均化鋁礬土原料的加工要求
近年來,我國新建、在建氧化鋁項目逐步投產(chǎn),鋁土礦資源在企業(yè)間激烈爭奪。在“調(diào)整與優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”的影響下,鋁礬土分級供應給耐火材料行業(yè)和鋁工業(yè)的傳統(tǒng)觀念已很難實現(xiàn)。山西省政府編制的山西省鋁土礦資源開發(fā)利用規(guī)劃(2006-2020年)明確提出:調(diào)整和優(yōu)化氧化鋁、高鋁熟料、耐火材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu),關(guān)系到山西鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在發(fā)展壯大鋁工業(yè)的同時,逐步壓縮高鋁熟料、耐火材料的生產(chǎn)規(guī)模,不再批準新建(擴建)高鋁熟料、耐火材料礦山,鼓勵已有黏土礦山向氧化鋁企業(yè)銷售礦石。
資源利用率低及高鋁資源供需矛盾顯現(xiàn)
我國平均年消耗上等高鋁礬土l億噸左右,其中鋁工業(yè)8000萬噸,耐火材料1500萬噸(含電熔料、高鋁水泥等),陶瓷及其他工業(yè)500萬噸。目前,國內(nèi)耐火級鋁礬土礦石大都是人工選礦、規(guī)模小,開采中有20%~30%碎礦石或被遺棄的低品位礦石,資源利用率很低,其表現(xiàn):
1、各地取締燃煤倒焰窯和土豎窯后,煅燒窯爐主要以燃氣倒焰窯和燃煤回轉(zhuǎn)窯為主,近兩年發(fā)展了新型燃氣機械化豎爐,但這些爐型只能燒塊料,回轉(zhuǎn)窯煅燒大于5mm塊料,倒焰窯和豎爐煅燒大于40mm塊料,碎礦沒有利用;
2、1982年以后,隨著國內(nèi)外市場銷售情況的變化,特級、級熟料供不應求,Ⅱ、Ⅲ級熟料滯銷,礦山普遍存在“采富棄貧”現(xiàn)象。根據(jù)統(tǒng)計,陽泉地區(qū)高鋁礬土地質(zhì)儲量中特級、Ⅰ級僅占總儲量的20.98%,Ⅱ級占52.49%;貴陽清鎮(zhèn)麥格高鋁礦特級、Ⅰ級可占總儲量的30.16%,Ⅱ級占63.26%。在特級、Ⅰ級熟料熱銷的情況下,Ⅱ級以下礦石利用率很低。
3、礦石有相當程度的混級,致使塊料煅燒高鋁礬土熟料質(zhì)量波動,部分嚴重混級礦被遺棄。每生產(chǎn)1噸合格高鋁礬土熟料,大致要消耗4~5噸礦產(chǎn)儲量,礦產(chǎn)資源利用率僅為20%~30%。經(jīng)過30多年的無序開采和不當利用,致使高鋁礬土資源供需矛盾突出,山西陽泉等地鋁礬土原料開采高峰期已過,河南、山東某些地區(qū)已出現(xiàn)礬土資源供應緊張的局面,目前河南耐火材料生產(chǎn)企業(yè)所用的Al2O3>80%礬土熟料,主要依靠山西供應,價格上揚但品位降低。
均化鋁礬土
我國高鋁礬土礦儲量豐富,截至2003年年底,已探明的高鋁礬土儲量為23.4億噸。建國以來,依托當?shù)劁X土礦資源,國家先后在山西陽泉高鋁礬土礦、貴州貴陽耐火材料廠、河南澠池煅燒廠建立了高鋁原料生產(chǎn)基地。改革開放以來,民營企業(yè)迅猛發(fā)展,雖然高鋁熟料基本滿足了國內(nèi)外市場的需求,但仍以煅燒天然塊料為主,品種單一、質(zhì)量波動大、資源利用差、能耗高、污染嚴重。近年來,隨著氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的高速發(fā)展,由于氧化鋁產(chǎn)品鏈條長,附加值遠遠大于高鋁熟料,致使我國鋁土礦資源日趨匱乏,造成高鋁富礦供給矛盾突出。因此,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高綜合利用水平,兼顧耐火材料行業(yè)用高鋁原料需求,是鋁土礦資源合理開發(fā)的途徑。均化鋁礬土以結(jié)構(gòu)疏松、不能直接燒結(jié)的中低品位高鋁礬土、混級礦和碎礦生礦為原料,通過破碎、提純、配料、研磨、除鐵、成型、烘干、燒制等步驟生產(chǎn)。均化后的鋁礬土在氧化鋁、氧化鐵含量以及體密等指標上均有很大程度改善。目前,越來越多的企業(yè)涉足均化鋁礬土生產(chǎn)領(lǐng)域。生產(chǎn)窯爐主要以隧道窯和回轉(zhuǎn)窯為主。
高鋁原料的加工要求
鋁礬土礦石分級和有害雜質(zhì)的去除,對耐火材料品種、質(zhì)量關(guān)系重大。根據(jù)高鋁制品不同用途,對高鋁礬土熟料質(zhì)量提出了不同要求。按行業(yè)標準(YB/T5179-2005)高鋁礬土熟料不同品級的Al2O3,含量從50%~90%之間,共劃分為9個牌號。為了達到高鋁礬土熟料不同品級要求,則要求礦山實施分級開采,不許混級,以控制Al2O3含量在某一品牌規(guī)定的范圍內(nèi),目的是使化學成分和礦物組成保持穩(wěn)定,這是制造上等高鋁制品的前提條件。
國外許多廠家都要求熟料中的Al2O3,含量波動范圍在1%~2%,我國的礬土熟料從未達到過,往往高達5%~10%,制約了我國高鋁耐火制品質(zhì)量的提高,是我國高鋁爐襯使用壽命不高的原因之一。大量加工不精(主要指混級、雜質(zhì)分布不勻、化學成分、礦物組成不穩(wěn)定和燒結(jié)不佳等)的耐火高鋁礬土熟料進入市場,在客觀上也促成了南美圭亞那(高鋁礬土儲量僅1.5億噸)在國際市場上長期的壟斷地位,相同牌號的高鋁礬土熟料,售價比我國高30%以上。