尾矿基微波介质陶瓷材料的性能研究【字数：10950】
摘 要石墨是元素碳的一种同素异形体,属于无机非金属材料,在冶金、化工、电子、高能物理、军事、航天等领域具有广泛的用途, 被国内外视为重要的工业矿物原料之一,在各行业发挥着重要作用。近年来，为了寻求利益，不断地出现石墨矿山乱采乱挖的现象，行业竞争激烈，石墨生产供过于求。石墨矿的无序开发，造成了严重的尾矿堆积,占用了大量土地资源。石墨尾矿还容易引起一系列环境问题，亟待解决，石墨尾矿的综合利用已成为行业研究的热点。本论文以石墨尾矿为研究对象，本着变废为宝，综合利用的理念，通过干压成型和固相烧结的方法制备石墨尾矿基微波介质陶瓷材料，对烧结成品进行体积密度测试，XRD物相分析，SEM表面形貌分析，介电性能测试，研究不同的烧结温度对于石墨尾矿基微波介质陶瓷材料的性能影响。
目 录
第一章.绪论 1
1.1尾矿综合利用 1
1.2石墨尾矿 1
1.2.1石墨尾矿的回收 2
1.2.2石墨尾矿的综合利用 2
1.3石墨尾矿作为陶瓷原料的可行性研究： 3
1.4 尾矿基微波介质陶瓷材料 4
第二章.实验研究方法 5
2.1原料与试剂 5
2.2 实验仪器与设备 5
2.3陶瓷材料制备工艺 6
2.4 陶瓷材料的性能研究 7
2.4.1 材料体积密度 7
2.4.2 XRD物相组成分析 9
2.4.3 微波介电性能表征 10
2.4.4 扫描电镜分析 11
第三章. 尾矿基微波介电陶瓷材料的性能研究 13
3.1 XRD物相组成分析 13
3.2显微形貌分析（SEM） 14
3.3体积密度 15
3.4介电性能分析 16
第四章. 结 论 17
参考文献 18
致谢 20
第一章.绪论
1.1尾矿综合利用
随着社会的发展进步，随着对于可持续发展的愈加重视，资源的回收利用正蓬勃发展。尾矿回收就是其中较为重要的内容人工开采的矿石，都是含有杂质的，不是所有的成分都能为人所用，需要经过选别作业处理，矿石中主 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
要的成分富集在精矿中，还有的经过中和处理后，除去矿石的次要成分和其他半生金属后剩余的这些成分很低的产物，即尾矿，尾矿的回收价值非凡。
尾矿处理一直是一个很困难的问题，它和建筑垃圾的环境污染问题一起被列为世界污染难题。尾矿堆积的特点是占地面积大，而且在大风季节，部分尾矿颗粒较小，容易被卷入空气中，造成严重的大气污染，生物长期吸入这种浑浊空气，很容易引起呼吸道疾病，对人体的伤害非常大。其次，在是用浮选法生产的过程中，一部分化学试剂和有害物质会随尾矿转入土壤和河流中，造成土壤和地表水，地下水的污染。
目前对于尾矿的处理主要有这几种简单的方法：一是覆土造田。在土壤资源比较丰富的地区，可以考虑将土壤覆盖在尾矿上，然后在上面种植作物。这种处理方法可以有效地利用土地面积，扩大耕地面积，此方法较适用于呈山谷形的尾矿库。二是有机生物降解法。利用生物降解固化废料，吸收尾矿中的可用物质。相较于覆土造田，节约了大量土壤，不受矿山形状的限制。而且对于沙漠治理也有很大的借鉴作用。三是用于性能材料的开发。尾矿中的硅砂，砂岩和石英都可被利用。目前，尾矿在工艺上可以制造平板玻璃以及各种保温，隔热，隔音材料。
1.2石墨尾矿
石墨是元素碳的一种同素异形体,属于无机非金属材料，在冶金、化工、电子、高能物理、军事、航天等领域具有广泛的用途, 被国内外视为重要的工业矿物原料之一,在各行业发挥着重要作用。石墨尾矿是排放的尾矿矿浆经自然脱水后所形成的固体工业废料，是固体工业废料的主要组成部分。石墨尾矿是相较于其他非金属尾矿而言更加复杂且对环境危害较大的尾矿。首先，石墨尾矿的堆积会占用大量土地，如遇废石场和尾矿坝规划不当或管理混乱，很容易发生严重的溃坝，滑坡和泥石流等灾害，危害环境和人身及财产安全。其次，石墨生产流程所使用的浮选法需要用到很多化学试剂，这些药品随着石墨尾矿长期露天氧化侵蚀，各种有毒矿物成分和有害物质会转入土壤和水源当中，使人类生活环境长期处于化学污染中。最后，石墨尾矿一般颗粒较细，如遇大风天气很容易引起沙尘暴天气，影响道路交通和大气生态。由于这些污染具有潜伏性，长期性和不可逆性，所以需要受到高度重视。目前，我国对于石墨尾矿的研究还比较欠缺，需要研究人员探索更多，更有价值的应用方式。
//
图12 石墨尾矿堆积
1.2.1石墨尾矿的回收
石墨选矿工艺主要采用浮选法，有时也采用摇床选别。石墨属于非金属矿物，密度较低，属较易浮矿物，即使粒度粗到1.65mm，也可浮游。因此，单单使用起泡剂（包括松醇油、甲酚酸等）就能达到很好的浮游效果。但在实际生产中，还是需要用到捕收剂（煤油、液体石蜡等）。
石墨中一般都是含有杂质的，比如经常有云母伴生，加入适量水玻璃可以防止其进入泡沫。石墨本身是非磁性矿物，因此可以用磁选机回收其伴生矿物金红石、锆英石等。目前石墨矿用浮选法选出石墨后，再用磁选进行金红石和锆英石的尾矿回收。该石墨浮选尾矿回收流程的给矿即是浮选石墨的尾矿，尾矿中含有金红石、锆英石、黄铁矿等。因它们的密度都比较大，故首先用重选法对石墨浮选尾矿进行富集，但是黄铁矿与金红石磁性相近，可浮性较好，故先用浮选将黄铁矿选出来，再利用磁选选出磁性矿物，最后采用电选将金红石与锆英石分开。为确保金红石的质量，用焙烧法除去剩余的硫，从而成功将石墨浮选尾矿进行分类回收。
1.2.2石墨尾矿的综合利用
既然石墨尾矿给人类和环境带来了如此多的危害，其综合治理和利用就显得尤为重要，尽早探寻新的方法来处理石墨尾矿，使其变废为宝，成为近年来研究的热点。目前，国内对于尾矿资源化主要有以下几种途径。一是用于制备白炭黑；二是通过再回收，保留有价值的矿物成分；三是用于建筑材料方面，如尾矿混凝土，烧结砖瓦，透水材料，建筑陶瓷材料等：
白炭黑是白色粉末状X射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅，气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是一种性能优异的助剂，环保，对环境无害，主要用于橡胶制品，造纸，纺织，农药，食品添加剂领域。将有害的石墨尾矿制备成无毒的白炭黑，符合可持续发展的理念，是一种很好的利用途径。
目 录
第一章.绪论 1
1.1尾矿综合利用 1
1.2石墨尾矿 1
1.2.1石墨尾矿的回收 2
1.2.2石墨尾矿的综合利用 2
1.3石墨尾矿作为陶瓷原料的可行性研究： 3
1.4 尾矿基微波介质陶瓷材料 4
第二章.实验研究方法 5
2.1原料与试剂 5
2.2 实验仪器与设备 5
2.3陶瓷材料制备工艺 6
2.4 陶瓷材料的性能研究 7
2.4.1 材料体积密度 7
2.4.2 XRD物相组成分析 9
2.4.3 微波介电性能表征 10
2.4.4 扫描电镜分析 11
第三章. 尾矿基微波介电陶瓷材料的性能研究 13
3.1 XRD物相组成分析 13
3.2显微形貌分析（SEM） 14
3.3体积密度 15
3.4介电性能分析 16
第四章. 结 论 17
参考文献 18
致谢 20
第一章.绪论
1.1尾矿综合利用
随着社会的发展进步，随着对于可持续发展的愈加重视，资源的回收利用正蓬勃发展。尾矿回收就是其中较为重要的内容人工开采的矿石，都是含有杂质的，不是所有的成分都能为人所用，需要经过选别作业处理，矿石中主 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
要的成分富集在精矿中，还有的经过中和处理后，除去矿石的次要成分和其他半生金属后剩余的这些成分很低的产物，即尾矿，尾矿的回收价值非凡。
尾矿处理一直是一个很困难的问题，它和建筑垃圾的环境污染问题一起被列为世界污染难题。尾矿堆积的特点是占地面积大，而且在大风季节，部分尾矿颗粒较小，容易被卷入空气中，造成严重的大气污染，生物长期吸入这种浑浊空气，很容易引起呼吸道疾病，对人体的伤害非常大。其次，在是用浮选法生产的过程中，一部分化学试剂和有害物质会随尾矿转入土壤和河流中，造成土壤和地表水，地下水的污染。
目前对于尾矿的处理主要有这几种简单的方法：一是覆土造田。在土壤资源比较丰富的地区，可以考虑将土壤覆盖在尾矿上，然后在上面种植作物。这种处理方法可以有效地利用土地面积，扩大耕地面积，此方法较适用于呈山谷形的尾矿库。二是有机生物降解法。利用生物降解固化废料，吸收尾矿中的可用物质。相较于覆土造田，节约了大量土壤，不受矿山形状的限制。而且对于沙漠治理也有很大的借鉴作用。三是用于性能材料的开发。尾矿中的硅砂，砂岩和石英都可被利用。目前，尾矿在工艺上可以制造平板玻璃以及各种保温，隔热，隔音材料。
1.2石墨尾矿
石墨是元素碳的一种同素异形体,属于无机非金属材料，在冶金、化工、电子、高能物理、军事、航天等领域具有广泛的用途, 被国内外视为重要的工业矿物原料之一,在各行业发挥着重要作用。石墨尾矿是排放的尾矿矿浆经自然脱水后所形成的固体工业废料，是固体工业废料的主要组成部分。石墨尾矿是相较于其他非金属尾矿而言更加复杂且对环境危害较大的尾矿。首先，石墨尾矿的堆积会占用大量土地，如遇废石场和尾矿坝规划不当或管理混乱，很容易发生严重的溃坝，滑坡和泥石流等灾害，危害环境和人身及财产安全。其次，石墨生产流程所使用的浮选法需要用到很多化学试剂，这些药品随着石墨尾矿长期露天氧化侵蚀，各种有毒矿物成分和有害物质会转入土壤和水源当中，使人类生活环境长期处于化学污染中。最后，石墨尾矿一般颗粒较细，如遇大风天气很容易引起沙尘暴天气，影响道路交通和大气生态。由于这些污染具有潜伏性，长期性和不可逆性，所以需要受到高度重视。目前，我国对于石墨尾矿的研究还比较欠缺，需要研究人员探索更多，更有价值的应用方式。
//
图12 石墨尾矿堆积
1.2.1石墨尾矿的回收
石墨选矿工艺主要采用浮选法，有时也采用摇床选别。石墨属于非金属矿物，密度较低，属较易浮矿物，即使粒度粗到1.65mm，也可浮游。因此，单单使用起泡剂（包括松醇油、甲酚酸等）就能达到很好的浮游效果。但在实际生产中，还是需要用到捕收剂（煤油、液体石蜡等）。
石墨中一般都是含有杂质的，比如经常有云母伴生，加入适量水玻璃可以防止其进入泡沫。石墨本身是非磁性矿物，因此可以用磁选机回收其伴生矿物金红石、锆英石等。目前石墨矿用浮选法选出石墨后，再用磁选进行金红石和锆英石的尾矿回收。该石墨浮选尾矿回收流程的给矿即是浮选石墨的尾矿，尾矿中含有金红石、锆英石、黄铁矿等。因它们的密度都比较大，故首先用重选法对石墨浮选尾矿进行富集，但是黄铁矿与金红石磁性相近，可浮性较好，故先用浮选将黄铁矿选出来，再利用磁选选出磁性矿物，最后采用电选将金红石与锆英石分开。为确保金红石的质量，用焙烧法除去剩余的硫，从而成功将石墨浮选尾矿进行分类回收。
1.2.2石墨尾矿的综合利用
既然石墨尾矿给人类和环境带来了如此多的危害，其综合治理和利用就显得尤为重要，尽早探寻新的方法来处理石墨尾矿，使其变废为宝，成为近年来研究的热点。目前，国内对于尾矿资源化主要有以下几种途径。一是用于制备白炭黑；二是通过再回收，保留有价值的矿物成分；三是用于建筑材料方面，如尾矿混凝土，烧结砖瓦，透水材料，建筑陶瓷材料等：
白炭黑是白色粉末状X射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅，气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是一种性能优异的助剂，环保，对环境无害，主要用于橡胶制品，造纸，纺织，农药，食品添加剂领域。将有害的石墨尾矿制备成无毒的白炭黑，符合可持续发展的理念，是一种很好的利用途径。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/yyhx/80.html
