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向更環保、更高效前行,鎂質耐火原料發展展望

April 01,2017/15401
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(yi)種不(bu)可(ke)(ke)再生(sheng)、不(bu)可(ke)(ke)缺(que)少的(de)(de)戰略資源,限制并減少對其開(kai)采、提高(gao)其資源利用率(lv),是今(jin)后所有(you)相關工作的(de)(de)重(zhong)點(dian)。因此,可(ke)(ke)以鼓勵(li)有(you)礦山資源、有(you)條件(jian)的(de)(de)企業進行大(da)規模(mo)的(de)(de)技術改造(zao)和設備更新,或原料(liao)分(fen)散開(kai)采,集中建設若干大(da)型原料(liao)基地。


加強菱鎂礦供礦基地建設


鎂(mei)質(zhi)(zhi)耐火原(yuan)(yuan)料(liao)行業(ye)是典型的(de)資源型產(chan)業(ye)。20世(shi)紀80年(nian)代,中(zhong)國改革開(kai)(kai)放(fang)(fang)以來,由于鎂(mei)質(zhi)(zhi)原(yuan)(yuan)料(liao)需求的(de)迅猛增加,初級原(yuan)(yuan)料(liao)加工(gong)準入門檻低,導(dao)致(zhi)菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)合理開(kai)(kai)發遭到嚴(yan)重(zhong)破壞。由于經濟原(yuan)(yuan)因,菱鎂(mei)石特(te)級礦(kuang)(kuang)(kuang)售(shou)價約為(wei)三級礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)5倍。礦(kuang)(kuang)(kuang)山開(kai)(kai)采(cai)粗放(fang)(fang),采(cai)富(fu)棄(qi)貧現象嚴(yan)重(zhong),造(zao)(zao)成(cheng)資源的(de)極(ji)大(da)浪費,且(qie)更為(wei)嚴(yan)重(zhong)的(de)是采(cai)剝失調。筆者(zhe)曾于2005年(nian)參加對遼寧(ning)12座(zuo)重(zhong)點菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)山“點調”,估(gu)算當時剝巖欠賬達1億噸以上(shang)(shang),以后情況(kuang)并未根本改變,造(zao)(zao)成(cheng)現在一些優質(zhi)(zhi)礦(kuang)(kuang)(kuang)石開(kai)(kai)采(cai)困難。近年(nian)來,原(yuan)(yuan)來意義上(shang)(shang)的(de)特(te)級礦(kuang)(kuang)(kuang)已十分罕見,一級礦(kuang)(kuang)(kuang)緊缺,礦(kuang)(kuang)(kuang)石質(zhi)(zhi)量滑坡導(dao)致(zhi)鎂(mei)砂平(ping)均MgO含(han)量下降0.5%以上(shang)(shang)。


因(yin)此,為合(he)(he)理有(you)效地(di)利用有(you)限資源,必須認(ren)真執行(xing)相關的(de)(de)法律法規等,應進一步整合(he)(he)年開采量30萬噸以上的(de)(de)菱鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)山和老礦(kuang)(kuang)(kuang)山,實施規模開采,集約經營;做好現有(you)礦(kuang)(kuang)(kuang)區詳(xiang)查,按采礦(kuang)(kuang)(kuang)設(she)計開采,重點礦(kuang)(kuang)(kuang)山彌補剝巖欠(qian)賬(zhang),延長礦(kuang)(kuang)(kuang)山使用壽命;推廣選(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)技術(shu),綜合(he)(he)利用中(zhong)低品位礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)。當(dang)前,相關企業(ye)已(yi)逐漸(jian)認(ren)識到僅依靠(kao)原(yuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)生(sheng)產(chan)原(yuan)料(liao)(liao),已(yi)不(bu)能維持優(you)質原(yuan)料(liao)(liao)的(de)(de)生(sheng)產(chan);只(zhi)有(you)對原(yuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)進行(xing)選(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)提純,才能生(sheng)產(chan)出優(you)質品位的(de)(de)初級原(yuan)料(liao)(liao),保證原(yuan)料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)的(de)(de)正常進行(xing)。繼(ji)海城鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)總廠成(cheng)功啟(qi)動浮選(xuan)系(xi)統后,多家企業(ye)已(yi)建(jian)成(cheng)浮選(xuan)項目,其他企業(ye)也紛(fen)紛(fen)著手準(zhun)備,同時(shi)浮選(xuan)尾礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)(de)綜合(he)(he)利用也在研究之(zhi)中(zhong)。


今后(hou)3年到5年之內(nei),菱鎂(mei)礦浮選技術的推廣、利用西藏隱晶質鎂(mei)礦和青海“鹽(yan)湖提(ti)鎂(mei)”生產的高純Mg(OH)2后(hou)續加工,將(jiang)為中國鎂(mei)砂生產提(ti)供優質原(yuan)料(liao)供應保障。


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,還應大力培育鎂(mei)化工、鎂(mei)建材(cai)等(deng)(deng)菱鎂(mei)新(xin)型(xing)材(cai)料產業,以調整輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)產品(pin)結構。只有(you)建立大型(xing)輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)集中生產基地,形成規模效應,才能有(you)合理(li)投(tou)入,從而采用先進焙(bei)燒(shao)技術和爐窯,從源頭上解決節能減排、發展(zhan)低碳經濟和CO2回(hui)收等(deng)(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,不僅采用傳統反射爐(lu)輕燒(shao)菱鎂(mei)石塊(kuai)礦,還引(yin)進了(le)國外懸(xuan)浮爐(lu)輕燒(shao)菱鎂(mei)石浮選(xuan)出的精礦粉,對菱鎂(mei)石碎礦先后用回轉(zhuan)窯、沸騰爐(lu)、新型懸(xuan)浮爐(lu)輕燒(shao)。如某(mou)企業(ye)(ye)多層(ceng)爐(lu)(MHK)的投產以及借鑒有(you)(you)色金屬工(gong)業(ye)(ye)焙燒(shao)Al(OH)3的大型氣流懸(xuan)浮爐(lu)和(he)水泥工(gong)業(ye)(ye)窯外分解爐(lu),都為輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)窯爐(lu)選(xuan)擇提供(gong)了(le)有(you)(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,電熔鎂砂體積密度3.50克/立方厘米。全球鋼鐵、水泥等(deng)高(gao)溫(wen)工業部(bu)門對(dui)高(gao)品位(wei)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(xian)下降(jiang)。今后中檔、高(gao)純(chun)(chun)鎂砂(sha)(sha)的(de)(de)市(shi)場需求會增多,因為(wei)中檔砂(sha)(sha)向下替(ti)代重燒砂(sha)(sha)、高(gao)純(chun)(chun)砂(sha)(sha)向上取代部分電熔砂(sha)(sha)的(de)(de)趨勢已很明顯(xian)。


經過30多(duo)年(nian)的(de)無序(xu)開采,優(you)質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石減少、鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)質(zhi)量(liang)下(xia)降(jiang)已是(shi)不爭事實(shi)。當前(qian)相關企業逐漸(jian)認識到礦(kuang)石浮選提純(chun)的(de)重要(yao)性(xing),推廣選礦(kuang)技術已是(shi)必然趨勢。從選礦(kuang)入手提高(gao)礦(kuang)石品位(wei),以節能(neng)高(gao)效的(de)輕燒(shao)設備生(sheng)(sheng)產(chan)高(gao)活性(xing)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei),通過干法高(gao)壓干球和(he)清潔燃料高(gao)溫煅燒(shao)等生(sheng)(sheng)產(chan)手段,提高(gao)高(gao)純(chun)砂(sha)(sha)質(zhi)量(liang)。更要(yao)探索鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)生(sheng)(sheng)產(chan)新工藝、新流程,以求低成(cheng)本(ben)生(sheng)(sheng)產(chan)MgO含量(liang)98%、體積密(mi)度3.40克/立(li)方厘米(mi)的(de)高(gao)品位(wei)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)。建設集選礦(kuang)和(he)生(sheng)(sheng)產(chan)高(gao)純(chun)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)為一體的(de)大型(xing)生(sheng)(sheng)產(chan)廠符合今后的(de)發展方向。


改進電熔鎂砂技術設備


由于中國電(dian)熔鎂砂價格極具競(jing)爭力(li),西方海水(shui)鎂砂生產(chan)企業(ye)大量倒閉。目(mu)前(qian)在(zai)MgO含(han)量>98.5%的電(dian)熔鎂砂的世界市場上,中國占(zhan)據其90%,應用也更加廣泛。但(dan)該產(chan)品(pin)能耗高,需(xu)用優級原料,因(yin)此在(zai)電(dian)熔鎂砂行業(ye)全面推廣改進(jin)技術裝(zhuang)備措施(shi)將(jiang)有助于降低能耗和(he)控制質量,這是今(jin)后發展的必(bi)然趨(qu)勢。


重點開發合成原料


目前,遼寧以氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)為基(ji)礎的合成原料主要有電熔鎂(mei)(mei)(mei)鉻砂(sha)、燒(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)鈣砂(sha)、燒(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)鋁尖晶石砂(sha)、燒(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)鋁鐵砂(sha)等(deng),年產量超過20萬噸。鎂(mei)(mei)(mei)鈣質(zhi)耐火材(cai)料具有優異的使用性能(neng),但是由于CaO水化(hua)問(wen)題(ti),其(qi)(qi)應(ying)用受到限制(zhi),所(suo)以應(ying)著重研(yan)究鎂(mei)(mei)(mei)鈣質(zhi)耐火材(cai)料防(fang)水化(hua)問(wen)題(ti)。應(ying)當指(zhi)出(chu)的是,鎂(mei)(mei)(mei)鈣系耐火材(cai)料由于有CaO存在(zai),在(zai)煉鋼中(zhong)才有脫(tuo)除(chu)硫、磷雜質(zhi)作(zuo)用;而CaO存在(zai),不(bu)水化(hua)是不(bu)可能(neng),只(zhi)有防(fang)其(qi)(qi)水化(hua)。


隨著環保力度的加(jia)大,含鉻耐火材料(liao)將(jiang)退(tui)出市場,替代產(chan)品的研究和生產(chan)勢在必行,因此應針(zhen)對不同用途進一(yi)步開發生產(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(you)質(zhi)合成鎂質(zhi)原料(liao)。


總(zong)體來說,菱鎂礦作(zuo)為一種不可(ke)再生、不可(ke)缺少(shao)的(de)(de)戰略資(zi)源(yuan)(yuan),限制(zhi)并減(jian)少(shao)對(dui)其(qi)開(kai)采、提高其(qi)資(zi)源(yuan)(yuan)利用率,是今后所有相關工作(zuo)的(de)(de)重點。因此,國家應大(da)幅度減(jian)少(shao)出口(kou)(kou)鎂砂配額,限制(zhi)低附(fu)加(jia)值的(de)(de)原(yuan)料和(he)普通(tong)鎂質制(zhi)品出口(kou)(kou)。


同(tong)時(shi),鼓勵有(you)礦(kuang)山資(zi)源、有(you)條件的(de)(de)(de)企業進行大(da)規模的(de)(de)(de)技術改造和設備更新(xin),或原(yuan)料分散開采(cai),集中建(jian)設若干大(da)型原(yuan)料基地。礦(kuang)山剝(bo)巖(yan),低品位礦(kuang)石的(de)(de)(de)提純,大(da)型輕(qing)燒、煅燒設備的(de)(de)(de)建(jian)設,新(xin)的(de)(de)(de)制(zhi)砂(sha)工藝產業化,需(xu)要大(da)量資(zi)金和新(xin)技術支持,并且(qie)有(you)一定風險,希望(wang)國(guo)家有(you)關部門給予政策(ce)、資(zi)金、科技等方面的(de)(de)(de)扶植。


只有(you)建(jian)立大型(xing)原(yuan)料基地,采用系統(tong)先進技術,形成(cheng)規模(mo)效益,在國(guo)家強有(you)力(li)的(de)(de)政(zheng)策(ce)、法(fa)規引導下,才(cai)有(you)可(ke)(ke)能(neng)按(an)市場(chang)經濟(ji)原(yuan)則,淘(tao)(tao)汰(tai)污(wu)染嚴重(zhong)的(de)(de)原(yuan)料生(sheng)產(chan)企(qi)業,實(shi)現(xian)淘(tao)(tao)汰(tai)落后。中(zhong)國(guo)作(zuo)為世界上(shang)最大的(de)(de)鎂(mei)質耐火原(yuan)料生(sheng)產(chan)基地,只有(you)堅持菱鎂(mei)礦資源(yuan)有(you)效、合理利用,堅持低碳、低能(neng)耗、低排放、低污(wu)染,經濟(ji)效益和資源(yuan)、環保相統(tong)一的(de)(de)經營(ying)理念(nian),堅持科(ke)技創新,調整產(chan)品結構,才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)長期、穩定、可(ke)(ke)持續發展(zhan)。

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