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高岭土、膨润土等煤系共伴生矿产资源开发、加工及综合利用

来源:www.glhongcheng.com  作者:桂林鸿程 时间2015-11-02 12:22

  煤系共伴生矿产资源是指在煤系地层中与煤共生或伴生的其他矿产或元素,赋存于我国多数煤系地层中,是不可再生的资源。充分发挥其资源优势,提高其开发、加工及综合利用水平势在必行。
  一、国内外技术发展趋势
  1.采矿技术
  (1)设备大型化。目前美国已广泛应用大型液压铲作为铲装设备,实现了各工作面间的快速移位。大型轮式装载机械近年来主要发展了矿用汽车,载重量达到了327吨。
  (2)工艺装备高新化。随着数控计算、全球卫星定位、高速高频双向无限数据通信以及平面显示等新技术、新设备的应用,通过遥控中心监控和监视采矿设备,装载、运输和卸载操作将全部实现自动化或远距离遥控。无人化开采系统、智能矿山已经成为发达国家采矿工业的发展方向。
  2.选矿技术
  (1)特殊工艺技术不断涌现。尽管许多矿种选矿作业中的破碎、磨矿、分级浓缩和干燥等过程的技术大体已趋成熟,但有些矿种的选矿技术还需不断开发完善。针对这些矿种,国内外开发应用新工艺、新技术及新设备的动向正呈现加速之势,导致特殊选矿工艺技术不断涌现。
  (2)选矿设备的研发不断取得进展。工业发达国家为了提高选矿技术水平,不断研制和开发新型的选矿设备,在重选、磁选、浮选设备等方面都有了显著的进展。当前国内选矿设备研发的技术水平也已跨上了新的台阶,取得了一定的进展。
  (3)优化控制系统正在研发。上世纪90年代,许多选矿作业通过分段应用先进技术,选矿厂物流系统大部分设备的起、停实现了集中自动控制,取得了巨大的经济效益。国外矿业发达国家正研究开发选矿厂的全厂优化控制系统、朝着优化、自动化、方向发展。
  (4)尾矿开发利用受到重视。一是从尾矿中选出部分有价值的组分,制造高附加值产品;二是将无再选价值的尾矿整体利用,以其为主料制造各种产品。
  3.矿物深加工技术
  (1)超细粉碎及精细分级技术。该技术是煤系共伴生矿物最主要的深加工技术之一,其关键在于设备。在该领域日本、德国、美国、加拿大等国一直处于世界选进水平。我国的主要发展趋势是:A、分级粒度细、精度高、处理能力大、单位产品能耗低、磨耗小、效率高的精细分级设备将不断得到开发的应用。B、粉碎极限粒度小、粉碎比和处理能力大、单位产品能耗低、磨耗小、效率高、适用范围宽或者可用于低熔点、韧性、高硬度、易燃易爆等特殊物料加工的超细粉碎方法和设备将会得到不断开发和应用。C、现有的粒度检测方法和仪器将得到进一步完善,料大小和粒度分布自动监控技术将会得到不断开发和应用。
  (2)矿物改性技术。一是改性工艺和设备呈现有断配套和完善之势;二是活化剂的开发和攻关成为重点;三是通过化学处理、表面和热处理改性等方式来改变矿物的理化、表面物理性能和物理性质等。
  (3)精细提纯技术。随着航空、航天、电子及高技术陶瓷等领域对非金属矿物的提纯要求越来越高,大大地促进了矿物微细粒提纯技术的发展。该技术将是需要大力发展的主流技术。
  (4)煅烧工艺和设备。目前,煅烧工艺和设备已成为我国煤系共伴生矿产资源开发利用的技术瓶颈,大力开发先进的煤系共伴生资源煅烧技术和大型化设备已成为必然趋势,并将会形成一个巨大市场前景的产业。
  (5)矿物材料加工技术。随着信息、新材料、新能源、航空、航天、生化、特种涂料等新兴产业的崛起和环保产品的发展,对功能性矿物材料在晶体成分及结构方面的要求越来越严格,但是可直接用作功能材料的天然矿物的数量十分有限。近年来,加工、合成功能性矿物新材料技术已成为矿物材料加工技术的主流方向。
  二、技术对策
  1.积极建立以企业为主体,产学研联合的技术创新体系,组织关键和重大技术开发,推进煤系共伴生矿产资源开发利用科技成果产业化;积极培育和发展技术市场,运用市场机制促进新技术、新工艺、新产品、新设备的推广和应用。
  2.引导煤系共伴生资源开发利用向高技术层次转移,产品向高档次转移,改变我国共伴生矿产技术落后的面貌,扭转原矿和粗加工产品大量出口而精加工制品大量进口的不协调状况,努力使深加工技术朝着粒度超细化、质量高纯化、性能改性化、加工工艺复合化、表面活性化的方向发展。
  3.组织煤系共伴生矿产资源开发利用重大项目示范,选择具有标志性目标和广泛推广前景的先进适用技术,组织实施示范工程项目。重点以煤系高岭土超细、煅烧、增白、改性为突破口,带动煤系铝矾土、耐火粘土、膨润土、硅藻土、硫铁矿和石墨等资源开发利用的技术发展。通过技术政策和技术指南、技术导向目录等引导技术发展方向和投资方向。
  4.抓好基础工作。
  (1)建立矿物材料基本性能表征和相关矿物材料数据库,建立统一的矿物材料表征测试方法和组织领导体系。
  (2)摸清矿物材料成分、结构、性能关系。
  (3)加强矿物新材料的开发研制工作,包括环境材料、环境工程矿物材料、环境相容矿物材料以及纳米矿物材料、矿物复合材料等。
  5.加强共伴生矿产资源开发利用社会中介机构的服务功能,开展技术咨询、服务活动,组织技术交流和培训。
  三、 加快煤系共伴生资源开发利用的建议
  1.确立正确的技术发展思路
  正确的技术发展思路是:提高资源利用意识,以市场为导向,依靠技术进步,开发科技含量高、产品附加值高的精加工和深加工产品,不断扩大应用领域,变资源优势为经济优势。
  需重点开发的煤系共伴生矿产资源是:高岭土,重点发展造纸涂料级高岭土、煅烧超细高岭土及纳米级高纯细粉产品等;石墨,重点发展乳剂、碳镁砖耐火材料及各种碳素制品等;膨润土,重点发展钠基膨润土,包括球团矿、钻井泥浆用膨润土产品、有机膨润土吸附脱色和化工催化剂载体;硅藻土,重点发展助滤剂、吸附剂、催化剂载体材料及保温材料等;耐火粘土,重点发展高铝、低铁熟料,以及耐火粘土用作耐火材料、冶金原料、高铝水泥原料等。
  2.改进资源综合利用管理机制,完善管理体系
  (1)在新建和改扩建项目时,应有经济效益评估、环境影响评价报告,还应提出资源综合开发利用评估报告。还应提出资源综合开发利用评估报告。对矿产资源要进行综合勘察、评价、开采和利用。在提出主矿产开采方案的同时,提出共伴生矿产的回收利用方案。
  (2)项目建设中,共伴生矿产资源综合利用项目要与主工程同时设计、同进施工、同时投产。
  (3)加强行业自律和企业内部管理,完善基础性工作,建立煤系共伴生资源利用统计和评价指标体系,完善产品技术标准和资源利用核查制度。
  (4)加快形成资源利用产业链,促进良性循环。
  3.制定和完善产业政策,促进煤系共伴生矿产产业快速发展
  制定和组织实施煤系共伴生矿产资源开发利用的产业政策,鼓励发展先进、高效、经济和市场急需的技术、工艺和装备,限制落后的技术、工艺和装备,淘汰落后的生产能力、工艺和设备。改造和提升传统的煤炭采掘业和共伴生矿产产业,实现跨越式发展。进一步制定鼓励煤系共伴生矿产产业发展的税收政策,颁布资源开发利用目录并加强政策落实工作,建立共伴生矿产资源专项资金,重点支持共伴生资源产业发展。
  4.加大资源综合利用投资和技术改造的力度
  对于明显属于我国优势的共伴生资源利用项目,应列入国家基本建设和技术改造投资渠道,走少投入、多产出、高效益的发展道路。当前,一是加快产品结构调整,发展 煤系共伴生矿产深加工产品,做到高起点、高技术、高投入;二是加快技术进步,提高技术开发能力,提高产品质量和档次;三是加快建立一套与国际市场接轨的外贸出口体制,四是加快信息网络建设,及时掌握国际信息,以便应付市场变化;五是加快矿产品和材料制品标准制定,与国际标准接轨;六是加快市场培育和现行产品的更新换代。
  5.拓展国际交流会与合作,加强煤系共伴生矿产产业的发展能力
  要积极学习、借鉴国外开发利用共伴生矿产资源,包括非矿资源的经验和做法,不断提高我国自身的技术水平和管理水平。通过各种形式,高起点地引进国外技术设备,做到引进、消化吸收、创新的有机结合,促进技术进步及产品的升级换代,形成具有自主知识产权核心技术和主导产品,建立有利于引进技术和装备国产化的政策管理体系、资金支持体系和质量保证体系。建立我国自己的共伴生矿产骨干企业,掌握核心技术,占领技术制高点,发挥先导作用,使煤系共伴生矿产产业的发展能力不断得到提升。

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