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豫北地区铝硅质天然耐火原料生产、加工及应用技术座谈会专题报道

时间:2013-12-24 点击次数:232次

  豫北地区铝硅质天然耐火原料生产、加工及应用技术座谈会于2013年11月22-23日在济源市召开。以下是分别是武汉科技大学李楠教授、郑州安耐克孙庚辰教授级高工、北京科技大学李勇教授的专题报告。

  李楠教授谈天然铝硅质耐火原料选矿、利用率及质量稳定问题

  在豫北地区铝硅质天然耐火原料生产、加工及应用技术座谈会上,武汉科技大学李楠教授结合会议主题,对天然铝硅质耐火原料选矿、提高利用率及质量稳定措施等问题,交流了有关看法,部分内容整理如下,供行业参考:

  选矿问题:过去"八五"攻关选矿,性价比不合适。现在铝厂选矿去硅提高氧化铝含量可以。矾土选矿不像荾镁矿,荾镁矿相对选的比较单纯。选矿要看矿山情况,豫北地区矾土,如果铝低,铁较低,就没有必要选矿。铁含量较低的矾土,耐火厂可以用,陶瓷也可以用,费了很大劲,进行选矿,在经济上是否合适要考虑。能不能选,怎么选,选后一部分用铝工业,一部分用于耐火,一部分用于陶瓷,可以这样考虑,但要算好经济帐,要选就要仔细研究经济效益。矿山历来乱挖乱采,现在选矿,采、选厂如果太小,效益会很差,大约***少40万、50万吨或100万,这样规模才行。

  矿石利用率问题:政府对矿山应该管,重点管利用率。铝厂把高铝拿走了,低品位如何办?矿山交某个利益集团或某个大公司,利用率要高,应该在80%或90%以上。原料与制品要进行紧密合作,相互联合,相互合作,政府给予指导、引导,协会要做工作,不要放大产量。

  原料质量要稳定:国外在40年前,认为中国的矾土质量不稳定,到现在还是这样情况。矾土的稳定性,是整个工艺的问题。过去的那种开采方法是无法稳定的。生产原料的大企业、大公司应该考虑这个问题。目前原料稳定工作还要好好的下功夫,还有很多工作要做,因为矾土种类多,看起来很简单,但是成份不一样,耐磨性不一样,有的容易磨,有的很长时间磨不细,有时进来的矾土看起来化学成份一样,但是并不见得性能一样,可以利用计算机,把所有的数据进行贮存,原料成份采集、处理,进行联网,几年以后,就形成小小的数据库。数据库的目的,一是对数据进行分析,看方差是多少,离散度是多少,利用统计学办法证明原料是稳定还是不稳定,要有二年或更多时间积累数据。二是形成工艺链条,这样如果出现问题,就在可靠的数据的基础上分析,很快就能找到。相对耐材品种来讲,矿产品品种单一,容易做到,该工作必须做。原料稳定要一定的规模,一两万吨不行,要达到年产20万、40万吨或更多,有一定规模以后,稳定工作就容易做。

  孙庚辰教授谈铝硅质天然耐火原料的选矿、杂质、均化、质量与煅烧

  在豫北地区铝硅质天然耐火原料生产、加工及应用技术座谈会上,孙庚辰教授结合会议主题,对天然铝硅质耐火原料选矿、杂质、均化、质量与煅烧等问题,交流了有关看法,部分内容整理如下,供企业参考:

  选矿:"八•五"攻关时,其中有铝土矿的浮选,当时洛耐研究院对浮选后的料进行烧结实验。钟老很早提出了加法和减法。减法这里除了TiO2、FeO3、还有CaO MgO,CaO 和 MgO40-50%进入了结晶相。其它K2O 、N2O等进入了玻璃相,K2O 、N2O全部进入了玻璃相,提出了减法后,杂质如何去除,浮选是一个办法,电熔如电熔刚玉也可去除这些杂质是有效的。当时实验室用酸洗,可以将铁、钙、镁去掉,钾钠去不掉。我国矾土属云母类。当年巩义曾经用酸法,用大反应器,磨成粉料加酸,工艺不可取,处理后废酸如何处理?这条路行不通。浮选可以分离,中档可以得到75特级料,可以得到***料,质量控制好,可以得到莫来石料。目前有高铁矿,均化后,铁可以放到多宽,还需要做工作。

  杂质:铁在高铝矾土的固熔是80%,基本跑到结晶相中,而不是跑到玻璃相中。铁含量控制标准,究竟能放宽多少,这工作做的不够。钟老的团队做了很多工作,***多加入3%,发现有这样的规律,每增加1%的铁,玻璃相增加0.87%,增加玻璃相不够,对刚玉相或莫来石相没有影响,对铁的影响不大,究竟能放多宽,需要做工作,需要企业或研究单位把该工作做做。铝矾土随着Al2O3含量增加,TiO2增加,TiO2***高达到4%,特级高铝一般达到4%,这样高的TiO2,分配在结晶相和玻璃相。TiO2的固溶相非常大,4%的TiO2问题,70-80%的到结晶相中,特别是莫来石,TiO2在相图中可以看到,固溶是非常大,高温性能影响比较小,因此讲,4%的TiO2问题不大。

  均化:均化方法有干法和湿法。国家的水资源比较短缺,特别对特等、一等的料,高铝容易烧结,里面的水铝石均匀,容易均化,200目,300目,在同样温度下煅烧,煅烧质量一样。一等、特等、三等料建议用干法均化。二等矾土,因为结构为耳状体,也很复杂,豆状全部为水铝石,有的全部为高岭石,有的水铝石一层,高岭石一层,而且干法磨起来很费劲,效果很差,可用湿法磨细,把耳体打散,在将来烧成过程中,莫来石化容易进行,这样烧成温度可适度降低。二等高铝煅烧1700℃也完全能用干法。

  质量:均质料的优越性很多,很重要是质量稳定,在热风炉用高铝材料制砖的工艺中,均质料的稳定性也充分体现出来了,如陶瓷燃烧器:一种是莫来石--红柱石--堇青石质,一种是莫来石---堇青石质。莫来石---堇青石质的用均化料,70莫来石加堇青石做出来后,热震性非常好,没有因工艺的因素影响很少,但是做莫来石---堇青石质的,为了降低成本,用山西孝义88矾土,做出比较,化学成份一样,气孔率、荷软、耐压强度一样。但热震性好的有200次,差的20余次,差异很大。分析原因,就是原材料不稳定。均化料稳定,产品合格率高,对降低成本非常重要。

  煅烧:一等原料以水铝石为主,是致密,二等以水铝石、高岭石为主,也是致密均匀。可能情况下,应原块煅烧。原块煅烧与均化煅烧比较,均化煅烧肯定是个方向,原块煅烧后用于做砖,比同样均化后的料,荷软点高,为什么?因为均化后打个比喻,杂质是个瘤,均化了癌细胞扩散了。通过这几年的研究,发现了这个问题,认为能够坚持原块煅烧还应坚持原块煅烧。现在均化料为什么卖不出去。现在材料本身利润都很低,山西孝义料88料,1800元/吨,均化料2300元/吨,相差500元/吨,对耐火企业来讲是一块很大利润,能行的不用均化料,用直接煅烧的就不用均化。

  李勇教授:铝硅质天然耐火原料的开发与应用思考

  在豫北地区铝硅质天然耐火原料生产、加工及应用技术座谈会上,北京科技大学李勇教授结合会议主题,对天然铝硅质耐火原料开发与应用,交流了有关看法,部分内容整理如下,供企业参考:

  均化与资源综合利用:均化工艺应在资源综合利用的情况下考虑,意义会更大一些。选矿没有什么问题,在中国必须把这部分市场分出来,强调稳定性,中国在国际市场上要站稳脚跟,稳定是必须的条件,但是在国内的现状,如果用完全稳定的料,成本会很高,特别目前钢铁不景气的情况下,企业实现不了。什么样的料,不论铝含量低的、铝含量高的都有它的特点,不能一味的统一。选矿的前提条件是综合利用。

  要加强合作:中国今天的资源不管是什么原因造成的,铝硅系原料的生产、应用及研发过程中要合作。现在能开发矿山的要么是政府,要么是很有钱的老板,形成了开发矿山的不懂耐火材料,不懂怎么用,没有衔接,在发展的历程中,中国把矾土作为重要的原料,而没有把蓝晶石、红柱石、硅线石放在天然原料中考虑问题,因此理解不一样,也导致了那么多人今天来推销红柱石,我们技术上不论多么强大,但是技术上还没有完全融合。

  不追求原料的统一化:在目前严酷的市场形势下,矾土资源不管用多么好的工艺,也是需要的,但是在国内市场接受是有困难。现实的问题,煅烧工艺很好,也很先进,但是***大的问题二、***很难烧结,隧道窑煅烧不可能把莫来石烧到2.95以上,在三石里,体密***低的红柱石体密也在3.15,而且,铝含量***好在60%或58、59%。矾土加工过程,没有什么问题,但是没有烧到理想的密度。隧道窑,对铝含量越高的料,收缩越大,导致窑温难控制。矾土85%以上,收缩百分之十几,收缩下来,对隧道窑的控制带来了很多问题。因为有些问题的存在,有很多的生产线,密度上不去,用户就觉得不好用。因此,所有的不管哪个等级的矾土,要了解它的特点,不要追求它的统一化,如60%的矾土,铁含量高7-8%,打个比方,20年前,该料为不合格,料非常便宜,那时谁敢试这个料,几十元就买了,那时候没有买,技术没有延续。现在证明铁含量高的高铝料非常适应于水泥窑过渡带,铁铝尖晶石不是坏的事情,性价比高。每一种矾土,不管是粘土或矾土,铝含量不论高和低都有它适合于用它的地方,如美国某公司的莫来石Molocate,钾钠含量在1.9或2.0左右,这个料是人家的天然料,如换成我们中国,钾、钠含量这样高就不能用了,任何料都有适合的用途,Mullite能用在全世界.思维再放开一点讲,奥镁公司在100多年前,阿尔贝斯的高铁镁砂,中国人的标准认为高铁砂***不好,但是人家靠这个砂生产了100多年,今天RHI还在世界是个***的地位。天然的东西,破坏后,要还原很难,我认为,中国资源是祖先留下来的,我们能否用好,是我们的问题,或者我们的认知水平、技术水平、装备水平没有达到,天然的东西,轻易不要破坏,要破坏它,就要建的比它更好,破坏后,要还原都还原不了的话,就可能我们在认知上、技术上、在装备上可能还有提升空间。

  技术支撑:中国的铝硅系原料,不管是山东、河南、山西,***核心的问题,老板有钱,过去发展历程看,没有一个针对性很强的技术来支撑,没有完全深入的了解,一旦生产线建成了,不管是什么窑,一旦建成,就换不了,风险在这个地方。今后发展,技术支撑、内行的指导意见是重要的。