中國粉體網(wǎng)訊  我國是煤炭大國，煤炭生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量煤矸石,，很多煤矸石都富含高嶺土巖,，當(dāng)含量大于80%時，稱為煤系高嶺土巖,。我國以獨特而豐富的煤系高嶺土資源著稱于世,，據(jù)初步探測及估算，煤系高嶺土巖儲量達(dá)180億t,，全球排名第一,。

一、煤系高嶺土成產(chǎn)業(yè)“熱土”

一方面,，煤系高嶺土經(jīng)適當(dāng)溫度煅燒加工后,，具有特殊的理化性質(zhì)，如增白,、質(zhì)地柔軟,、分散懸浮性好，另外還具備優(yōu)良的 絕緣性,、粘結(jié)性,、 耐火性等。目前,，根據(jù)其獨特的理化性質(zhì),，煤系高嶺土加工產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于陶瓷制造、造紙,、油漆涂料,、生物化工等諸多行業(yè),。

另一方面，目前,，我國煤矸石累計堆存超過50億噸,。隨著煤炭的開采洗選，每年還將增加2億多噸,。煤矸石長期大量堆放,，不僅占用了大量土地，而且還會污染大氣,、土壤及水體,。煤矸石自燃，還會引發(fā)火災(zāi)甚至滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,。

再者,，從2018年1月1日起，《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》就要開始實施了,。這意味著運行38年的排污費制度將成為歷史,。其中，在諸多納稅企業(yè)中,，煤炭在內(nèi)的14個重污染行業(yè)被列為重點監(jiān)控(排污)對象。環(huán)保稅實施后,，其稅收支出可能大幅提升,。煤系高嶺土巖的開發(fā)利用是提高煤炭綠色環(huán)保開采利用的重要路徑之一。

此外,，非金屬礦工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃在提及高嶺土產(chǎn)業(yè)布局時指出：在廣東茂名,、廣西北海、福建龍巖,、江蘇蘇州,，根據(jù)高嶺土資源稟賦開發(fā)不同應(yīng)用領(lǐng)域的高嶺土產(chǎn)品，建設(shè)相應(yīng)的采選加工基地,，在內(nèi)蒙古,、山西、安徽煤系高嶺土產(chǎn)區(qū),，建設(shè)煤系高嶺土加工利用基地,。

二、煤系高嶺土開發(fā)利用現(xiàn)狀

1.煤系高嶺土供需格局

從全球市場看,，中國,、美國、烏茲別克斯坦,、德國,、捷克、巴西等國家是全球最主要的高嶺土產(chǎn)區(qū)。從國內(nèi)市場看,，內(nèi)蒙古,、山西為我國煤系高嶺土主產(chǎn)區(qū)。我國煤系高嶺土生產(chǎn)加工起步較晚,，自20世紀(jì)90年代后,，伴隨著國家的頂層設(shè)計與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，煤系高嶺土產(chǎn)業(yè)才逐步發(fā)展壯大,，并得到快速發(fā)展,。國內(nèi)煤系高嶺土生產(chǎn)加工以煅燒研磨為主，生產(chǎn)加工企業(yè)當(dāng)前近50家,。從消費結(jié)構(gòu)看,，陶瓷生產(chǎn)、耐火材料及造紙加工為我國煤系高嶺土3大主要消費領(lǐng)域,。

2.煤系高嶺土加工技術(shù)

用煤系高嶺土加工煅燒高嶺土的關(guān)鍵技術(shù)在于超細(xì)粉碎和煅燒,，目前國內(nèi)生產(chǎn)煅燒高嶺土的原料主要指標(biāo)要求為：高嶺石含量在97% 以上、Fe2O3含量不超過0.5%,。

超細(xì)粉碎

超細(xì)粉碎主要靠設(shè)備完成的,，對設(shè)備和技術(shù)的要求主要包括：物料純度、產(chǎn)品粒度（規(guī)格,、外型,、粒度分布）、單位能耗,、耐磨件的使用壽命,、維修費、對產(chǎn)品是否造成二次污染以及超細(xì)和分級的功能和效率,。國內(nèi)外先后研制了振動磨機,、沖擊磨機、離心磨機,、膠體磨機,、氣流粉碎機和攪拌磨等。

近年來,，通過工藝技術(shù)發(fā)展的帶動研制了煤系高嶺土加工過程中的關(guān)鍵設(shè)備,，如高濃度濕法超細(xì)粉碎設(shè)備、間接加熱動態(tài)煅燒純化設(shè)備,，并開發(fā)出了能在多個行業(yè)應(yīng)用的系列化煅燒高嶺土產(chǎn)品,。這些技術(shù)與裝備已成功的在國內(nèi)進行了工程轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，取得了較好效果與顯著經(jīng)濟和社會效益,。

煅燒

在煤系高嶺土中 , 由于其中含有碳及有機質(zhì) , 高嶺土常呈灰黑色,，對于次生堆積變質(zhì)型高嶺土,，也常受到其它顯色有機物質(zhì)的污染 。采用化學(xué)氧化法 , 雖然能漂白,，但最簡單,、最有效而且無廢水污染的方法則是對其進行煅燒處理。煅燒不但能除掉有機污染 , 提高其純度和白度, 而且作為一項專門處理工藝,， 煅燒還起到改善高嶺土性能的作用 ,。

影響煅燒的因素有很多，如原料品質(zhì),、原料粒度,、煅燒溫度、升溫速度與恒溫時間,、添加劑選擇和煅燒氣氛控制等,，針對煤系高嶺土的特性，根據(jù)煅燒目的,，應(yīng)選用相適應(yīng)的煅燒工藝參數(shù)及加工設(shè)備和工藝,。

生產(chǎn)工藝有先燒后磨和先磨后燒。兩種工藝方案相比各有利弊,。先磨后燒工藝可獲得白度較高的產(chǎn)品,，這是因為微米級粒度煅燒更完全，而且氧化鐵可用增白劑在煅燒作業(yè)中還原增白,；另一優(yōu)點是原礦硬度低,，超微細(xì)磨中球耗較低；存在的問題是磨礦濃度較低,，所需設(shè)備臺數(shù)較多。另外,，煅燒后微細(xì)的顆粒易粘結(jié),，甚至燒結(jié)，使原本已合格的粒度變粗,，為保證合格的粒度要求還需要再進行超細(xì)磨細(xì),、干燥，使工藝復(fù)雜化,。先燒后磨工藝可保證合格的粒度,，工藝流程相對簡單；不足之處是燒后再磨,，硬度高,、球耗增加，煅燒作業(yè)后的再磨使產(chǎn)品白度比先磨后燒工藝低1%~3%,，要求礦石質(zhì)量較高,。

目前,，優(yōu)質(zhì)煤系煅燒高嶺土大多采用干、濕結(jié)合,，先磨后燒的生產(chǎn)工藝,。

三、煤系高嶺土需求預(yù)測

陶瓷行業(yè)需求

高嶺土屬于黏土類塑性礦物材料,，是陶瓷生產(chǎn)加工的基本原料,。經(jīng)煅燒加工后的超細(xì)高嶺土可以提高陶瓷的白度，增加陶瓷表面光潔度,，還可以提高陶瓷的剪切強度,。

據(jù)中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會印發(fā)的《建筑陶瓷、衛(wèi)生潔具行業(yè)“十三五”發(fā)展指導(dǎo)意見》預(yù)測,，到2020年,，我國建筑陶瓷市場需求量為90億m2，衛(wèi)浴陶瓷需求量約 2.5 億件,，日用陶瓷需求量約 300億件,。

造紙行業(yè)需求

高嶺土在紙業(yè)生產(chǎn)中主要起填料和涂料作用。近年來我國造紙工業(yè)發(fā)展迅速,，每年以約15％的速度遞增,。當(dāng)前，我國人均年用紙已達(dá)50kg左右,，但與發(fā)達(dá)國家人均年用紙90kg左右仍有較大差距,。據(jù)中國造紙協(xié)會調(diào)查資料顯示，2020 年,，全國造紙產(chǎn)量預(yù)計為16500萬t左右,。

耐火材料需求

高嶺土由于具有很高的耐火度，故常用來生產(chǎn)耐火材料,。根據(jù)中國耐火材料行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,，2015 年全國耐火材料產(chǎn)量2615.19萬t，同比降低6.51%,；高嶺土消費量 12.6 萬 t,，同比降低 5.31%。當(dāng)前耐火材料行業(yè)面臨產(chǎn)能過剩和市場需求趨緩的雙重壓力,，預(yù)計未來產(chǎn)量仍有一定下降空間,，之后趨于穩(wěn)定。據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,，到2020年,，我國耐火材料產(chǎn)量在 2 500 萬 t 左右，則相應(yīng)的高嶺土需求量為12.4萬t左右,。

化工涂料需求

高嶺土在油漆涂料生產(chǎn)中主要是作為充填骨架,，同時,，由于高嶺土具有優(yōu)良的分散性且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐耐火,，用其作為涂料生產(chǎn)添加劑,，可以改善涂料的吸附能力及遮蓋能力。

據(jù) 《中國涂料工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》,，2020 年我國涂料總產(chǎn)量將達(dá) 2 200 萬 t,，則高嶺土加工產(chǎn)品需求量預(yù)計在65萬t左右。

其他行業(yè)需求

其他行業(yè)主要是指農(nóng)藥,、塑料,、橡膠、石化,、材料與尖端科學(xué),、國防軍工等領(lǐng)域，該類領(lǐng)域?qū)Ω邘X土巖需求雖然較小,，但對高嶺土巖的產(chǎn)品質(zhì)量與等級有較高要求,，且近年來，該類行業(yè)需求量在逐步增加,。初步預(yù)測,，到2020年，其他行業(yè)對煤系高嶺土的需求量將達(dá)到10 t左右,。

隨著我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進步及加工工藝的不斷改進,，下游產(chǎn)業(yè)對煤系高嶺土煅燒加工產(chǎn)品的需求將逐年上升，預(yù)計到2020 年,，我國煤系高嶺土煅燒加工產(chǎn)品下游行業(yè)市場消費需求量將達(dá)到665萬t左右,。

結(jié)語

經(jīng)過最近幾年的研究與市場開拓，人們逐漸認(rèn)識到煤系高嶺土的價值,。目前國內(nèi)開發(fā)煅燒高嶺土產(chǎn)品時,，往往只注意了白度、粒度磨耗等,，而對各指標(biāo)間的相互關(guān)系和質(zhì)量特性，缺少綜合評價,。加工技術(shù)依然是制約我國煤系高嶺土開發(fā)的關(guān)鍵所在,。未來，應(yīng)加強技術(shù)創(chuàng)新,，開發(fā)出更多的煅燒煤系高嶺土產(chǎn)品,，使產(chǎn)品系列化，擴大應(yīng)用面,。