張 躍，唐明林 ，龔家竹，揚(yáng)守明，王國(guó)良 ，鄧子萍，幸典成

（1.四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州 646005；2.四川理工大學(xué)；3.成都千礪金科技創(chuàng)新有限公司；4.四川宏達(dá)集團(tuán)）

筆者在文獻(xiàn)［1-2］中采用低品位硫鐵礦生產(chǎn)硫磺，每生產(chǎn)1 t工業(yè)硫磺產(chǎn)生近4 t含鐵、鋁、硅、鈣、鎂的尾渣。該尾渣含有多種金屬礦物資源，若按傳統(tǒng)的固體廢物堆放處置將產(chǎn)生二次污染。筆者通過對(duì)尾渣的化學(xué)成分、礦物成分、粒度分布進(jìn)行分析，對(duì)鐵礦磁選工藝和廢渣制備建筑外墻涂料工藝分別進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)研究，取得了滿意的結(jié)果。

1 利用尾渣生產(chǎn)建筑外墻涂料的可行性研究

1.1 建筑外墻涂料的市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)［3］，就世界涂料市場(chǎng)而言，外墻涂料每年的增長(zhǎng)速度為7%，高于涂料行業(yè)5%的平均發(fā)展速度。目前世界涂料總產(chǎn)量約2800萬t，其中建筑涂料占40%～50%。在發(fā)達(dá)國(guó)家，內(nèi)外墻裝飾裝修用得最多的是建筑涂料，西歐國(guó)家外墻幾乎全用涂料裝飾。目前中國(guó)涂料生產(chǎn)主要用鈦白粉、立德粉等專用材料作填充料配制，這些填充料需要專門生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高、耗費(fèi)大量資源、能耗大。

硫鐵礦尾渣富含Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO，其中的無定型Al2O3、SiO2可以代替昂貴的鈦白粉，α-Fe2O3又是一種無機(jī)顏料，因此將其磨細(xì)后是一種優(yōu)質(zhì)的涂料填料，能制成多種顏色的優(yōu)質(zhì)涂料。

1.2 尾渣物質(zhì)組分分析和性質(zhì)分析

尾渣的主要礦物成分為：赤鐵礦、高嶺土、石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石；次要礦物成分為：石灰、絹云母、綠泥石、鈦鐵礦、磷灰石。尾渣的主要化學(xué)成分見表1，粒度分布見表2。

利用硫鐵礦尾渣代替昂貴的鈦白粉和立德粉等填料及部分鐵紅顏料，生產(chǎn)適銷對(duì)路、使用范圍廣的建筑涂料，原料價(jià)格低廉、來源廣，能極大地降低涂料的生產(chǎn)成本，促進(jìn)中國(guó)外墻涂料的迅速推廣，還為中國(guó)豐富的中低品位硫鐵礦資源開辟了一條綜合利用的良好路子，能實(shí)現(xiàn)中低品位硫鐵礦的全層開采 和循環(huán)綜合利用，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。

表1 尾渣的主要化學(xué)成分 %

表2 尾渣的粒度分布

2 尾渣制外墻涂料的制備工藝

根據(jù)涂料色彩要求進(jìn)行尾渣除鐵，將尾渣粉碎至0.1～0.5 mm后進(jìn)行磁選，使磁選后燒渣中的w（Fe2O3+Fe3O4）＜4%。磁選后燒渣主要成分為高嶺石煅燒分解后形成的非晶態(tài)的Al2O3和SiO2，銳鈦礦型 TiO2和少量的 Fe2O3、Fe3O4和 Fe（OH）3，將此燒渣加入粘合劑（白色硅酸鹽水泥），另加少量輔助填料（輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉）一起磨細(xì)至小于48 μm，即為粉狀涂料?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)將水、聚乙烯醇膠水及增韌、流平劑等加入粉狀涂料中攪拌均勻，調(diào)成具有一定黏度的流動(dòng)性涂料（根據(jù)色度要求加進(jìn)顏料調(diào)色）即可使用。該涂料不僅能在干燥的水泥墻面上施工，而且也能在剛施工完不久的但已初步硬化的濕墻面上施工，涂層具有良好的附著能力、硬度和耐洗刷能力，硬度為5度，抗日曬雨淋，壽命5 a以上，對(duì)環(huán)境無污染。實(shí)驗(yàn)配方優(yōu)化結(jié)果（未加調(diào)色顏料）如下：原料配比為 w［粘合劑（32.5#白色硅酸鹽水泥）］=23%，w［燒渣粉（＜48 μm）］=60%，w［輕鈣（＜48 μm）］=12%，w［滑石粉（＜48 μm）］=5%；現(xiàn)場(chǎng)施工的漿料配比為w （涂料粉）=56%，w ［聚乙烯醇膠 （9%）］=7%，w［外加劑（羧甲基纖維素）］=0.004%，w（其他助劑）=0.001%，w（水）=36.995%。

3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估與分析

成本估算（以1 t涂料粉料計(jì)）見表3。涂料粉料售價(jià)（出廠價(jià)）為1600元/t。年產(chǎn)5萬t涂料粉料，以稅率為10%計(jì)，利潤(rùn)總額為5590萬元。

表3 成本估算

4 結(jié)論

采用磁選分離方法從生產(chǎn)硫磺的硫鐵礦尾渣中回收精礦粉后，余下的廢渣為鐵、鋁、硅、鈣、鎂的混合物，經(jīng)加工配料可制備成無機(jī)外墻涂料，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。視市場(chǎng)需求，多余的廢渣可作水泥廠添加劑和建材磚原料，無廢水、廢氣、廢渣排放，符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。該工藝不僅彌補(bǔ)了低品位硫鐵礦生產(chǎn)硫磺副產(chǎn)的尾渣量大、難以處理的不足，而且充分利用了低品位硫鐵礦中其他元素資源，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源利用最大化原則。

［1］張躍，揚(yáng)守明，王國(guó)良，等.低品位硫鐵礦生產(chǎn)硫磺的工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究［J］.無機(jī)鹽工業(yè)，2011，43（2）：47-49.

［2］張躍.采用二段流化床從低品位硫鐵礦中生產(chǎn)硫磺的方法：中國(guó)，101054166［P］.2007-10-17.

［3］郝玉芝.我國(guó)內(nèi)外墻涂料的市場(chǎng)分析及展望［J］.江蘇化工，2001，29（4）：48-49，53.