煅燒高嶺土的制備工藝研究.doc

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1、煤系高嶺土煅燒及超細化研究311文獻綜述1.1研究背景中國是世界煤炭資源大國，在分布廣、厚度大的含煤巖系中，蘊藏有大量可供順便開采、綜合利用的共伴生礦產—煤系高嶺土，我國的煤系高嶺土估計儲量在112億噸左右，其中探明儲量為56億噸，相當于英、美國家儲量的總和。煤矸石對資源造成嚴重浪費，對環(huán)境造成嚴重破壞，其綜合利用和加工處理是一大難題。該項目屬資源綜合利用及環(huán)保重點產業(yè)，課題研究方向和研究內容與國家制定的節(jié)能降耗、可持續(xù)發(fā)展、資源綜合利用政策結合緊密，采用高新技術改造傳統(tǒng)產業(yè)，既充分利用資源、維護環(huán)境，又變廢為寶，為國民經濟創(chuàng)造新的增長

2、點，具有積極的意義[1]。與非金屬礦產有直接關聯(lián)的產業(yè)GDP值占到了國民總產值的6%～7%。能源、資源型企業(yè)已被黨和政府確立為重點保護、支持、持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)，要將資源優(yōu)勢、科技優(yōu)勢和經濟優(yōu)勢有機的統(tǒng)一起來。特別是目前，全國上下都在強調節(jié)能減排的情況下，非金屬礦工業(yè)面臨著如何秉持可持續(xù)發(fā)展的原則，必須改變小、亂、散的現狀，滿足國民經濟各大產業(yè)的需求。目前，中國非金屬礦市場存在這樣一對矛盾：國內市場原材料供大于求，同時還在向國外進口非金屬礦制品。如2008年我國高嶺土出口均價67.81美元/噸，進口均價210.27美元/噸，相差3.1倍

3、[2-3]。非金屬礦原礦必須通過加工才能加以應用，目前我國非金屬礦行業(yè)大多以初加工為主，有些甚至挖掘后直接出售，對礦石的功能、價值幾乎完全沒有進行開發(fā)，仍然處在“一流的資源，二流的產品”發(fā)展階段，仍然“捧著金碗要飯吃”。因此，中國非金屬礦行業(yè)亟須提高產品精加工能力。中國非金屬礦工業(yè)的發(fā)展方向將不再是簡單的礦石提供產業(yè)，而是以精細化加工為主導的礦物材料供應產業(yè)。1.2國內外現狀和技術發(fā)展趨勢中國煤系高嶺土資源雖以獨特而豐富著稱于世，以煤系高嶺土為原料，工業(yè)規(guī)?；a煅燒高嶺土直到20世紀90年代才起步，而以所謂“雙90”（即白度≥90%、

4、細度-2μm含量≥90%）產品為標志的優(yōu)質煅燒高嶺土的規(guī)?；a更是到了1998年前后，且生產廠家不多，規(guī)模不大。到2000年，我國的煅燒高嶺土產量才9萬噸，其中“雙90”產品僅2萬噸左右，與巨大的市場需求形成了強烈的反差，為滿足市場消費的需求，國家不得不花大量的外匯進口，僅2000年優(yōu)質高嶺土（含煅燒高嶺土）的進口量達18.276萬噸。煅燒高嶺土的主要市場是油漆涂料、造紙、橡膠和塑料制品、電纜、陶瓷等，其中油漆涂料和造紙是我國優(yōu)質煅燒高嶺土最主要的消費領域，分別占國內超細、高白度優(yōu)質煅燒高嶺土消費量的50%和40%煤系高嶺土煅燒及超細

5、化研究31左右。據專家預測，由于以上產業(yè)的不斷發(fā)展，對優(yōu)質煅燒高嶺土的需求也將持續(xù)處于增長狀態(tài)，到2010年優(yōu)質煅燒高嶺土的國內需求量將達到67萬噸。2008年1-4月全國高嶺土(不論是否煅燒)出口量累計380361噸，出口總值2579.17萬美元，均價67.81美元/噸；進口量累計108105噸，進口總值2273.13萬美元，均價210.27美元/噸，進出口價格的巨大反差表明在品質上我國與國外產品還有較大差距[4-5]。目前，國內煤系高嶺土生產線存在的問題主要表現在兩個方面：一是物料的超細化，二是物料的煅燒工藝和設備。這兩方面都存在生

6、產成本高、產量低、運行穩(wěn)定性差的問題。煤系硬質高嶺巖的主要特點之一是礦石形成過程中受到成巖作用，礦石多是沉積巖。加工過程中需要進行破碎、粉碎、超細粉碎等一系列降低原礦塊度和細度的工序。其中，粉碎至325目后，因超細煅燒高嶺土產品性能的要求，需要進一步超細粉碎，將物料粒度加工到微米級或亞微米級。超細粉碎及精細分級技術是煤系共伴生礦物最主要的深加工技術之一，其關鍵在于設備。在該領域日本、德國、美國、加拿大等國一直處于世界先進水平。我國的主要發(fā)展趨勢是：A、分級粒度細、精度高、處理能力大、單位產品能耗低、磨耗小、效率高的精細分級設備將不斷得到

7、開發(fā)的應用。B、粉碎極限粒度小、粉碎比和處理能力大、單位產品能耗低、磨耗小、效率高、適用范圍寬或者可用于低熔點、韌性、高硬度、易燃易爆等特殊物料加工的超細粉碎方法和設備將會得到不斷開發(fā)和應用。C、現有的粒度檢測方法和儀器將得到進一步完善，物料大小和粒度分布自動監(jiān)控技術將會得到不斷開發(fā)和應用。國內超細鍛燒高嶺土生產線煅燒高嶺土生產線所使用的高溫設備原來多采用間接加熱回轉窯，間接加熱回轉窯應用于煤系煅燒高嶺土生產也已經有10多年了，近年來國內發(fā)展的內熱式回轉窯成功地解決了間接加熱回轉窯存在的不足。①產量大:單臺年產量可達30000t甚至50

8、000t,②產品質量穩(wěn)定且高:同等物料的前提下，產品白度較間接加熱回轉窯提高1%一1.5%。另外還出現了快速懸浮煅燒工藝新技術，該技術與傳統(tǒng)的隧道窯、回轉窯煅燒工藝相比的突出優(yōu)點是：投資省、效率高、能耗低、