)過程中大量排放和堆存的尾礦(含黃鐵礦高嶺石粘土)，不僅造成了資源的嚴(yán)重浪費，而且對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。因此，如何搞好硫鐵礦尾礦的綜合開發(fā)利用，是關(guān)系到地區(qū)社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大課題。

　　宜賓硫鐵礦尾礦高嶺土內(nèi)所含的有機質(zhì)固定碳使礦石呈灰色至黑色，這是制約它應(yīng)用的主要因素之一;而含量較高的鐵與鈦則是制約高嶺土應(yīng)用的另一個 因素。因此,即使對高嶺土的鐵、鈦進行脫除處理,仍存在碳質(zhì)污染問題，其白度不能適應(yīng)陶瓷、彩色微晶玻璃、造紙、橡膠等常規(guī)用途質(zhì)量要求。因而，煅燒脫碳 就成為開發(fā)高嶺土的重要手段，即制備煅燒高嶺土。用于煅燒的高嶺土可以是脫除鐵、鈦后的提純高嶺土，也可是經(jīng)過粉碎后的尾礦渣。作為含黃鐵礦高嶺土，如果 所含的黃鐵礦在分選中未除去，則在高嶺土的氧化煅燒過程中會轉(zhuǎn)化為Fe2O3，同時有氧化產(chǎn)物SO2釋放，這將降低其白度，提高黃色色度，不利于高嶺土的 直接應(yīng)用。因此，對于直接煅燒的尾礦渣和含黃鐵礦的高嶺土，在煅燒后往往還要進行后續(xù)處理。在不同的煅燒溫度下制備的煅燒高嶺土具有不同的用途。在 650～700℃煅燒，可用于合成分子篩、鋁鹽的制備以及作為塑料、橡膠等功能性填料;在800～850℃煅燒，可制備合成分子篩與鋁鹽;在1000℃煅 燒，可廣泛用作低定量涂布紙及紙板的涂料。制備的煅燒高嶺土經(jīng)過精選提純，還可用于造紙行業(yè)。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　硫鐵礦尾礦高嶺土煅燒后,先用鹽酸溶出原高嶺石結(jié)構(gòu)內(nèi)的Al2O3和Fe2O3，再從溶液中回收鋁鹽和鐵 鹽。回收的鋁鹽和鐵鹽可制得聚合氯化鋁或鐵鋁混合凈水劑，濾餅則可作為制造微晶玻璃和陶瓷的原料，具有顯著的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。煅燒高嶺土的主要目的 是將高嶺石轉(zhuǎn)化為偏高嶺石，使其反應(yīng)活性增強。鹽酸在常壓接近沸騰條件下能溶出大部分Al2O3和Fe2O3;碳質(zhì)可在煅燒過程中完全去除，同時在煅燒過 程中不會因局部過熱而形成不溶性的莫來石。良好的煅燒工藝是煅燒溫度控制在500～950℃，煅燒時間控制在2h左右。在酸洗反應(yīng)過程中，因原高嶺石內(nèi)的 晶格鋁被抽提進入溶液，惰性的硅質(zhì)組分以無定形SiO2微片形式保留下來懸浮在溶液中;經(jīng)固液分離后，將硅質(zhì)濾餅烘干、粉碎,得得固體產(chǎn)品;濾液經(jīng)蒸發(fā)濃 縮,得到結(jié)晶AlCl3·6H2O產(chǎn)物，再經(jīng)熱解，得到堿式氯化鋁，經(jīng)進一步水解、聚合后，可制得聚合氯化鋁。為使煅燒高嶺土中的鐵、鋁大部分能溶出，可 投加過量的鹽酸;但鹽酸用量過大，經(jīng)濟性較差，同時還會增大后續(xù)濃縮過程中的蒸發(fā)負(fù)荷。因此，不采取一段溶浸法，而采用二段溶浸法，這樣可較為充分地消耗 剩余鹽酸，并提高溶液中的鐵、鋁濃度。但這種工藝需嚴(yán)格控制酸的用量和酸的初始濃度，若第二階段得到的濾液酸濃度過低(pH值大于2)，將導(dǎo)致Fe3+水 解，而影響凈水劑的使用。

　　宜賓硫鐵礦尾礦高嶺土可不需進行煅燒氧化脫碳而直接進行利用生產(chǎn)一系列硫鋁酸鹽水泥。以尾礦高嶺土、石灰石、石膏、礬土、鐵粉為原料按配方進行 配料，可制得硅、鐵、鋁含量不同的硫鋁酸鹽水泥。在煅燒過程中，良好溫度控制在1200～1400℃，制得的水泥具有早強、膨脹、抗硫酸鹽侵蝕等優(yōu)良性 能，通過調(diào)節(jié)石膏摻量，可制成早強水泥、快硬高強水泥、無收縮水泥、膨脹水泥、自應(yīng)力水泥等。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　微晶玻璃又稱玻璃陶瓷，是一種高性能、高附加值、低成本的建筑材料，是由晶相和殘余玻璃相組成的質(zhì)地致密、無孔、均勻的混合體。在某種組成 的玻璃中加入量的晶核劑，熔煉成形后進行晶化處理，在玻璃相內(nèi)均勻地析出大量的微小晶體。礦渣微晶玻璃以爐渣和工業(yè)廢渣為主要原料，摻加少量其他原料 (促進玻璃熔制和晶化)而制得。廢渣來源廣泛、工藝簡單、價格低廉，而制品具有較高的耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、耐磨性與良好的絕緣性，可部分代替鑄鐵、鋼 (包括不銹鋼)、大理石、花崗巖，制成各種部件，廣泛用于化工、機械和建筑裝飾等方面。利用廢棄的尾礦高嶺土制備高附加值的微晶玻璃，既可提高經(jīng)濟效益， 又能解決由尾礦帶來的環(huán)境污染問題，對促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

　　以宜賓硫鐵礦尾礦高嶺土為主要原料生產(chǎn)微晶玻璃，需加入石英砂調(diào)節(jié)SiO2含量，同時引入少量外加劑調(diào)節(jié)制 品性能。尾礦高嶺土中的TiO2、Fe2O3等可起晶化劑的作用，碳質(zhì)作為還原劑;若要生產(chǎn)彩色微晶玻璃，則需加入脫色劑和著色劑。將原料在 1400～1500℃下，于還原氣氛中熔融、澄清、均化后，用壓延法、滾筒法或鑄造法成形;成形后玻璃在650～750℃下加熱，使其形成晶核，在 800～950℃下晶化。李智采用鍛燒—二次酸浸方法，把尾礦中的鐵和部分鋁以凈水劑的形式溶出，將尾礦轉(zhuǎn)化為成分簡單、性能穩(wěn)定的高硅低鐵料，再通過加 入少量的ZrO2、P2O5和CaF2，與尾礦中的TiO2組成復(fù)合晶核劑，成功的制備出了以透輝石為土晶相的彩色微晶玻璃。宜賓硫鐵礦尾礦高嶺土可直接 生產(chǎn)深色微晶玻璃,不用再次進行選礦處理去除鐵、鈦，也不需進行煅燒脫碳工序;生產(chǎn)過程中，重金屬的硫化物和二氧化鈦作為晶核劑，碳質(zhì)作為還原劑。如要生 產(chǎn)淺色微晶玻璃，可在原料中添加ZnO及脫色劑，若原料中鐵含量過高，不能制得淺色微晶玻璃。因而，前面所述的高嶺土煅燒產(chǎn)物和提取凈水劑后的濾渣比較適 合用作生產(chǎn)淺色微晶玻璃的原料。制得淺色微晶玻璃以后，再根據(jù)需要添加各種著色劑，可生產(chǎn)出各種彩色玻璃制品，其主晶相為硅灰石、鈣長石或透輝石。礦渣微 晶玻璃抗壓強度高，抗彎強度同鑄鐵相近，耐磨性比鑄石、花崗巖、陶瓷都高，可廣泛用作結(jié)構(gòu)材料與耐磨材料，如地板、輸送固態(tài)和液態(tài)物料的管道、導(dǎo)槽、料 斗、水力旋流器等。此外彩色微晶玻璃還是的建筑裝飾飾面材料。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　硫鐵礦尾礦可用于耐火材料工業(yè)，根據(jù)其Al2O3含量不同，可用作Ⅱ、Ⅲ級硬質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土或軟質(zhì)粘 土。尾礦經(jīng)酸洗、二次粗選、一次精選、二次掃選選礦工藝后，可用于生產(chǎn)硅酸鋁質(zhì)耐火材料和耐火材料粘合劑，應(yīng)用范圍廣泛，特別適用于耐火粘土制品的制備。 目前的選礦工藝對硫鐵礦的回收率僅在70%左右，而浮選工藝硫鐵礦的回收率達(dá)96%，尾礦中主要礦物為高嶺石(>95%)。尾礦化學(xué)成分 為：w(Al2O3)33.07%～35.37%，w(Fe2O3)2.27%～3.38%，燒失量為13.66%～16.70%，可塑性指標(biāo)為8～9， 耐火度為1670～1730℃，達(dá)到了冶金用半軟質(zhì)耐火粘土要求?？梢?，將尾砂通過磨細(xì)再浮選，可回收大量的硫精砂，同時浮選后的尾礦可作為耐火粘土原 料。因此當(dāng)?shù)亓蚓捌髽I(yè)應(yīng)對目前的選礦工藝加以改進，采用跳汰浮選聯(lián)選工藝，這樣既可以提高硫鐵礦回收率，又能對尾礦進行綜合利用，從而起到開發(fā)資源、保 護環(huán)境的目的。

　　由于目前宜賓硫鐵礦生產(chǎn)廠絕大部分采用跳汰選礦工藝， 尾礦S含量一般在5%～8%(粗砂含硫高，細(xì)砂含硫低)，若這部分硫不分選出來，一方面將造成資源浪費，另一方面也限制了尾礦的利用，同時在尾礦的利用過 程中還會對環(huán)境造成極大的污染。為此，可將硫鐵礦尾礦磨細(xì)至0.1m左右后，加入少量頁巖或紅色粘土，以增加其結(jié)合性，再加入少量石灰以降低其燒結(jié)溫度， 用半干法壓制成型，干燥后在1100℃燒制成磚，其強度可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)建筑紅磚要求。硫鐵礦尾礦生產(chǎn)建筑用磚，投資少、見效快、用砂量大，既可解決當(dāng)?shù)匚驳V大 量堆積所造成的環(huán)境污染，又可節(jié)約耕地，是一種見效快的利用方向。但必須改用浮選的選礦方法，否則磨細(xì)成本太高，經(jīng)濟上不合理。而采用浮選法可在提高硫精 砂回收率的同時對其尾砂資源進行綜合利用。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　硫鐵礦尾礦里含有大量的有用礦物，是寶貴的二次資源。對宜賓硫鐵礦尾礦加以綜合利用、變廢為寶，既可解決當(dāng)?shù)匚驳V堆積占用耕地和污染環(huán)境問題，又可以獲取較好的社會效益和經(jīng)濟效益，從而有利于實現(xiàn)資源開發(fā)與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。