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高铝矾土属于沉积矿床,分为土生矿和石脉矿。土生矿,最上面覆盖着硬质红粘土,伴有石灰石厚土层,人们称之为"粒姜石"。矿体呈层状产出,面积较大,沿走向可达数里长,矿厚一般为3-4米,再厚者可达7一9米以上,材质纯净,结构坚硬致密。石脉矿由石灰岩覆盖,面积较小,呈窝状产出,一般十几米至几十米一窝,有时与石灰岩混生,中间夹一层细红胶泥,材质较粗而且不太纯净。
高铝矾土属于沉积矿床,分为土生矿和石脉矿。土生矿,最上面覆盖着硬质红粘土,伴有石灰石厚土层,人们称之为“粒姜石”。矿体呈层状产出,面积较大,沿走向可达数里长,矿厚一般为3-4米,再厚者可达7-9米以上,材质纯净,结构坚硬致密。石脉矿由石灰岩覆盖,面积较小,呈窝状产出,一般十几米至几十米一窝,有时与石灰岩混生,中间夹一层细红胶泥,材质较粗而且不太纯净 。
用高铝矾土熟料制造的各种高铝砖,是冶金工业和其它工业广泛使用的耐火或防腐材料,在电炉炉顶、高炉和热风炉上使用 。
高铝矾土一般指煅烧过后的铝矾土熟料,是制作一系列耐火制品的主要原材料;铝矾土的煅烧过程中也是一种去杂质的过程,煅烧后用作耐火原料的矾土主要看的指标一般有以下几点:1. 铝 (关系到耐火度的高低)2. ...
高铝矾土,高铝料简称。高铝料的主要矿物是水铝石和高铝硅石组成。水铝石含量随着三氧化二铝与二氧化硅的比例的提高而增多。次要的矿物为金红石、揭铁矿等。
结构组成和分类高铝矾土,简称高铝料。高铝料的主要矿物是水铝石和高铝硅石组成。水铝石含量随着三氧化二铝与二氧化硅的比例的提高而增多。
高铝矾土,高铝料简称。高铝料的主要矿物是水铝石和高铝硅石组成。水铝石含量随着三氧化二铝与二氧化硅的比例的提高而增多。次要的矿物为金红石、揭铁矿等。有时还含有少量的波美石和迪开石。
按高铝矾土含三氧化二铝的高低,一般可分为3等5级,其含量和颜色分别为:
等级 | 化学成分 | 耐火度 | 体积密度 | ||
Al2O3 | CaO | Fe2O3 | |||
特级 | >85 | <0.6 | <1.4.0 | >1790 | >3.6 |
一级 | >80 | <0.6 | <3.0 | >1790 | >3.0 |
二级甲 | 70~80 | <0.8 | <3.0 | >1790 | >2.8 |
二级乙 | 60~70 | <0.8 | <3.0 | >1770 | >2.65 |
三级 | 50~60 | <0.8 | <2.5 | >1770 | >2.55 |
按高铝矾土含三氧化二铝的高低,一般可分为3等5级,其含量和颜色分别为 :
等级 |
化学成分 |
耐火度 |
体积密度 |
||
Al2O3 |
CaO |
Fe2O3 |
|||
特级 |
>85 |
<0.6 |
<1.4.0 |
>1790 |
>3.6 |
一级 |
>80 |
<0.6 |
<3.0 |
>1790 |
>3.0 |
二级甲 |
70~80 |
<0.8 |
<3.0 |
>1790 |
>2.8 |
二级乙 |
60~70 |
<0.8 |
<3.0 |
>1770 |
>2.65 |
三级 |
50~60 |
<0.8 |
<2.5 |
>1770 |
>2.55 |
我国自解放以来,由于冶金工业和其他工业的发展,促进了耐火材料工业的发展,我国已成为世界上耐火材料产量最高的国家。山西省有丰富的高铝矾土资源,贮量多,品位高,在全国名列前茅。
利用高铝矾土研制强化瓷
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推进我国高铝矾土均化料产业化建议
推进我国高铝矾土均化料产业化建议
我国高铝矾土主要矿物为水铝石(一水硬铝石)、勃姆石(一水软铝石)、高岭土和叶蜡石。常含高岭石,铁矿物和钛矿物等杂质。可分为水铝石-高岭石类型(DK)、勃姆石-高岭石类型(BK)和水铝石-叶蜡石类型(DP)等,以DK型居多。烧结DK型矾土熟料一般按其A12O3含量分为特等、Ⅰ等、ⅡA等、ⅡB等和Ⅲ等。其中DK型高铝矾土的烧结性与其A12O3含量密切相关;烧后的矾土的成分越接近莫来石的成分,越是难于烧结。影响这类矾土烧结的两个主要因素是二次莫来石化和液相作用。铝矾土的主要化学成分是Al2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2,约占总成分的95%,次要成分有CaO,MgO,K2O,Na2O,MnO2以及有机质与微量成分Ga,Ge等。三氧化铝是铝矾土的主要化学成分,其存在形式主要是铝的氢氧化物,其次还有铝硅酸盐即黏土矿物,二氧化硅一般以黏土矿物的形式存在,很少是游离的石英。我国的矾土生料的矿物主要是一水硬铝石矿物,少量以一水软铝石为主,个别地区则以三水铝石矿物为主。一般矾土中三氧化二铝含量一般在45%到80%之间。铝矾土的铝硅含量消长呈相反关系,三氧化二铁的含量大多数在1%~1.5%之间,钙镁的含量较低,钾钠的含量一般小于1%,TiO2的含量一般在2%~4%,矾土的灼减量为14%左右。
山西、河南、贵州为中国高铝矾土的主产地,该原料保障供应对铝硅质耐火材料的稳定生产起关键作用。2017年10月19日--21日,山西、河南、贵州三省耐火材料行业协会负责人先后到山西省吕梁和阳泉地区,对高铝矾土生产情况进行了调研。实地考察了吕梁市孝义的山西义龙耐材有限公司、山西昌茂耐材有限公司、交口县的山西道尔铝业有限公司,阳泉市盂县的鲁中耐材集团公司(盂县良玉耐材等)、西小坪耐材有限公司等单位的生产现场,同企业有关负责人进行了座谈交流。之后,河南、贵州协会又分别在各自省份的原料主产区进行了调研,并就铝土矿的综合利用,同有关部门负责人进行了交流沟通。
调研以山西铝土矿集中产地的吕梁、阳泉地区为背景,以孝义义龙、盂县西小坪等部分高铝矾土生产企业为窗口,结合河南、贵州的情况,报告总结了目前我国高铝矾土生产企业的基本情况和发展态势,供铝硅质耐火材料制品企业了解及采购时参考;建议部分,供政府部门决策及有关原料生产企业工作时参考。
一、各地生产现状
1、吕梁孝义高铝矾土原料生产较稳定
孝义铝土矿资源得天独厚,铝硅比(A/S下同)高的可以用于耐材生产,其余的直接或经配矿(选矿)后用于氧化铝生产。由于孝义不在2+26城市的红线区,耐材企业得到矾土生矿相对方便。目前,孝义AI2O375%左右的生矿矾土在800~900元/吨(不含税价,下同),AI2O370%在650~850元/吨。孝义的高铝矾土生产约50%为回转窑,40%为煤气倒烟窑,10%为竖窑。回转窑多用煤为燃料,目前,也正研究用洁净能源改造升级。
孝义高铝矾土生产较稳定得益于政府支持。孝义市经济发达,为山西省百强市,政府重视铝土矿开发应用,注意各行业协调发展。孝义华晨铝业赵才福董事长讲:孝义地区AI2O3含量高的原料耐火厂(指高铝矾土煅烧)可以得到,中间的给铝厂,低的填沟,填沟的料实在可惜。相对氧化铝产业的30多亿元税收,当地耐材(原料)产业显得微不足道,但耐材(原料)企业用料不多,发展持续,解决就业,政府政策支持。山西转型发展,提出重在降低煤炭量,利用能源资源,延伸产业链进行原料深加工,为此有人提出了在孝义除建铝厂外,建设几个大耐火材料厂的建议。
2、孝义义龙耐材公司原料精细
义龙耐材公司年产20万吨高铝矾土熟料。采用湿法工艺制粉成坯、隧道窑高温煅烧生产均化合成料,采用竖窑煅烧生产高铝矾土熟料。窑炉全部采用洁净能源,有西气东输天然气、煤层气、焦炉煤气和氢气(某行业的废气)任选择使用,企业用能源相当便利,成本低。生产各工序体现精细化,设备连续,管理有序,原料精品,窑炉节能。隧道窑均化料用能200m3立方气/吨,竖窑能耗Al2O388%料约60m3立方气/吨。竖窑是在实践应用中不断改进,采用了二次热交换,余热充分利用,出料温度约在60度,人可在出料口近距离停留并用手拿料块,与其它企业或其它地区的竖窑料口出的红通通料(能耗约90--120m3立方气/吨)相比,该企业竖窑运行科学合理。竖窑煅烧后的熟料,安排人工拣选,分级堆放,满足了不同产品要求。破粉碎制粒线采用多级筛分,有的为满足国外客户对各粒度级别比例要求,采用筛后再混合等技术措施。武恩理董事长介绍:各个生产环节虽然麻烦,但都是效益,产品精,价格高,满足了用户需要,市场非常稳定。孝义政府树立义隆耐材公司为生产高铝矾土原料的典范企业。
武恩理还讲到:高铝矾土用矿石原料是从市场采购,企业没有矿山资源,孝义耐材企业用矿石原料约占16%,全部没有自己的矿山。高铝矾土销售市场情况自2016年11月份开始形势好,由买方转为卖方,好形势一直持续到今年十月上旬,现在比较理智,市场略供大于需。
3.道尔公司今年可实现盈利,浮选尾矿为耐火材料提供原料的目标年内难以实现,但除铁项目设备调试今年取得明显进展
道尔公司位于交口县温泉铝工业园区,年处理200万吨中低品位铝土矿浮选分级项目已建成投产。项目重点处理低品位矿。原矿经粗选、精选和扫选三道工序处理后,生产铝硅比A/S为5-8左右的选精矿,满足了拜耳法氧化铝生产对矿石品位的要求。项目原设计的浮选尾矿经多级超导工艺除铁,生产高铝原料,拟供耐火材料和陶瓷行业使用。做到资源的综合利用。
李永全总经理介绍,现在浮选生产线入选铝土矿品位铝硅比A/S平均为2.8,选精矿铝硅比A/S为5.8左右。今年氧化铝行业的形势比较好,道尔公司的选精矿生产可实现赢利。但铝土矿选矿属于浅加工,经济效益肯定比不上氧化铝深加工行业。项目原设计的浮选尾矿经多级超导除铁工艺,目前仅建设了除铁车间,尚未配套低铁高铝料的造粒成球及烧成等后续工序,今年还不能用除铁尾矿生产高铝熟料。但超导除铁工艺设备调试有进展,调试结果能将铁从5.0%的水平降到1.15%。相关结论还有待大生产验证。还有一个信息,道尔公司二期的4座烧天然块的高铝矾土竖窑,最近正在进行设备检修,准备投产。
道尔公司目前尚无矿石开采权,当地政府原设想为道尔项目配套的矿权无着落。目前浮选所用的矿石以及将来竖窑烧天然块的矿石来源,均需从氧化铝行业的矿石开采中,通过市场手段采购,生产瓶颈存在,产能发挥变数大。
4、孝义为国内外用高铝矾土热点产区。
由于环保压力,限产停产,加上氧化铝形势又特别好,孝义铝矾土生料及熟料的价格还趋于上涨。孝义天元耐火公司武昌茂董事长讲到:阳泉矾土原料开采控制,有料不让挖。吕梁地区有料,但相比过去价格高了不少。现孝义、柳林、方山的生矾土比去年每吨普遍高出100元,为此Al2O388%熟料在2000元/吨以上,Al2O386%熟料在1600--1700元/吨左右,与年初相比普遍价格上涨约15%。因环保压力,天津出口加工的企业现也到孝义也建了加工厂。孝义目前成了国内外用高铝矾土热点产区。
5、阳泉市区高铝矾土在停产
阳泉市为国内外知名的高铝矾土生产地,但是市区在京津冀大气污染传输通道城市,受制于环保压力,高铝矾土原料生产不如吕梁孝义正常,多数窑炉在停产。
6、盂县牛村为高铝矾土生产的集群
在阳泉市区,除金土公司(6座竖窑)等多个企业生产高铝矾土外,盂县牛村为高铝矾土生产聚集区,也为主产区。
盂县铝土矿资源丰富,牛村一带原有约160多家高铝矾土原料煅烧企业,现仅剩18家,有38座竖窑(山东鲁中耐火在此有两座),大部分以天然气为燃料,年产各类高铝矾土熟料40--50万吨。2017年8月21日,有关部门下发通知停产整顿,直到考察期间,竖窑仍全部停产。企业反映的情况是:既然采用了洁净能源煅烧,就应该保障生产,环保不能一刀切。下一步,政府将采取措施,统一管理。在环保排放问题解决后,盂县牛村将成为高铝矾土生产的热点产区。
7、耐材制品企业参与高铝矾土原料生产,对行业稳定发展起重要作用
西小坪耐火材料公司在盂县,是山西省耐火材料制品生产的龙头企业。政府在配置资源上给了充分重视,铝土矿政策整体上资源归煤矿整合,但划出一块配置给该公司有480万吨矿量,按有关程序,在网上公布。目前西小坪公司除主要生产硅砖、高铝砖等产品外,近几年在高铝原料煅烧上进行了较大投入,有28孔连体节能倒烟窑,5座竖窑,两个隧道窑。有均化料,有竖窑料,Al2O3含量的各个高铝矾土级别料都有。今年预计高铝矾土原料收入在8000万元以上。武本有董事长对近几年原料的发展充满了信心,前几年矿山投入困惑现在看到了希望。在制品生产方面,今年该公司的耐火制品价格虽然有15-16%的提高,汇款也较好,但14条耐火材料产品生产线,仍有一半以上在停产。
8、河南、贵州高铝矾土生产简单情况
河南生产高铝矾土企业如济源兴亚、洛阳奔腾等众多企业,今年生产较正常,经营形势好于往年。但在错峰生产期间,个别企业将面临停产或改造。友翔公司原用发生炉煤气,现新建天然气两座竖窑,计划近日点火投产。
9、在贵州,以海美斯公司为代表的高铝矾土均化生产线采用干法生产,有GL-90、GL-88矾土熟料,体积密度在3.45g/m3以上,现正引起同行的关注和重视。
二、建议
1、铝土矿是用于氧化铝生产的重要矿产资源,也是耐火材料工业生产的主要原料。为各行业协调发展,建议铝土矿主产区的政府部门,应积极协调铝土矿原料,有条件的区域可为耐材企配置资源,保障高铝矾土煅烧用矿需要。
2、在权属氧化铝企业的矿区内,政府部门可积极协调组织矿山开采业主、耐火材料企业与有关科研院校合作,开展低品位原料综合开发利用,对应用铝厂不能用的废弃料、填沟料、低品位料开展技术应用研究,并给予减免税优惠政策。
3、呼吁高铝矾土原料煅烧企业,积极响应政府大气污染防治部署,采用洁净能源,坚持绿色生产,减少排放;在重雾霾天气时,与当地工信、环保部门及时沟通交流,配合采取临时措施,并取得支持在非重雾霾天气时的生产。
4、在铝土矿资源丰富的高铝矾土生产企业,要向孝义义龙耐材公司学习,原料产品精细化,满足各种制品生产需要。
5、在西小坪公司看到的制品生产线一半以上在停产也不难想象,现在真的没有必要再建大的耐火材料制品工厂了,生产高铝矾土的企业利用当地资源能源优势,把原料做精、产品做专是当前转型升级的主要任务。
6、多区域、多元化的高铝矾土原料生产方式保证了其产品价格的相对稳定。制品企业需要与原料企业加强合作,帮助技术、管理体系完善及装备水平提升,要认识帮助原料稳定发展就是帮助了自己。在合作过程中,要及时付款,合作共赢。
本标准规定了硬质粘土与高铝矾土熟料杂质检验的术语和定义、设备及工具、杂质判别、取样、检验步骤、结果计算、检验误差及试验报告。本标准适用于测定硬质粘土与高铝矾土熟料中的杂质含量。