尾矿是矿山开采过程中量最大的固体废物,尾矿的堆放不仅侵占了大量土地还具有严重的安全和环境风险,并污染环境、破坏生态。长期以来,尾矿减量化和资源化是矿山安全和环境管理工作中的最重要问题。目前国内对尾矿资源化的研究主要集中在作为建筑材料辅料的实验研究,而其他应用方面的研究很少。根据我们对广东省内某些矿山的环境影响评价工作及对其他矿山的调研,发现某些尾矿中其成分主要以二氧化硅为主,具有将尾矿中的二氧化硅分离出来并制备出应用价值极高的纳米二氧化硅的可能性。课题组前期的实验研究已表明,对二氧化硅含量72.59%的尾矿可通过超声沉淀法成功制备出纳米二氧化硅,为尾矿资源化提供了新途径。本论文探索了利用低硅尾矿制备纳米二氧化硅的可行性。实验选取江西某金矿尾矿为研究对象,该尾矿中含二氧化硅和氧化铝、氧化铁等矿物,其中二氧化硅含量39.34%占首位。实验研究结果表明：(1)除杂实验表明,质量分数为50%H2SO4溶液对尾矿中Fe2O3等化合物的浸出效果最好,能使尾矿中Si02的含量升至55%以上。液固比为4：1、常温改性120min时,尾矿中的SiO2含量能升至60.83%。(2)对提取实验采用单因素条件实验,结果表明,碱熔反应所得产物中硅含量较高,并且能够有效提取尾矿中的二氧化硅。碱用量、尾矿目数、反应时间的增加能有效提高二氧化硅提取率；碱用量、提取水用量的增加会降低产物中二氧化硅的含量；当反应体系pH值处于2-9时,二氧化硅的提取率先低后高,产物中硅含量则随pH增大而减小。通过分析不同实验条件对二氧化硅提取率与产物中硅含量二者的影响,确定了二氧化硅的最佳提取条件为：碱熔法,矿碱质量比为1：1.2,尾矿粒度不低于60目,溶解水量为450ml,酒精灯加热25min,酸化终点pH为3.0。在此条件下,能从尾矿中提取92.7%的二氧化硅,提取产品中二氧化硅的含量为93.13%。(3)通过对表面活性剂种类及添加量、干燥温度、干燥时间的三水平四因素正交试验,确定了各因素对制备纳米颗粒的影响程度,结果表明,表面活性剂种类对最终提取产物比表面积的影响最为显著。单因素实验确定了纳米颗粒制备的最佳条件为：向硅酸钠提取液中加入体积为0.6%质量分数为1.0%的CTAB溶液,将胶体沉淀于80-100℃温度下干燥4h,所得制备产品颗粒平均大比表面积为207.55m2/g,产品平均纯度为93.24%。(4)经过对比分析,最终产品性能符合沉淀水合法制备纳米二氧化硅的A等级。对产品即进行SEM、XRD检测表明,最终提取产物中二氧化硅为纳米级非晶态颗粒,粒径范围在50～100nm之间。