中国煤系高岭土加工利用现状与发展
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国内外高岭土的发展现状及存在问题摘要:阐述了国内外高领土的储量和生产概括与发展现状以及应用范围等情况,指出了世界高岭土行业在发展,我国的高岭土要重点发展深加工,开发新产品,尽快改变目前产品结构不合理的状况,从传统的应用领域转向高科技、新技术、高效益领域,把我国高岭土工业办成既满足国内需要、又力争多出口创汇的产业。
Abstract At home and abroad were elaborated the high territory reserves and productionsummarized and development present situation and application scope, and points out the world kaolin industry in the development, our country kaolin to focus on developing deep processing, develop new products, as soon as possible to change the present product structure unreasonable situation, from the traditional application field to high-tech, new technology, high benefit field, our country the kaolinite not only satisfy domestic needs to be, and strive to many export industry.关键词:高岭土国内外发展现状应用范围存在问题展望Key words:kaolin At home and abroad Development present situationApplication range Problems prospect1 国内外高岭土的储量和生产概况世界上高岭土资源极为丰富,五大洲60多个国家和地区均有分布,但主要集中在欧洲、北美洲、亚洲和大洋洲。
一、项目背景和目标煤矸石是煤炭生产中产生的废弃物,含有丰富的高岭石矿藏。
当前,煤矸石的处置方式主要是堆放,导致环境污染和资源浪费。
针对这一问题,我们计划建设一座年产3万吨煤系煅烧高岭土项目,通过高温煅烧煤矸石,将其转化为高岭土,以实现煤矸石的综合利用。
本报告旨在评估该项目的可行性。
二、市场需求和竞争分析高岭土是一种广泛应用于陶瓷、建材、化工、电子等行业的重要原材料,市场需求量大。
然而,目前市场上供应高岭土的企业较少,且产品价格较高。
通过建设煤系煅烧高岭土项目,可以满足市场对高岭土的需求,并降低产品价格,为企业带来竞争优势。
三、技术方案和工艺流程本项目的主要技术方案是利用高温煅烧煤矸石,将其转化为高岭土。
具体工艺流程如下:1.煤矸石预处理:煤矸石经过粉碎、筛分等工艺预处理,去除掉杂质。
2.煅烧工艺:将预处理后的煤矸石放入高温窑中进行煅烧,通过氧化反应将煤矸石转化为高岭土。
3.高岭土后处理:对煅烧后的高岭土进行粉碎、筛分、磁选等工艺处理,获得符合市场需求的高岭土产品。
四、投资估算和经济效益分析本项目预计总投资额为X万元,其中包括设备购置、厂房建设、办公设施等费用。
项目建成后,年产3万吨高岭土,预计年销售收入为Y万元。
据市场调研,项目的成本结构主要包括原材料成本、能源成本、人工成本、设备折旧和维修费用等。
经过初步估算,项目的年均成本为Z万元。
考虑到项目运营的不确定性,我们对项目进行了敏感性分析。
结果显示,即使成本增加20%,项目仍可以保持运营盈利。
综合考虑项目投资和经济效益,该项目具有较高的可行性和投资回报率。
五、环境影响评价和风险控制措施本项目涉及高温煅烧过程,对环境可能产生一定影响。
为此,我们将严格按照环境保护要求和相关法规进行排放控制,采取有效措施降低对环境的影响。
同时,我们还针对项目可能面临的风险进行了评估和控制。
主要风险包括原材料供应不稳定、市场需求下降等。
我们将采取多种措施,如寻找多个原材料供应商、开展市场扩展等,以降低风险对项目的影响。
内蒙古准格尔煤田煤系高岭土矿产资源评价【摘要】煤系高岭土是中国特有、独具特色的广阔利用前景的重要非金属矿产资源。
煤系高岭土是一种黏土资源,主要运用于陶瓷工业;造纸工业;塑料、橡胶工业;农业、环保。
在这些领域中体现了它不同的经济价值。
本文主要从煤系高岭土成矿地层、分布特征及开发潜力分别进行了介绍。
【关键词】煤系高岭土;成矿地层;分布特征;开发潜力准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的东部,其范围北起东孔兑乡,南至榆树湾村附近,东临黄河,西至6号煤层600m界线。
长50km,宽30km,面积1500km2,已探明储量280亿吨,煤系高岭土概算储量56亿吨。
一、煤系高岭土所谓煤系高岭土是指在煤系地层中,以高岭石为主要矿物成分的高岭石黏土岩,包括块状的硬质高岭岩和软质高岭土。
以往,我国不同地区、不同行业、不同研究者对这类与煤系共伴生的岩石矿产曾使用过许多不同名称,如高岭石粘土岩、粘土质煤矸石、泥质煤矸石、泥矸子、高岭岩夹矸、黑砂石、白砂石,而位于煤层底板的泥岩称作“根土岩”。
为了评价与开发利用的需要,应对这些不同名称进行取舍与规范,给予统一命名。
把凡属于煤系地层中,以高岭石为主要矿物成分的粘土岩、泥岩或黏土都统称为煤系高岭土,这个名称的含义包括块状、坚硬的硬质(水浸泡不能成浆)高岭岩,又包括土状、松散的软质和块状具可塑性的半软质(水浸泡可成浆)高岭土,而硬质高岭岩经初加工(破碎和粉碎)而成的粉体,也称为煤系高岭土。
二、准格尔煤田地质特征(1)含煤地层。
准格尔煤田属晚古生代石炭、二迭纪煤田,同时也赋存多层高岭土矿层。
出露地层由老到新有早古生代的奥陶系、晚古生代的石炭系和二迭系,中生代的三迭系下统及侏罗~白垩系志丹群,新生代的第三系上新统及第四系。
本区含煤地层主要为二迭系下统山西组(p1s),厚约60m,上部为浅灰、灰色粉砂质泥岩、高岭土与各级砂岩互层,下部以浅黄、灰白色厚层长石、石英岩为主,夹高岭土、泥岩及煤层,含1、3、5号煤,属山前平原沉积;石炭系中统太原组(c2t),厚约60m,上部以巨厚的6号煤层为主,其底板为灰黑色粉砂岩、泥岩、高岭土,间接底板中粗砂岩,中部以深灰、灰色泥岩、粉色泥岩、粉砂岩、细砂岩为主,夹8、9号煤层,局部还夹中粗砂岩,煤田南部发育有2层灰岩,下部为灰白色石英粗砂岩,夹深色泥岩及10号煤层,为滨海平原沉积,间有海相沉积。
煤矸石是指在煤矿生产、选煤和煤炭深加工过程中产生的废弃物,由于其含有一定的可燃物和无用矸石,对环境造成了严重的污染。
为了实现资源的有效利用和环境的净化,我们计划建设一个年产3万吨煤系煅烧高岭土的综合利用项目。
本报告就此项目进行可行性研究,评估其经济和环境效益。
一、研究背景和目标研究背景:煤矸石的大量排放对环境造成了严重的污染,而高岭土是一种重要的工业原料,具有广泛的应用前景。
研究目标:通过建设煤系煅烧高岭土项目,实现煤矸石资源的高效利用和环境的净化。
二、市场分析高岭土是一种常用的工业原料,广泛应用于陶瓷、建筑材料、电子器件等领域。
当前市场需求旺盛,但供应有限。
通过综合利用煤矸石煅烧高岭土,可以满足市场需求并带动相关产业的发展。
三、技术路线1.煤矸石破碎:采用先进的破碎设备对煤矸石进行细碎处理,获得适合煅烧的煤矸石颗粒。
2.煤系煅烧:将煤矸石颗粒置于高温环境中进行煅烧,以提取高岭土成分。
3.高岭土提取:通过化学方法将煅烧后的煤矸石中的高岭土成分提取出来。
4.高岭土研磨:对提取出来的高岭土进行研磨,以获得细腻的高岭土粉末。
四、经济效益分析1.市场需求:根据市场调研,目前高岭土的市场价格为每吨5000元,市场需求量大约为5万吨/年。
2.项目投资:根据设备选型和建设规模,预计项目总投资为3000万元。
五、环境效益分析通过煤矸石综合利用项目,能够减少煤矸石的排放,达到治理环境污染的效果。
同时,高岭土的应用也能够替代传统材料,减少对自然资源的开采,降低环境压力。
六、风险与对策1.市场风险:市场需求变化、价格波动等因素可能会对项目经营产生不利影响。
应建立合理的市场监测和预警机制,及时调整生产和销售策略。
2.技术风险:煤系煅烧高岭土技术的成熟度和稳定性对项目的成功运营至关重要。
应加强技术研发和人才培养,保证技术的可靠性和稳定性。
3.环境风险:煅烧过程会产生废气和固体废弃物,需要采取有效的环境保护措施,确保项目符合相关环保法规。
2024年煅烧高岭土市场规模分析1. 引言•煅烧高岭土是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、耐火材料、建筑材料等领域。
•本文对煅烧高岭土市场规模进行详细的分析,旨在了解市场的发展趋势和潜在机遇。
2. 市场概述•煅烧高岭土市场具有稳定增长的特点,其需求主要受到陶瓷和耐火材料行业的推动。
•随着国内陶瓷产业的快速发展,煅烧高岭土的需求量也在逐年增加。
•并且,随着国家对环境保护要求的提高,煅烧高岭土在建筑材料领域的应用也有望得到进一步发展。
3. 市场规模分析3.1 陶瓷行业需求•陶瓷行业是煅烧高岭土市场的主要需求方,其应用范围广泛,包括陶瓷制造、瓷砖、卫浴等领域。
•随着人们对生活品质的要求提高,陶瓷制品的市场需求量不断增加,进而推动了煅烧高岭土市场的发展。
3.2 耐火材料行业需求•耐火材料行业是煅烧高岭土的另一个重要需求方,其主要应用于钢铁冶炼、玻璃制造、建筑等领域。
•随着我国钢铁产能的扩大和建筑领域需求的增加,耐火材料市场呈现出良好的增长态势,推动了煅烧高岭土的销售。
3.3 建筑材料领域的潜力•随着国家对环境保护要求的提高,建筑材料领域对绿色、环保材料的需求也日益增加。
•煅烧高岭土具有优良的物理和化学性能,逐渐被应用于建筑材料的制造,例如砂浆、水泥等。
•预计未来几年,煅烧高岭土在建筑材料领域的市场规模将进一步扩大。
4. 市场竞争分析•煅烧高岭土市场竞争激烈,主要有国内外大型矿企和少数知名企业占据主导地位。
•国内一些地方性矿山也拥有一定的市场份额,但产品品质和品牌知名度相对较低。
•在未来市场竞争中,产品质量、售后服务、创新能力等将成为企业竞争的关键因素。
5. 市场发展趋势•随着国内陶瓷和耐火材料行业的快速发展,煅烧高岭土市场的需求将保持稳定增长。
•煅烧高岭土在建筑材料领域的应用将得到进一步扩大,受益于环保需求的提高。
•未来市场竞争将更加激烈,企业需注重产品质量和创新能力,以获取更大市场份额。
6. 结论•煅烧高岭土市场具有稳定增长的趋势,主要受到陶瓷和耐火材料行业的推动。
最新【精选】范文参照文件专业论文内蒙古准格尔煤田煤系高岭土矿产资源评论内蒙古准格尔煤田煤系高岭土矿产资源评论【纲要】煤系高岭土是中国特有、独具特点的广阔利用远景的重要非金属矿产资源。
煤系高岭土是一种黏土资源,主要运用于陶瓷工业;造纸工业;塑料、橡胶工业;农业、环保。
在这些领域中表达了它不一样的经济价值。
本文主要从煤系高岭土成矿地层、散布特点及开发潜力分别进行了介绍。
(【重点词】煤系高岭土;成矿地层;散布特点;开发潜力(准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的东部,其范围北起东(孔兑乡,南至榆树湾村邻近,东临黄河,西至6号煤层600m界限。
(长50Km,宽30Km,面积1500Km2,已探明储量280亿吨,煤系高岭土概算储量56亿吨。
(一、煤系高岭土(所谓煤系高岭土是指在煤系地层中,以高岭石为主要矿物成分的高岭石黏土岩,包含块状的硬质高岭岩和软质高岭土。
过去,我国不一样地域、不一样行业、不一样研究者对这种与煤系共伴生的岩石矿产曾使用过很多不一样名称,如高岭石黏土岩、黏土质煤矸石、泥质煤矸石、泥矸子、高岭岩夹矸、黑砂石、白砂石,而位于煤层底板的泥岩称作“根土岩〞。
为了评论与开发利用的需要,应付这些不一样名称进行弃取与标准,赐予一致命名。
把凡属于煤系地层中,以高岭石为主要矿物成分的黏土岩、泥岩或黏土都统称为煤系高岭土,这个名称的含义包含块状、坚硬的硬质〔水浸泡不可以成浆〕高岭岩,又包含土状、松懈的软质和块状具可塑性的半软质〔水浸泡可成浆〕高岭土,而硬质高岭岩经初加工〔破裂和粉碎〕而成的粉体,也称为煤系高岭土。
(二、准格尔煤田地质特点(1〕含煤地层。
准格尔煤田属晚古生代石炭、二迭纪煤田,同时也赋存多层高岭土矿层。
出露地层由老练新有早古生代的奥陶系、晚古生代的石炭系和二迭系,中生代的三迭系下统及侏罗~白垩系志丹群,重生代的第三系上新统及第四系。
本区含煤地层主要为二迭系3.下统山西组〔P1s〕,厚约60m,上部为浅灰、灰色粉砂质泥岩、高岭土与各级砂岩互层,下部以浅黄、灰白色厚层长石、石英岩为主,夹高岭土、泥岩及煤层,含1、3、5号煤,属山前平原堆积;石炭系中4.统太原组〔C2t〕,厚约60m,上部以巨厚的6号煤层为主,其底板为灰黑色粉砂岩、泥岩、高岭土,间接底板中粗砂岩,中部以深灰、灰色泥岩、粉色泥岩、粉砂岩、细砂岩为主,夹8、9号煤层,局部还夹中粗砂岩,煤田南部发育有2层灰岩,下部为灰白色石英粗砂岩,5.夹深色泥岩及10号煤层,为滨海平原堆积,间有海相堆积。
煤矸石综合利用建设年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告1、总论1.1项目名称山西省河曲县正阳高岭土有限公司煤矸石综合利用建设年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告1.2主办单位及负责人主办单位:山西省河曲县正阳高岭土有限公司项目负责人:樊占良2占地:43330m,约合65亩,地址:山西省河曲县巡镇曲峪工业园区1.3编制单位山西国阳投资咨询有限责任公司1.4编制依据及范围1.4.1编制依据1,山西省河曲县正阳高岭土有限公司与山西国阳投资咨询有限责任公司签订的关于编制可行性研究报告的合同,2,山西省河曲县正阳高岭土有限公司为本可行性研究报告所提供的相关资料, 3,河曲县关丁调整产业项目的文件~州政办发(2005)7号文件,4,山西省河曲县正阳高岭土有限公司关于《利用煤矸石生产高档涂布颜料和橡胶补强填料原材料的项目建议书》。
1.4.2 编制范围本可行性研究报告编制范围为煤矸石综合利用建设年产30000吨煤系煅烧高岭土项目的生产系统和设施~辅助生产系统和设施。
包括原料车间和生产设施,粉磨车间和生产设施,细磨车间和生产设施,干燥煅烧车间和生产设施,加工车间和生产设施,成品车间和改性、包装等生产设施,煤气站和发生炉煤气供应设施,总图运输、土建、—1—供配电、给排水、自动化仪表、消防、环境保护、维修、化验室等生产辅助设施。
1.5设计原则1,本项目的设计在“实用、可靠、先进、低成本”的原则下~尽可能减少占地、节省投资,2,采用先进可靠的工艺技术和稳定可靠的生产设备~以确保煅烧高岭土生产长期、安全、稳定地连续进行,3,工程自动化水平遵循经济、实用、有效、有利于产品质量控制和安全生产、性价比高的原则~不片面追求高、精、尖配臵,4,工程建设在位于山西省河曲县巡镇曲峪工业园区的山西省河曲县正阳高岭土有限公司现有厂区进行~充分利用该工业园区和公司已有的基础设施和土地, 5,对“三废”排放量的控制满足国家及地方有关法律法规的要求,6,大量采用节能技术~尽量降低能耗。
煤系高岭土又叫煤矸石,是煤的伴生矿物,是我国特有的宝贵资源,国外虽有,但矿层薄,不具备开采价值。
目前世界上有60多个国家和地区拥有高岭土资源,美国、英国、巴西、乌克兰、中国是世界最主要的高岭土生产国,其产量占世界总产量的78%。
2002年全世界高岭土的探明储量大约在320亿t左右,其中美国以86亿t居第一位,主要是佐治亚州的一条绵延800km 矿带,其含矿量超过70%—90%,资源非常丰富。
美国是全球最大的高岭土生产国,2002 年生产高岭土1 080万t,占全球总产量的25.60%;其中煅烧高岭土240万t,占全球总产量的68%。
近几年来,巴西高岭土的发展势头十分迅猛,其储量据报道为23亿t。
储量虽然不是很大,但因矿山集中,含矿量高,矿物天然品质好,享有―21世纪的佐治亚州‖之称,在国际市场上渐有取代英国成为世界第二号强国之势。
中国是世界上高岭土资源丰富的国家之一,截止2001年底,保有高岭土矿产地212处,保有矿石储量143 169万t,其中B+C级34 497万t。
矿石储量大于100万t的大、中型矿区有97处,保有储量为134 410.2万t(B+C级30 230.7万t),占总储量的94%,小型矿区111处,保有储量为8 759万t(B+C级4 266.3万t),占总储量的6%。
目前我国高岭土矿点有700多处,对200处矿点探明储量为30亿t,矿点较为分散。
其中煤系高岭土16.7亿t,主要分布在我国东北、西北的石炭一二叠纪煤系中,以煤层中夹矸、顶底板或单独矿层形式存在。
另据近期煤炭部门报道,对中国北方石炭纪–侏罗纪、第三纪煤系地层中沉积型高岭土的预测其远景资源可达180亿t,由此可见,中国高岭土的资源总量有可能超过190亿t,仅次于美国、原苏联、英国,居世界第4位。
我国高岭土分布广泛,遍布全国六大区21个省、市、区,但又相对集中,广东省是探明高岭土储量最多的省,2001年底保有矿石储量为44 215万t(B+C级11 791万t),占全国总量30.9%。
浅析煤系高岭土的煅烧和超细加工技术摘要:浅析煤系高岭土基本特征、工艺特性、制品的用途、超细粉的加工生产技术以及煅烧工艺。
关键词:煤系高岭土;加工工艺;产品用途;质量关键一、高岭土基本的特征与煤一起沉积形成的高岭石,有软质与硬质两大类,统称为煤系高岭岩。
本矿区主要为硬质高岭土,其矿石一般呈灰、黑色,致密坚硬,断口呈贝壳状,常为块状构造,有的具层理或层面劈理,无吸水膨胀性。
碎块很像燧石。
镜下见高岭石呈典型蠕虫状晶体。
矿石的矿物成分比较简单,主要由高岭石组成,含量可达95%以上,其余为碎石英、云母、微量的铁钛矿物碳质、水铝石等。
其中一些矿物不经精选,只经煅烧、超细磨就可以达到造纸涂布级的质量要求。
煤系高岭土,铁钛氧化物与高岭石矿物共生密切、脱除较难。
二、工艺特性煤系高岭土的成岩是与煤一起在温度、压力的作用下形成的,所以矿石中高岭石的有序度,均较风化和近代沉积作用形成的岭石要高,经受了成矿作用,又进一步重结晶有序化,内部结构紧密,颗粒紧密堆积,但结晶空间受限制,因而自形程度较差、破坏结晶构造需要较大的能量,可塑性低,脱羟温度较高。
从煤系高岭岩差热分析图谱中可常见,较高的脱羟温度,吸热谷宽且常有复谷出现,就是其有序度高所引起的。
因此,针对煤系高岭土的特性,根据煅烧目的,应选用相适应的煅烧工艺参数及加工设备和工艺。
生产煤系煅烧高岭土时,一般都是将选好的原矿破碎至325目或800目、1250目等,然后进行煅烧。
粒径越小,容易脱碳,即容易烧透。
然后根据用途,加工形成系列产品。
三、煅烧高岭土制品的用途煅烧过程中因煅烧温度不同,煅烧产品的物相、特性也不同,使得应用方向和领域也不同。
所以煅烧温度是产生不同产品的关键因素。
①在600-1000℃的煅烧温度下(称低温煅烧),产品活性高,用于合成分子筛、铝盐化工及塑料、橡胶的功能性材料。
最佳煅烧温度的选择、因原料的成因、粒度、加工方法、用途不同而异。
②1000℃-1200℃为中温煅烧,产品白度高、不透明性好、可用于造纸、涂料工业,替代钛白粉作结构性颜料。
1 中国煤系高岭土加工利用现状与发展 唐靖炎 张韬 (苏州中材非金属矿工业设计研究院 国家非金属矿深加工工程技术研究中心)
摘要:中国以独特而丰富的与煤共伴生的高岭土资源(煤系高岭土)著称于世。估计储量112亿吨,探明储量17亿吨。分布在中国东北、西北等主要产煤区。煤系高岭土的开发利用,不仅可以解决中国优质高岭土资源的匮乏,使得中国成为世界第一大高岭土资源国,而且使以往作为煤矸石而排放的的煤系高岭土获得资源优化开发利用。因此中国煤系高岭土的规模化加工利用具有重大的社会与经济意义。 煤系高岭土的加工利用在中国经过近十五年的技术攻关、装备开发,解决了“加工工艺流程”、“综合除杂提纯”、“高浓度湿法超细粉碎”、“强力粉碎干燥”、“强化气氛动态煅烧”等关键工艺技术难题,研制出“系列湿法超细磨机”、“高压压滤机”、“强力干燥机”、“直接或间接加热高温回转煅烧窑”等关键装备、填补了国际国内加工技术与装备的空白,使得中国的煤系高岭土加工已达到30万吨/年的产业规模并快速发展。 煤系高岭土产品广泛应用于造纸、塑料、橡胶、涂料等多个领域。据预测,2010年中国煤系高岭土产品的国内需求量将达92万吨,国际市场需求量更大。伴随煤系高岭土产品应用领域的不断拓展,产业规模不断扩大,煤系高岭土加工工艺的短流程化,改性复合技术的完善,加工装备的大型化,生产线自控与在线检测,装备加工产品的标准化等技术进步,将促进中国煤系高岭土产业的健康发展,为共伴生非金属矿产资源的高效开发利用走出一条创新之路。 关键词:煤系高岭土、煅烧高岭土、加工利用现状、发展前景
中国以独特而丰富的煤系高岭土资源著称于世,煤系高岭土原料经过煅烧纯化等深加工工艺处理的煅烧高岭土产品以其散射力强、油墨吸附性能好、活性和白度高、电绝缘性能和热稳定性能好、孔隙率和遮盖率高、容重小等优点而在造纸、涂料、橡塑行业广泛应用。近年随着国民经济的快速发展,对煅烧高岭土各类产品的需求量越来越大,我国煤系高岭土的开发利用技术和生产应用的规模 2
1也随之迅速发展起来。
第一部分 资源现状 中国是煤炭资源大国,在分布广、厚度大的含煤岩系中,蕴藏有大量可供同时开采综合利用的与煤共伴生矿产——煤系高岭土。煤系高岭土是中国独具特色、有广阔利用前景的重要的非金属矿产资源。我国煤系高岭土在地质时代上从晚古生代到新生代各主要聚煤期的煤系中均有分布,而以晚古生代石炭~二叠系煤系中分布最广、厚度大、质量好、储量可观、开发应用价值大。目前,在我国东北、西北、西南省份的较大的煤矿区已经在对该地区的煤系高岭土资源进行开发利用,如:内蒙呼和浩特、山西大同、吉林白山、安徽淮北、陕西浦白等地,部分地区已形成较大的开发规模和经济效益。
中国的高岭土资源分为硬质高岭土、软质高岭土、砂质高岭土三种原料类型和热液蚀变型、风化残积型、风化淋积型、河湖海湾沉积型、含煤建造沉积型等成因类型。水洗高岭土资源储量4.6亿吨,占世界储量的3.9%,位于世界第9位。而煤系高岭土估计储量在112亿吨,其中探明储量为17亿吨,其中包含煤炭开采和加工过程中的作为煤矸石排弃的煤系高岭土。据统计煤炭开采加工排弃的煤矸石累计30多亿吨,占地1.2亿万公顷,是我国目前排放量最大的工业固体废弃物。煤矸石中约30%为煤系高岭土。因此将煤系高岭土计算在内,中国各类高岭土资源探明储量约30亿吨,位于世界第一位。 . 第二部分 加工技术与装备现状 国内有关国家工程技术中心、科研院所、大学及骨干企业在煤系高岭土煅烧新工艺、新技术、新设备的研究开发方面做了大量工作,通过国家“八五” 、“九五”、“十五”科技攻关项目以及国家科技部专项研究开发项目的支持,已实现了以不同类型煤系高岭土加工工艺流程、增白煅烧新技术、综合除杂技术、强化气氛动态煅烧技术、高浓度超细粉碎分级技术、湿法超细粉碎设备、间接加热、
作者简介:唐靖炎,教授级高工,中国非金属矿工业协会副理事长,国家注册咨询工
程师,苏州中材非金属矿工业设计研究院院长,国家非金属矿深加工工程技术研究中心主任。 3
直接加热动态煅烧纯化设备等关键技术与设备为核心的国际领先的规模化生产煤系高岭土成套加工技术和设备,已在国内进行了大量的工程转化与应用,已超过30万吨的产业化规模,开发出不同行业应用的系列煅烧高岭土产品,取得了较好的应用效果与显著的经济和社会效益。 主要工艺与技术简介: 1、工艺流程: 原矿――粉碎――综合除杂提纯――高浓度湿法超细粉碎――压滤――干燥――打散――强化气氛动态煅烧――解聚――产品 与传统工艺流程相比,新工艺流程具有以下一些特点: ① 普通工艺流程对原料质量的要求较高,一般要求原料的Fe2O3≤0.5%;TiO2≤ 0.8%,限制了铁钛含量高(Fe2O3≥0.5%;TiO2≥0.8%)的煤系高岭土原料的利用。该新工艺流程对原料的适应性非常强,可处理目前国内已发现的大部分的煤系高岭土原矿,并可生产白度大于90%、-2um含量大于90%的高档产品,大大提高了煤系高岭土的利用率(约70%); ② 该工艺流程为“先磨后烧”工艺,可以解决普通工艺流程存在的烧不透或过烧、产品白度低、超细磨矿效率低、能耗大等问题,可降低生产成本15%以上; ③ 该工艺采用了先进的综合除杂提纯技术、高浓度湿法超细粉碎技术、强化气氛动态煅烧技术,确保了产品的质量指标; ④ 该工艺采用了先进的煤系高岭土加工专用设备,如BP系列磨剥机、强力粉碎干燥机、高压压滤机、打散机等,从而保证了整个工艺流程的技术可靠性和稳定性。 2、关键技术 ① 综合除杂提纯技术:根据煤系高岭土与杂质矿物磁性、活性和密度的不同,针对煤系高岭土加工的特点,分别采用磁选、重选、化学等方法除去煤系高岭土原矿中的含铁含钛杂质矿物,研究开发出煤系高岭土除杂提纯新加工技术。利用煤系高岭土无磁性,部分含铁含钛杂质矿物如磁铁矿、钛铁矿、菱铁矿等有磁性的特点,采用磁选法可以除掉部分含铁含钛杂质矿物;煤系高岭土的密度为2.6g/cm3左右, 含铁含钛杂质矿物的密度为3.4~3.8 g/cm3,利用两者间的密度差, 4
在一定浓度和充分分散的条件下,实现重选分离,除去部分含铁含钛杂质矿物;化学除杂法则是采用氧化-还原漂白方法除去部分铁杂质。经过综合除杂提纯,可使产品的铁、钛含量分别降低至0.5%和0.8%以下。 ② 高浓度湿法超细粉碎技术:该技术通过高强度机械剪切和添加无机、有机混合分散剂,进行高浓度制浆、高浓度超细粉碎,浓度可达50%,比普通技术(制浆浓度35%左右)提高15%,大大提高了磨剥设备的工作效率,降低了吨产品生产成本(约5%)。 ③ 强力粉碎干燥技术:干燥作业是将压滤作业产品进行烘干,是保证煅烧过程顺利进行的手段之一。该技术突破传统干燥方式(单一的加热干燥方式),集粉碎与干燥两大功能为一体,在产品干燥过程中不断将干块料粉碎,一次作业即可获得水份含量低于0.5%的粉体,热效率可达65%,比其它干燥技术的热效率提高10%左右。 ④ 强化气氛动态煅烧技术:煅烧是获取高白度、高质量煅烧煤系高岭土产品的关键作业之一,原料质量、煅烧温度、煅烧时间、煅烧气氛是影响煅烧产品白度的主要因素,其中尤以煅烧气氛控制最为重要。传统工艺技术一般采用氧化或还原气氛静态煅烧,对原料的铁钛含量要求严格(Fe2O3≤0.5%,TiO2≤0.8%),难以加工处理铁钛含量较高的原料,且产品在堆放一段时间后会返黄。氧化气氛煅烧技术原理是:在煅烧过程中与煤系高岭土伴生的碳质和有机质经氧化反应生成CO和CO2逸出,煅烧产品白度一般可提高至80%以上,但同时铁钛物质在一般情况下也发生氧化反应生成FeO、Fe2O3、TiO2(分别呈黑色、砖红色和黄色),影响产品白度;还原气氛煅烧则是通过添加煅烧助剂(如氯化物),控制三价铁的含量来提高产品白度指标,但该类煅烧助剂对设备会产生腐蚀作用,影响煅烧设备的使用寿命。针对以上问题,该技术对煤系高岭土煅烧技术进行了系统研究,研究开发出先进的强化气氛动态煅烧技术,可确保煅烧产品白度大于90%,甚至高达94%。强化气氛动态煅烧技术即采用回转煅烧窑,通过添加一种或几种煅烧助剂(该助剂对煅烧设备无任何腐蚀作用),来控制煅烧气氛如氧浓度,一氧化碳浓度、二氧化碳浓度以及其它一些物质组分的浓度,调节上述各组分在煅烧气氛中的比例,在一定的温度和压力条件下,使物料中的活性铁与气氛中的某些组分如一氧化碳生成稳定的羰基络合物—五羰基铁。在五羰基铁中,铁的氧化 5
态为零,所以不显色。这种特殊络合物很稳定,在200—800℃、氧化气氛条件下对用强化气氛动态煅烧法获得的高白度煅烧高岭土产品煅烧4—5小时,产品仍为白色,并不变红。所以,采用该技术生产出的煅烧高岭土产品,在常温下使用或即使在腐蚀性较强的涂料中使用仍能保持稳定而不显色。强化气氛动态煅烧技术就是通过调节和控制煅烧气氛,促使原料中的铁在煅烧过程中生成铁的羰基络合物而不显色,从而保证获得高白度的煅烧高岭土产品。 以煤系高岭土为原料采用不同煅烧技术生产煅烧高岭土产品结果对比:
原料产地 Fe2O3 % TiO2
%
产 品 白 度(%)
氧化气氛静态 还原气氛静态 强化气氛动态 山西浑源 0.2 0.4 84.6 90 95
山西七峰 0.25 0.45 88.5 90.5 93 辽宁北票 0.7 1.2 83.6 89.3 90.7 内蒙伊蒙 0.4 0.5 86 89 93.3 吉林白山 0.4 0.9 85.2 90 92 重庆秀山 0.6 1.2 84.5 89.6 91.4 安徽淮北 0.2 0.4 85.7 89.3 94.8 广西北海 0.4 0.5 85.6 86.9 94.5
注:除煅烧气氛外,其他条件均相同。 ⑤.采用先进的加工设备:该技术中采用了新研制开发的系列磨剥机、高压压滤机、强力粉碎干燥机、打散机、直接加热、间接加热回转煅烧窑等。 新型磨剥机采用单槽与双槽两种串联加工不仅在容积上扩大,还对搅拌叶轮和筒体进行了改进,叶轮改为偏心轮,可以产生不等速紊流,增强剪切作用,提高磨剥效率,降低能耗10%左右。 高压压滤机的进浆压力可达3-4MPa,滤饼水分低达28-32%,大大提高了压滤工作效率,也减轻了干燥作业的负荷; 新型多功能强力粉碎干燥机集干燥和粉碎于一体,是一种高效节能干燥设备,热效率可达65%,比其它干燥设备的热效率提高10%左右; 煤系高岭土经高温煅烧后会产生烧结团聚现象,解聚的作用是将煅烧过程中形成的部分大颗粒打散,使煅烧产品恢复超细粉状。在对国外软质高岭土煅烧产品加工用打散机进行了消化吸收的基础上,针对我国煤系高岭土煅烧产品的特点,对打散机的转子、传动装置等进行了改进,开发出煤系高岭土煅烧产品解聚设备,目前,该设备除了应用于煤系高岭土加工,还应用于软质高岭土、碳酸钙、