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向更環保、更高效前行,鎂質耐火原料發展展望

April 01,2017/17800
向更環保、更高效前行,鎂質耐火原料發展展望

菱鎂礦作為一種不可再生、不可缺(que)少的(de)(de)(de)戰略資源(yuan),限制并減少對其開采、提高(gao)其資源(yuan)利(li)用(yong)率,是今后所有(you)相關工作的(de)(de)(de)重點。因(yin)此,可以鼓勵有(you)礦山資源(yuan)、有(you)條件(jian)的(de)(de)(de)企業進行(xing)大規模的(de)(de)(de)技術改(gai)造和設(she)備更(geng)新(xin),或原料分散(san)開采,集中建設(she)若干大型原料基地。


加強菱鎂礦供礦基地建設


鎂質耐(nai)火原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)行業(ye)是典型的(de)(de)(de)(de)資(zi)源型產業(ye)。20世(shi)紀80年(nian)代,中國改革開(kai)放以來,由(you)于鎂質原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)迅猛增加,初級(ji)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)加工準入門檻低,導(dao)致菱鎂礦(kuang)的(de)(de)(de)(de)合(he)理開(kai)發遭(zao)到嚴重(zhong)(zhong)破壞(huai)。由(you)于經(jing)濟(ji)原(yuan)(yuan)因,菱鎂石特(te)(te)級(ji)礦(kuang)售價約為三級(ji)礦(kuang)的(de)(de)(de)(de)5倍。礦(kuang)山開(kai)采(cai)粗放,采(cai)富棄(qi)貧現(xian)象嚴重(zhong)(zhong),造成資(zi)源的(de)(de)(de)(de)極大(da)浪費(fei),且更為嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)是采(cai)剝(bo)失調(diao)。筆(bi)者曾于2005年(nian)參加對遼(liao)寧12座重(zhong)(zhong)點菱鎂礦(kuang)山“點調(diao)”,估算當時(shi)剝(bo)巖(yan)欠賬達1億(yi)噸以上,以后情況并未(wei)根本(ben)改變(bian),造成現(xian)在一些優(you)質礦(kuang)石開(kai)采(cai)困難。近年(nian)來,原(yuan)(yuan)來意義(yi)上的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)級(ji)礦(kuang)已十分罕見,一級(ji)礦(kuang)緊缺,礦(kuang)石質量滑坡導(dao)致鎂砂(sha)平均MgO含(han)量下(xia)降0.5%以上。


因此(ci),為(wei)合理有(you)效地利用有(you)限資源(yuan),必須(xu)認(ren)真(zhen)執行相關(guan)的(de)(de)法律法規等(deng),應進(jin)一步整合年開(kai)采量(liang)30萬(wan)噸以上的(de)(de)菱鎂礦(kuang)(kuang)山和老礦(kuang)(kuang)山,實(shi)施規模(mo)開(kai)采,集約(yue)經營;做好現有(you)礦(kuang)(kuang)區詳查(cha),按采礦(kuang)(kuang)設(she)計開(kai)采,重點礦(kuang)(kuang)山彌補剝巖欠賬(zhang),延(yan)長礦(kuang)(kuang)山使用壽命;推廣選礦(kuang)(kuang)技術,綜合利用中(zhong)低品(pin)位礦(kuang)(kuang)石(shi)。當(dang)前(qian),相關(guan)企(qi)(qi)業已(yi)逐漸(jian)認(ren)識(shi)到僅依靠原(yuan)(yuan)礦(kuang)(kuang)生(sheng)(sheng)(sheng)產原(yuan)(yuan)料(liao)(liao),已(yi)不能維持優質(zhi)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產;只有(you)對原(yuan)(yuan)礦(kuang)(kuang)石(shi)進(jin)行選礦(kuang)(kuang)提純,才(cai)能生(sheng)(sheng)(sheng)產出優質(zhi)品(pin)位的(de)(de)初級原(yuan)(yuan)料(liao)(liao),保證原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)(de)正(zheng)常進(jin)行。繼(ji)海城鎂礦(kuang)(kuang)總廠成功(gong)啟(qi)動浮(fu)選系統后(hou),多家企(qi)(qi)業已(yi)建成浮(fu)選項目,其(qi)他企(qi)(qi)業也(ye)紛紛著手(shou)準備,同時浮(fu)選尾礦(kuang)(kuang)的(de)(de)綜合利用也(ye)在研究之中(zhong)。


今后3年到5年之內,菱鎂(mei)礦(kuang)浮(fu)選(xuan)技術的推廣、利(li)用西(xi)藏隱(yin)晶質(zhi)鎂(mei)礦(kuang)和(he)青海“鹽(yan)湖提(ti)(ti)鎂(mei)”生產(chan)(chan)的高純Mg(OH)2后續(xu)加工,將為中國鎂(mei)砂生產(chan)(chan)提(ti)(ti)供優質(zhi)原料(liao)供應(ying)保(bao)障。


生產優質輕燒氧化鎂


根據對外交流資料,全球輕燒氧化鎂(CCM)年用量約1000萬噸,中國是世界輕燒氧化鎂第一大生產國,年產量為350萬~400萬噸。日本、美國等國家將輕燒氧化鎂用于燒結鎂砂與非耐火材料的比例在20世紀90年代為80:20,以后逐漸變為70:30,現在大致為65:35。在國外建設的大型輕燒廠產品品種多,用途廣泛。因此,不僅應注重輕燒氧化鎂(CCM)用途開發,應用于耐火材料,還應(ying)大(da)力培育鎂(mei)(mei)(mei)化工(gong)、鎂(mei)(mei)(mei)建材(cai)等(deng)菱鎂(mei)(mei)(mei)新(xin)型材(cai)料產(chan)業,以調整輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)產(chan)品結構。只有建立大(da)型輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)集中生產(chan)基(ji)地,形成規模(mo)效應(ying),才(cai)能有合理投入,從(cong)而采用先進焙燒技(ji)術(shu)和爐窯,從(cong)源頭上解決節能減排(pai)、發展低碳經濟(ji)和CO2回收(shou)等(deng)問題。


中國遼南地區為配合采用“二步煅燒”工藝生產高純鎂砂,不僅采用傳(chuan)統反射(she)爐(lu)(lu)(lu)輕(qing)燒菱鎂石(shi)塊礦(kuang),還引進了國外懸浮爐(lu)(lu)(lu)輕(qing)燒菱鎂石(shi)浮選出的精礦(kuang)粉,對菱鎂石(shi)碎礦(kuang)先(xian)后用回轉窯(yao)、沸騰爐(lu)(lu)(lu)、新型(xing)懸浮爐(lu)(lu)(lu)輕(qing)燒。如某企業多層爐(lu)(lu)(lu)(MHK)的投產以及借鑒(jian)有(you)色(se)金屬工業焙(bei)燒Al(OH)3的大型(xing)氣流懸浮爐(lu)(lu)(lu)和水泥工業窯(yao)外分解(jie)爐(lu)(lu)(lu),都為(wei)輕(qing)燒氧化鎂窯(yao)爐(lu)(lu)(lu)選擇提供了有(you)利條件。


開發低成本高品位鎂砂


一般認為,全球高端耐火材料市場對高品位鎂砂要求MgO含量98%,燒結鎂砂體積密度3.40克/立方厘米,電熔鎂砂體積(ji)密度3.50克/立(li)方(fang)厘米。全球鋼(gang)鐵、水泥等(deng)高溫工業部門(men)對高品位鎂砂的年用量約(yue)100萬噸。


中國燒結鎂砂年總產量約為400萬噸。1980年前后,廉價的中國天然鎂砂出口量猛增,一直占據著國際中低端鎂砂市場。總體來說,目前市場上中低端鎂砂供大于求,應控制這部分燒結鎂砂的產量,尤其應逐步減少重燒鎂砂生產。由于礦石品位的下降和燃料、人工價格的上漲,中檔鎂砂高純鎂砂的(de)(de)質(zhi)量明顯下降(jiang)。今(jin)后中(zhong)檔(dang)、高純鎂砂(sha)的(de)(de)市場需求(qiu)會增多,因為中(zhong)檔(dang)砂(sha)向下替代重燒砂(sha)、高純砂(sha)向上取代部分電熔砂(sha)的(de)(de)趨勢已(yi)很明顯。


經過30多年(nian)的(de)無(wu)序開采,優質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)減少(shao)、鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)質量(liang)下降已(yi)是(shi)不(bu)爭事實。當(dang)前相關(guan)企(qi)業逐漸認(ren)識到礦石(shi)浮選提(ti)純(chun)(chun)的(de)重要性(xing),推(tui)廣選礦技術已(yi)是(shi)必然趨勢。從(cong)選礦入(ru)手提(ti)高礦石(shi)品(pin)位,以(yi)(yi)節能高效的(de)輕(qing)燒(shao)(shao)設(she)備生產高活(huo)性(xing)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei),通過干(gan)法高壓干(gan)球和清(qing)潔燃料高溫煅(duan)燒(shao)(shao)等生產手段,提(ti)高高純(chun)(chun)砂(sha)(sha)質量(liang)。更(geng)要探索(suo)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)生產新(xin)工藝、新(xin)流程,以(yi)(yi)求低(di)成(cheng)本生產MgO含(han)量(liang)98%、體(ti)積(ji)密(mi)度3.40克/立方(fang)(fang)厘米的(de)高品(pin)位燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)。建設(she)集選礦和生產高純(chun)(chun)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)為一體(ti)的(de)大型生產廠(chang)符(fu)合今后的(de)發展方(fang)(fang)向。


改進電熔鎂砂技術設備


由(you)于(yu)中(zhong)國(guo)電(dian)熔鎂砂價格極具競爭力,西方海水鎂砂生產(chan)企業大(da)量倒閉。目前在MgO含量>98.5%的(de)電(dian)熔鎂砂的(de)世界(jie)市場上,中(zhong)國(guo)占據其90%,應用也更加廣泛。但該產(chan)品(pin)能(neng)耗高(gao),需用優級原(yuan)料,因此在電(dian)熔鎂砂行業全面推(tui)廣改進(jin)技術裝備措(cuo)施將有助于(yu)降(jiang)低能(neng)耗和控制質(zhi)量,這是今(jin)后發(fa)展的(de)必然趨勢(shi)。


重點開發合成原料


目前,遼(liao)寧以氧化(hua)鎂(mei)為基礎的合成(cheng)原料主要有電熔鎂(mei)鉻砂(sha)、燒(shao)結(jie)鎂(mei)鈣(gai)砂(sha)、燒(shao)結(jie)鎂(mei)鋁(lv)尖晶石砂(sha)、燒(shao)結(jie)鎂(mei)鋁(lv)鐵(tie)砂(sha)等,年產(chan)量超(chao)過20萬(wan)噸。鎂(mei)鈣(gai)質耐(nai)火(huo)材(cai)料具(ju)有優異的使用性(xing)能(neng),但是由于CaO水(shui)(shui)(shui)化(hua)問題,其(qi)應(ying)用受到限制,所以應(ying)著重研究鎂(mei)鈣(gai)質耐(nai)火(huo)材(cai)料防(fang)水(shui)(shui)(shui)化(hua)問題。應(ying)當指出的是,鎂(mei)鈣(gai)系耐(nai)火(huo)材(cai)料由于有CaO存在(zai),在(zai)煉鋼中才(cai)有脫除硫、磷雜(za)質作用;而CaO存在(zai),不水(shui)(shui)(shui)化(hua)是不可能(neng),只有防(fang)其(qi)水(shui)(shui)(shui)化(hua)。


隨著(zhu)環保力(li)度的加大,含鉻耐火材料(liao)將退(tui)出市(shi)場(chang),替代產(chan)(chan)品的研究和生產(chan)(chan)勢在必行,因此應針對不同用(yong)途進(jin)一步開發(fa)生產(chan)(chan)MgO-Al2O3、MgO-CaO、MgO-ZrO2、MgO-SiO2、MgO-Fe2O3、MgO-CaO-Fe2O3、MgO-Al2O3-ZrO2、MgO-CaO-ZrO2、MgO-Al2O3-Fe2O3(FeO)等優質合成鎂質原料(liao)。


總(zong)體(ti)來說,菱(ling)鎂礦作(zuo)為(wei)一種不(bu)可再生、不(bu)可缺少的戰(zhan)略資(zi)源(yuan),限(xian)制并減(jian)少對其開采、提高其資(zi)源(yuan)利用率,是(shi)今后所(suo)有相關(guan)工(gong)作(zuo)的重點(dian)。因此,國家應(ying)大幅度減(jian)少出口(kou)鎂砂配額(e),限(xian)制低(di)附加值的原料(liao)和(he)普通鎂質制品(pin)出口(kou)。


同(tong)時,鼓勵有礦(kuang)山資(zi)源、有條件的(de)(de)企(qi)業進行大(da)(da)規模的(de)(de)技(ji)術(shu)改造和設(she)(she)備更(geng)新,或(huo)原料(liao)分散(san)開采,集中(zhong)建(jian)設(she)(she)若(ruo)干大(da)(da)型(xing)原料(liao)基地。礦(kuang)山剝巖(yan),低品位礦(kuang)石的(de)(de)提純,大(da)(da)型(xing)輕燒(shao)、煅燒(shao)設(she)(she)備的(de)(de)建(jian)設(she)(she),新的(de)(de)制砂(sha)工藝(yi)產(chan)業化,需要大(da)(da)量資(zi)金(jin)和新技(ji)術(shu)支持,并且有一(yi)定風險(xian),希望國家有關部門給予政策、資(zi)金(jin)、科技(ji)等(deng)方面的(de)(de)扶(fu)植。


只有建(jian)立大型原料基地(di),采用系統先進技術,形成規模效益,在國(guo)家強有力的(de)政策、法規引(yin)導下(xia),才有可(ke)能按市場(chang)經濟(ji)原則,淘(tao)汰污染(ran)嚴重的(de)原料生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye),實現淘(tao)汰落后。中(zhong)國(guo)作(zuo)為世界上最大的(de)鎂(mei)質耐火(huo)原料生(sheng)產(chan)基地(di),只有堅持(chi)菱鎂(mei)礦資源(yuan)有效、合理利用,堅持(chi)低(di)碳、低(di)能耗、低(di)排放、低(di)污染(ran),經濟(ji)效益和資源(yuan)、環保相統一的(de)經營(ying)理念,堅持(chi)科技創新(xin),調整(zheng)產(chan)品(pin)結構,才能實現長期、穩定、可(ke)持(chi)續(xu)發展(zhan)。

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