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            山西省關于煤系高嶺土材料高質量發展,變廢為寶的舉措

            2022-06-24 08:30:22 超牌新材 262

              國家“十四五”規劃綱要和《中國制造2025》都明確把新材料產業作為重點培育發展的戰略性新興產業之一。山西省緊跟國家形勢,搶抓機遇,充分利用資源和能源優勢,加快發展新材料。提出了山西省關于“十四五”期間新材料發展的思路及主要目標,重點發展煤系高嶺土等無機非金屬材料。

              2022年2月25日山西省政府辦公廳印發了《關于支持煤系高嶺土材料產業高質量發展的意見》,提出要實施一批重大工程和項目、打造大規模產業化基地,推進煤系高嶺土由“低效、低值、分散利用”向“高效、高值、規模利用”轉變,全面推動高質量發展。

              《意見》確定的發展目標是:推動全省煤系高嶺土材料產業發展規模和質量進一步提高,高附加值新材料產品供給能力大幅提升,產業基礎和鏈條延伸能力不斷增強,力爭2025年形成晉北煤系高嶺土材料產業基地。

              2022年6月15日,山西省委書記一行到朔州對煅燒高嶺土生產進行考察調研,在超牌公司,林武詳細聽取了山西超牌公司董事長馮建明就煤矸石基新材料的產品性能、應用領域介紹,對企業持續提高研發投入、注重產學研貫通給予肯定。他指出,煤矸石是重要資源,要堅持減量化、無害化、資源化,加大綜合利用力度,盡早實現當年排放當年消納,真正做到資源充分利用。

            超細煅燒高嶺土|內蒙古基地|超牌新材官網|新材料股份有限公司

            山西省委書記林武到朔州對煤系高嶺土調研考察

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            山西省委書記林武到朔州對煤系高嶺土調研考察


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            山西省委書記林武到山西超牌公司調研考察


            我國煤系高嶺土的現狀

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            煤系高嶺巖

              我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開采,綜合利用的共伴生礦產-煤系高嶺土。煤系高嶺土是中國特有的,是中國獨特的地質結構形成的,是有著廣泛利用前景的重要非金屬礦產資源。

              我國的煤系高嶺土從晚古生代到新生代的成煤期都有分布,其中晚古生代石碳一二疊紀中的分布廣、厚度大、質量好、儲量大、利用價值高。晚古生代石碳一二疊紀含煤地層分為三個含煤組,即本溪組、太原組和山西組。目前,在有些礦區已經形成可觀的生產規模,并產生相當的經濟價值。

              我國的煤系高嶺土估計儲量在100-112億噸左右,現已探明的儲量為17億噸左右。而煤炭生產和洗選過程中排棄的煤矸石中的高嶺石含量超過80%的為煤系高嶺土。我國因煤炭開采而排棄的煤矸石保守累計達50多億噸,是我國目前最大的固體廢棄物,這其中有利用價值的煤系高嶺土大概占一半左右。因此在“十四五”規劃提出“把新材料產業作為重點培育發展的戰略性新興產業之一”后,我省結合本省的資源結構,提出支持煤系高嶺土材料產業高質量發展的規劃。


            煤系高嶺土的利用及研究方向


              煤系高嶺土是一種寶貴的自然資源和非金屬礦產資源。具有很高的利用價值,經過煅燒深加工后,有其獨特的物理化學工藝性能:高白度、耐高溫性、電絕緣性、化學穩定性、分散性、高強度性等特性??蓮V泛用于造紙、建材、耐材、橡膠、油漆、化纖、化工、冶金、陶瓷、玻璃、電瓷、航天、軍工、藥業等各領域。

              目前煅燒工藝、超細粉工藝、混合配比均化工藝與表面改性等是煤系高嶺土基礎性研究方向。

             ?。?、煅燒工藝

              煤系高嶺土含有少量的鐵、鈦,含有較多的有機質和固定碳,影響其白度,限制了它的廣泛使用,所以煅燒成為煤系高嶺土進一步加工運用不可缺少的。

            目前,我國煅燒高嶺土還是延用傳統煅燒窯爐,豎窯、推板窯、倒焰窯,稍微好點的有仿制國外的隧道窯、回轉窯。

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            煅燒豎窯

              前面幾種傳統的煅燒窯,投資少、自動化程度低、生產能力低、尤其產品質量不穩定,都是些小規模企業延用。而后面兩種煅燒窯,需一次性投資大、自動化程度高可調節相對產品質量穩定、但維修成本根高,生產效率和熱利用率也不是特別理想。所以,煅燒新工藝急需研究開發。

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            煅燒隧道窯

              新的研發方向懸浮態煅燒和流態化煅燒工藝試驗。

              2、超細粉工藝

              對于煤系高嶺土細粉加工,它的細度越高,能運用的范圍越廣。從雷蒙磨、球磨機、介質攪拌式研磨機,這些都是在外力的作用下結構單元層之間的氫鍵被破壞而達到超細粉的目的。

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            超細粉

              目前,煤系高嶺土的超細粉加工工藝仍是以機械破碎法為主。還沒有能加工到納米級的煤系高嶺土。

              3、均化工藝

              由于各個地方的煤系高嶺土形成時間各不相同,所以它的成分和雜質含量不同。煅燒出的產品質量不穩定,不利于生產應用。所以,將煤系高嶺土研磨成粉按使用性能要求進行配比,然后在煅燒成穩定合格的的產品。

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            均化生料

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            均化熟料

              煤系高嶺土均化料的思路很明確,目前能應用的

              4、表面改性

              高嶺石礦物是由硅氧四面體和鋁氧八面體組成的1:1型層狀硅酸鹽礦物質。其表面改性就是指用機械、物理、化學等方式對高嶺石表面進行處理,根據需要改變其表面的物理化學性質以滿足新材料、新工藝、新技術的發展。

              目前,開發新型改性劑,獲得較高的表面活化率仍需要不斷地深入探索。

              只有最基礎的工藝技術得到突破,才能更好地應用到生活的方方面面,得以更廣泛的應用。


            2022年我省關于煤系高領土建設項目


              山西西山華通粉煤灰綜合利用項目(太原市)

              晉坤礦產品年產10萬噸煅燒高嶺土項目(朔州市)

                   山西晉豫融合新材料科技有限公司: 耐火材料, 鋁酸鈣粉, 高精細碳素項目

              山西晶沃新材料科技有限公司利用尾礦年產60萬立方輕質蒸壓加氣混凝土板材生產線項目

              山西瑞祥恒達節能科技有限公司新建煤矸石制3萬噸輕質高端莫來石耐火材料及5萬噸超細高嶺土項目(忻州市河曲縣)

              河曲縣萬聯節能材料有限公司1萬噸莫來卡特及1.6萬噸合成高純莫來石項目(忻州市河曲縣)

              山西鑫宇節能新材料有限公司硅酸鋁陶瓷纖維系列產品研發制造項目(靈丘縣)

              大地控股忻州南山礦業有限公司年產90萬噸精品砂石骨料項目

              煤矸石粉煤灰等離子資源化生產新材料項目(朔州市平魯區)

              500萬噸粉煤灰精細化綜合利用項目一期(朔州市經濟開發區)

              山西華創年產80萬噸石英砂提純及硅質耐火材料科技園區項目

              柳林縣石灰石清潔化制備特種納米碳酸鈣及復合鈦白粉項目(呂梁市柳林縣)


              隨著我國這么多年的發展,軟質高嶺土資源日見枯竭,而且生產成本越來越高。煤系高嶺土勢必在未來的高嶺土市場發揮重要作用,并且隨著政府部門的重視,科研力度的加大,煤系高嶺土的價值會越來越體現出來,真正的變廢為寶。

             

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