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在整个川南地区,蕴藏着十分丰富的硫铁矿资源。在长期的硫铁矿开采和选矿过程中,排放和堆积了大量的硫铁尾矿,几十年来累计堆放量已达1000万吨以上,却一直未能得到有效的开发利用,这严重危害着整个川南地区的生态环境、工农业生产和居民身体健康。因此,如何更好地综合开发利用硫铁矿尾矿是关系到该地区社会、经济和可持续发展急待研究和解决的重大课题。川南硫铁尾矿中的主要矿物是高岭土,而高岭土常被用于合成4A沸石,这使得合理利用硫铁尾矿这一廉价的天然矿物原料来合成4A沸石成为可能。川南硫铁尾矿中赋存的铁、钛等矿物杂质严重影响了高岭土的性能,从而使利用硫铁尾矿合成4A沸石的工艺变得尤为复杂。为此,本文研究了以川南硫铁尾矿为主要原料合成4A沸石的工艺及参数,并采用X-荧光光谱(XRF)、X-射线衍射(XRD)、白度测试仪、激光粒度分布仪、扫描电子显微镜(SEM)及钙离子吸附实验对不同工艺下的合成产物进行了研究,获得了适合于以川南硫铁尾矿制备4A沸石的工艺优化参数。主要研究内容和获得的认识如下:(1)硫铁尾矿的主要化学、元素为Si和Al,其中硅铝的摩尔比满足4A沸石的制备条件。硫铁尾矿的主要矿物组成为片状晶体结构的高岭石,其颗粒度为1~5μm,颗粒分布不均匀,其中含有少量黄铁矿,赤铁矿,锐钛矿等杂质。(2)因硫铁尾矿杂质含量较高,用于合成4A沸石需进行成分调整。对硫铁尾矿浮选后再经过不同浓度HCl+H2SO4混合酸酸洗提纯,可以有效提高4A沸石的白度及钙离子吸附性能,使4A沸石样品粒度分布更均匀,结晶更完好。其中用30%HCl+30%H2SO4的混合酸酸浸浮选后的硫铁尾矿提纯效果较佳。(3)硫铁尾矿水热合成4A沸石的优化工艺参数为:煅烧温度630℃,煅烧保温时间3h;NaOH浓度为3.0mol/L;成胶反应温度为50℃,成胶保温时间3h;晶化温度为92℃,晶化保温时间为3h。(4)XRD分析表明本论文以川南硫铁尾矿为原料合成的4A沸石纯度较高,基本无其他杂质矿物;SEM分析表明所合成的产物为典型的4A沸石立方晶体,结晶完整,晶体分布均匀,晶粒约为1~2μm。(5)用白度测试仪,激光粒度分布仪及钙离子吸附实验测试了所合成的4A沸石的主要性能,结果表明,以硫铁尾矿为主要原料合成的4A沸石白度可达86.45%,平均粒径为2.11μm,粒度小于4μm占84.51%~89.84%,可用于干燥、脱水净化和催化剂等领域。