中文名 | 高鋁礬土 | 外文名 | High bauxite |
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簡????稱 | 高鋁料 | 主要成分 | 水鋁石和高鋁硅石 |
高鋁礬土屬于沉積礦床,分為土生礦和石脈礦。土生礦,最上面覆蓋著硬質(zhì)紅粘土,伴有石灰石厚土層,人們稱之為“粒姜石”。礦體呈層狀產(chǎn)出,面積較大,沿走向可達(dá)數(shù)里長,礦厚一般為3-4米,再厚者可達(dá)7-9米以上,材質(zhì)純凈,結(jié)構(gòu)堅硬致密。石脈礦由石灰?guī)r覆蓋,面積較小,呈窩狀產(chǎn)出,一般十幾米至幾十米一窩,有時與石灰?guī)r混生,中間夾一層細(xì)紅膠泥,材質(zhì)較粗而且不太純凈 。
高鋁礬土屬于沉積礦床,分為土生礦和石脈礦。土生礦,最上面覆蓋著硬質(zhì)紅粘土,伴有石灰石厚土層,人們稱之為"粒姜石"。礦體呈層狀產(chǎn)出,面積較大,沿走向可達(dá)數(shù)里長,礦厚一般為3-4米,再厚者可達(dá)7一9米以上,材質(zhì)純凈,結(jié)構(gòu)堅硬致密。石脈礦由石灰?guī)r覆蓋,面積較小,呈窩狀產(chǎn)出,一般十幾米至幾十米一窩,有時與石灰?guī)r混生,中間夾一層細(xì)紅膠泥,材質(zhì)較粗而且不太純凈。
高鋁礬土結(jié)構(gòu)組成
高鋁礬土,高鋁料簡稱。高鋁料的主要礦物是水鋁石和高鋁硅石組成。水鋁石含量隨著三氧化二鋁與二氧化硅的比例的提高而增多。次要的礦物為金紅石、揭鐵礦等。有時還含有少量的波美石和迪開石。
按高鋁礬土含三氧化二鋁的高低,一般可分為3等5級,其含量和顏色分別為:
等級 | 化學(xué)成分 | 耐火度 | 體積密度 | ||
Al2O3 | CaO | Fe2O3 | |||
特級 | >85 | <0.6 | <1.4.0 | >1790 | >3.6 |
一級 | >80 | <0.6 | <3.0 | >1790 | >3.0 |
二級甲 | 70~80 | <0.8 | <3.0 | >1790 | >2.8 |
二級乙 | 60~70 | <0.8 | <3.0 | >1770 | >2.65 |
三級 | 50~60 | <0.8 | <2.5 | >1770 | >2.55 |
高鋁礬土一般指煅燒過后的鋁礬土熟料,是制作一系列耐火制品的主要原材料;鋁礬土的煅燒過程中也是一種去雜質(zhì)的過程,煅燒后用作耐火原料的礬土主要看的指標(biāo)一般有以下幾點:1. 鋁 (關(guān)系到耐火度的高低)2. ...
高鋁礬土,高鋁料簡稱。高鋁料的主要礦物是水鋁石和高鋁硅石組成。水鋁石含量隨著三氧化二鋁與二氧化硅的比例的提高而增多。次要的礦物為金紅石、揭鐵礦等。
結(jié)構(gòu)組成和分類高鋁礬土,簡稱高鋁料。高鋁料的主要礦物是水鋁石和高鋁硅石組成。水鋁石含量隨著三氧化二鋁與二氧化硅的比例的提高而增多。
用高鋁礬土熟料制造的各種高鋁磚,是冶金工業(yè)和其它工業(yè)廣泛使用的耐火或防腐材料,在電爐爐頂、高爐和熱風(fēng)爐上使用 。
按高鋁礬土含三氧化二鋁的高低,一般可分為3等5級,其含量和顏色分別為 :
等級 |
化學(xué)成分 |
耐火度 |
體積密度 |
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Al2O3 |
CaO |
Fe2O3 |
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特級 |
>85 |
<0.6 |
<1.4.0 |
>1790 |
>3.6 |
一級 |
>80 |
<0.6 |
<3.0 |
>1790 |
>3.0 |
二級甲 |
70~80 |
<0.8 |
<3.0 |
>1790 |
>2.8 |
二級乙 |
60~70 |
<0.8 |
<3.0 |
>1770 |
>2.65 |
三級 |
50~60 |
<0.8 |
<2.5 |
>1770 |
>2.55 |
我國自解放以來,由于冶金工業(yè)和其他工業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了耐火材料工業(yè)的發(fā)展,我國已成為世界上耐火材料產(chǎn)量最高的國家。山西省有豐富的高鋁礬土資源,貯量多,品位高,在全國名列前茅。
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推進(jìn)我國高鋁礬土均化料產(chǎn)業(yè)化建議
我國高鋁礬土主要礦物為水鋁石(一水硬鋁石)、勃姆石(一水軟鋁石)、高嶺土和葉蠟石。常含高嶺石,鐵礦物和鈦礦物等雜質(zhì)。可分為水鋁石-高嶺石類型(DK)、勃姆石-高嶺石類型(BK)和水鋁石-葉蠟石類型(DP)等,以DK型居多。燒結(jié)DK型礬土熟料一般按其A12O3含量分為特等、Ⅰ等、ⅡA等、ⅡB等和Ⅲ等。其中DK型高鋁礬土的燒結(jié)性與其A12O3含量密切相關(guān);燒后的礬土的成分越接近莫來石的成分,越是難于燒結(jié)。影響這類礬土燒結(jié)的兩個主要因素是二次莫來石化和液相作用。鋁礬土的主要化學(xué)成分是Al2O3,SiO2,F(xiàn)e2O3,TiO2,約占總成分的95%,次要成分有CaO,MgO,K2O,Na2O,MnO2以及有機(jī)質(zhì)與微量成分Ga,Ge等。三氧化鋁是鋁礬土的主要化學(xué)成分,其存在形式主要是鋁的氫氧化物,其次還有鋁硅酸鹽即黏土礦物,二氧化硅一般以黏土礦物的形式存在,很少是游離的石英。我國的礬土生料的礦物主要是一水硬鋁石礦物,少量以一水軟鋁石為主,個別地區(qū)則以三水鋁石礦物為主。一般礬土中三氧化二鋁含量一般在45%到80%之間。鋁礬土的鋁硅含量消長呈相反關(guān)系,三氧化二鐵的含量大多數(shù)在1%~1.5%之間,鈣鎂的含量較低,鉀鈉的含量一般小于1%,TiO2的含量一般在2%~4%,礬土的灼減量為14%左右。
山西、河南、貴州為中國高鋁礬土的主產(chǎn)地,該原料保障供應(yīng)對鋁硅質(zhì)耐火材料的穩(wěn)定生產(chǎn)起關(guān)鍵作用。2017年10月19日--21日,山西、河南、貴州三省耐火材料行業(yè)協(xié)會負(fù)責(zé)人先后到山西省呂梁和陽泉地區(qū),對高鋁礬土生產(chǎn)情況進(jìn)行了調(diào)研。實地考察了呂梁市孝義的山西義龍耐材有限公司、山西昌茂耐材有限公司、交口縣的山西道爾鋁業(yè)有限公司,陽泉市盂縣的魯中耐材集團(tuán)公司(盂縣良玉耐材等)、西小坪耐材有限公司等單位的生產(chǎn)現(xiàn)場,同企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了座談交流。之后,河南、貴州協(xié)會又分別在各自省份的原料主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了調(diào)研,并就鋁土礦的綜合利用,同有關(guān)部門負(fù)責(zé)人進(jìn)行了交流溝通。
調(diào)研以山西鋁土礦集中產(chǎn)地的呂梁、陽泉地區(qū)為背景,以孝義義龍、盂縣西小坪等部分高鋁礬土生產(chǎn)企業(yè)為窗口,結(jié)合河南、貴州的情況,報告總結(jié)了目前我國高鋁礬土生產(chǎn)企業(yè)的基本情況和發(fā)展態(tài)勢,供鋁硅質(zhì)耐火材料制品企業(yè)了解及采購時參考;建議部分,供政府部門決策及有關(guān)原料生產(chǎn)企業(yè)工作時參考。
一、各地生產(chǎn)現(xiàn)狀
1、呂梁孝義高鋁礬土原料生產(chǎn)較穩(wěn)定
孝義鋁土礦資源得天獨厚,鋁硅比(A/S下同)高的可以用于耐材生產(chǎn),其余的直接或經(jīng)配礦(選礦)后用于氧化鋁生產(chǎn)。由于孝義不在2+26城市的紅線區(qū),耐材企業(yè)得到礬土生礦相對方便。目前,孝義AI2O375%左右的生礦礬土在800~900元/噸(不含稅價,下同),AI2O370%在650~850元/噸。孝義的高鋁礬土生產(chǎn)約50%為回轉(zhuǎn)窯,40%為煤氣倒煙窯,10%為豎窯?;剞D(zhuǎn)窯多用煤為燃料,目前,也正研究用潔凈能源改造升級。
孝義高鋁礬土生產(chǎn)較穩(wěn)定得益于政府支持。孝義市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),為山西省百強(qiáng)市,政府重視鋁土礦開發(fā)應(yīng)用,注意各行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。孝義華晨鋁業(yè)趙才福董事長講:孝義地區(qū)AI2O3含量高的原料耐火廠(指高鋁礬土煅燒)可以得到,中間的給鋁廠,低的填溝,填溝的料實在可惜。相對氧化鋁產(chǎn)業(yè)的30多億元稅收,當(dāng)?shù)啬筒模ㄔ希┊a(chǎn)業(yè)顯得微不足道,但耐材(原料)企業(yè)用料不多,發(fā)展持續(xù),解決就業(yè),政府政策支持。山西轉(zhuǎn)型發(fā)展,提出重在降低煤炭量,利用能源資源,延伸產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行原料深加工,為此有人提出了在孝義除建鋁廠外,建設(shè)幾個大耐火材料廠的建議。
2、孝義義龍耐材公司原料精細(xì)
義龍耐材公司年產(chǎn)20萬噸高鋁礬土熟料。采用濕法工藝制粉成坯、隧道窯高溫煅燒生產(chǎn)均化合成料,采用豎窯煅燒生產(chǎn)高鋁礬土熟料。窯爐全部采用潔凈能源,有西氣東輸天然氣、煤層氣、焦?fàn)t煤氣和氫氣(某行業(yè)的廢氣)任選擇使用,企業(yè)用能源相當(dāng)便利,成本低。生產(chǎn)各工序體現(xiàn)精細(xì)化,設(shè)備連續(xù),管理有序,原料精品,窯爐節(jié)能。隧道窯均化料用能200m3立方氣/噸,豎窯能耗Al2O388%料約60m3立方氣/噸。豎窯是在實踐應(yīng)用中不斷改進(jìn),采用了二次熱交換,余熱充分利用,出料溫度約在60度,人可在出料口近距離停留并用手拿料塊,與其它企業(yè)或其它地區(qū)的豎窯料口出的紅通通料(能耗約90--120m3立方氣/噸)相比,該企業(yè)豎窯運行科學(xué)合理。豎窯煅燒后的熟料,安排人工揀選,分級堆放,滿足了不同產(chǎn)品要求。破粉碎制粒線采用多級篩分,有的為滿足國外客戶對各粒度級別比例要求,采用篩后再混合等技術(shù)措施。武恩理董事長介紹:各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)雖然麻煩,但都是效益,產(chǎn)品精,價格高,滿足了用戶需要,市場非常穩(wěn)定。孝義政府樹立義隆耐材公司為生產(chǎn)高鋁礬土原料的典范企業(yè)。
武恩理還講到:高鋁礬土用礦石原料是從市場采購,企業(yè)沒有礦山資源,孝義耐材企業(yè)用礦石原料約占16%,全部沒有自己的礦山。高鋁礬土銷售市場情況自2016年11月份開始形勢好,由買方轉(zhuǎn)為賣方,好形勢一直持續(xù)到今年十月上旬,現(xiàn)在比較理智,市場略供大于需。
3.道爾公司今年可實現(xiàn)盈利,浮選尾礦為耐火材料提供原料的目標(biāo)年內(nèi)難以實現(xiàn),但除鐵項目設(shè)備調(diào)試今年取得明顯進(jìn)展
道爾公司位于交口縣溫泉鋁工業(yè)園區(qū),年處理200萬噸中低品位鋁土礦浮選分級項目已建成投產(chǎn)。項目重點處理低品位礦。原礦經(jīng)粗選、精選和掃選三道工序處理后,生產(chǎn)鋁硅比A/S為5-8左右的選精礦,滿足了拜耳法氧化鋁生產(chǎn)對礦石品位的要求。項目原設(shè)計的浮選尾礦經(jīng)多級超導(dǎo)工藝除鐵,生產(chǎn)高鋁原料,擬供耐火材料和陶瓷行業(yè)使用。做到資源的綜合利用。
李永全總經(jīng)理介紹,現(xiàn)在浮選生產(chǎn)線入選鋁土礦品位鋁硅比A/S平均為2.8,選精礦鋁硅比A/S為5.8左右。今年氧化鋁行業(yè)的形勢比較好,道爾公司的選精礦生產(chǎn)可實現(xiàn)贏利。但鋁土礦選礦屬于淺加工,經(jīng)濟(jì)效益肯定比不上氧化鋁深加工行業(yè)。項目原設(shè)計的浮選尾礦經(jīng)多級超導(dǎo)除鐵工藝,目前僅建設(shè)了除鐵車間,尚未配套低鐵高鋁料的造粒成球及燒成等后續(xù)工序,今年還不能用除鐵尾礦生產(chǎn)高鋁熟料。但超導(dǎo)除鐵工藝設(shè)備調(diào)試有進(jìn)展,調(diào)試結(jié)果能將鐵從5.0%的水平降到1.15%。相關(guān)結(jié)論還有待大生產(chǎn)驗證。還有一個信息,道爾公司二期的4座燒天然塊的高鋁礬土豎窯,最近正在進(jìn)行設(shè)備檢修,準(zhǔn)備投產(chǎn)。
道爾公司目前尚無礦石開采權(quán),當(dāng)?shù)卣O(shè)想為道爾項目配套的礦權(quán)無著落。目前浮選所用的礦石以及將來豎窯燒天然塊的礦石來源,均需從氧化鋁行業(yè)的礦石開采中,通過市場手段采購,生產(chǎn)瓶頸存在,產(chǎn)能發(fā)揮變數(shù)大。
4、孝義為國內(nèi)外用高鋁礬土熱點產(chǎn)區(qū)。
由于環(huán)保壓力,限產(chǎn)停產(chǎn),加上氧化鋁形勢又特別好,孝義鋁礬土生料及熟料的價格還趨于上漲。孝義天元耐火公司武昌茂董事長講到:陽泉礬土原料開采控制,有料不讓挖。呂梁地區(qū)有料,但相比過去價格高了不少?,F(xiàn)孝義、柳林、方山的生礬土比去年每噸普遍高出100元,為此Al2O388%熟料在2000元/噸以上,Al2O386%熟料在1600--1700元/噸左右,與年初相比普遍價格上漲約15%。因環(huán)保壓力,天津出口加工的企業(yè)現(xiàn)也到孝義也建了加工廠。孝義目前成了國內(nèi)外用高鋁礬土熱點產(chǎn)區(qū)。
5、陽泉市區(qū)高鋁礬土在停產(chǎn)
陽泉市為國內(nèi)外知名的高鋁礬土生產(chǎn)地,但是市區(qū)在京津冀大氣污染傳輸通道城市,受制于環(huán)保壓力,高鋁礬土原料生產(chǎn)不如呂梁孝義正常,多數(shù)窯爐在停產(chǎn)。
6、盂縣牛村為高鋁礬土生產(chǎn)的集群
在陽泉市區(qū),除金土公司(6座豎窯)等多個企業(yè)生產(chǎn)高鋁礬土外,盂縣牛村為高鋁礬土生產(chǎn)聚集區(qū),也為主產(chǎn)區(qū)。
盂縣鋁土礦資源豐富,牛村一帶原有約160多家高鋁礬土原料煅燒企業(yè),現(xiàn)僅剩18家,有38座豎窯(山東魯中耐火在此有兩座),大部分以天然氣為燃料,年產(chǎn)各類高鋁礬土熟料40--50萬噸。2017年8月21日,有關(guān)部門下發(fā)通知停產(chǎn)整頓,直到考察期間,豎窯仍全部停產(chǎn)。企業(yè)反映的情況是:既然采用了潔凈能源煅燒,就應(yīng)該保障生產(chǎn),環(huán)保不能一刀切。下一步,政府將采取措施,統(tǒng)一管理。在環(huán)保排放問題解決后,盂縣牛村將成為高鋁礬土生產(chǎn)的熱點產(chǎn)區(qū)。
7、耐材制品企業(yè)參與高鋁礬土原料生產(chǎn),對行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展起重要作用
西小坪耐火材料公司在盂縣,是山西省耐火材料制品生產(chǎn)的龍頭企業(yè)。政府在配置資源上給了充分重視,鋁土礦政策整體上資源歸煤礦整合,但劃出一塊配置給該公司有480萬噸礦量,按有關(guān)程序,在網(wǎng)上公布。目前西小坪公司除主要生產(chǎn)硅磚、高鋁磚等產(chǎn)品外,近幾年在高鋁原料煅燒上進(jìn)行了較大投入,有28孔連體節(jié)能倒煙窯,5座豎窯,兩個隧道窯。有均化料,有豎窯料,Al2O3含量的各個高鋁礬土級別料都有。今年預(yù)計高鋁礬土原料收入在8000萬元以上。武本有董事長對近幾年原料的發(fā)展充滿了信心,前幾年礦山投入困惑現(xiàn)在看到了希望。在制品生產(chǎn)方面,今年該公司的耐火制品價格雖然有15-16%的提高,匯款也較好,但14條耐火材料產(chǎn)品生產(chǎn)線,仍有一半以上在停產(chǎn)。
8、河南、貴州高鋁礬土生產(chǎn)簡單情況
河南生產(chǎn)高鋁礬土企業(yè)如濟(jì)源興亞、洛陽奔騰等眾多企業(yè),今年生產(chǎn)較正常,經(jīng)營形勢好于往年。但在錯峰生產(chǎn)期間,個別企業(yè)將面臨停產(chǎn)或改造。友翔公司原用發(fā)生爐煤氣,現(xiàn)新建天然氣兩座豎窯,計劃近日點火投產(chǎn)。
9、在貴州,以海美斯公司為代表的高鋁礬土均化生產(chǎn)線采用干法生產(chǎn),有GL-90、GL-88礬土熟料,體積密度在3.45g/m3以上,現(xiàn)正引起同行的關(guān)注和重視。
二、建議
1、鋁土礦是用于氧化鋁生產(chǎn)的重要礦產(chǎn)資源,也是耐火材料工業(yè)生產(chǎn)的主要原料。為各行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,建議鋁土礦主產(chǎn)區(qū)的政府部門,應(yīng)積極協(xié)調(diào)鋁土礦原料,有條件的區(qū)域可為耐材企配置資源,保障高鋁礬土煅燒用礦需要。
2、在權(quán)屬氧化鋁企業(yè)的礦區(qū)內(nèi),政府部門可積極協(xié)調(diào)組織礦山開采業(yè)主、耐火材料企業(yè)與有關(guān)科研院校合作,開展低品位原料綜合開發(fā)利用,對應(yīng)用鋁廠不能用的廢棄料、填溝料、低品位料開展技術(shù)應(yīng)用研究,并給予減免稅優(yōu)惠政策。
3、呼吁高鋁礬土原料煅燒企業(yè),積極響應(yīng)政府大氣污染防治部署,采用潔凈能源,堅持綠色生產(chǎn),減少排放;在重霧霾天氣時,與當(dāng)?shù)毓ば?、環(huán)保部門及時溝通交流,配合采取臨時措施,并取得支持在非重霧霾天氣時的生產(chǎn)。
4、在鋁土礦資源豐富的高鋁礬土生產(chǎn)企業(yè),要向孝義義龍耐材公司學(xué)習(xí),原料產(chǎn)品精細(xì)化,滿足各種制品生產(chǎn)需要。
5、在西小坪公司看到的制品生產(chǎn)線一半以上在停產(chǎn)也不難想象,現(xiàn)在真的沒有必要再建大的耐火材料制品工廠了,生產(chǎn)高鋁礬土的企業(yè)利用當(dāng)?shù)刭Y源能源優(yōu)勢,把原料做精、產(chǎn)品做專是當(dāng)前轉(zhuǎn)型升級的主要任務(wù)。
6、多區(qū)域、多元化的高鋁礬土原料生產(chǎn)方式保證了其產(chǎn)品價格的相對穩(wěn)定。制品企業(yè)需要與原料企業(yè)加強(qiáng)合作,幫助技術(shù)、管理體系完善及裝備水平提升,要認(rèn)識幫助原料穩(wěn)定發(fā)展就是幫助了自己。在合作過程中,要及時付款,合作共贏。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硬質(zhì)粘土與高鋁礬土熟料雜質(zhì)檢驗的術(shù)語和定義、設(shè)備及工具、雜質(zhì)判別、取樣、檢驗步驟、結(jié)果計算、檢驗誤差及試驗報告。本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定硬質(zhì)粘土與高鋁礬土熟料中的雜質(zhì)含量。