高嶺土、膨潤土等煤系共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用
2021-07-06
煤系共伴生礦產(chǎn)資源是指在煤系地層中與煤共生或伴生的其他礦產(chǎn)或元素，賦存于我國多數(shù)煤系地層中，是不可再生的資源。充分發(fā)揮其資源優(yōu)勢，提高其開發(fā)、加工及綜合利用水平勢在必行。
一、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢
1.采礦技術(shù)
?。?）設(shè)備大型化。目前美國已廣泛應用大型液壓鏟作為鏟裝設(shè)備，實現(xiàn)了各工作面間的快速移位。大型輪式裝載機械近年來主要發(fā)展了礦用汽車，載重量達到了327噸。
?。?）工藝裝備高新化。隨著數(shù)控計算、全球衛(wèi)星定位、高速高頻雙向無限數(shù)據(jù)通信以及平面顯示等新技術(shù)、新設(shè)備的應用，通過遙控中心監(jiān)控和監(jiān)視采礦設(shè)備，裝載、運輸和卸載操作將全部實現(xiàn)自動化或遠距離遙控。無人化開采系統(tǒng)、智能礦山已經(jīng)成為發(fā)達國家采礦工業(yè)的發(fā)展方向。
2.選礦技術(shù)
?。?）特殊工藝技術(shù)不斷涌現(xiàn)。盡管許多礦種選礦作業(yè)中的破碎、磨礦、分級濃縮和干燥等過程的技術(shù)大體已趨成熟，但有些礦種的選礦技術(shù)還需不斷開發(fā)完善。針對這些礦種，國內(nèi)外開發(fā)應用新工藝、新技術(shù)及新設(shè)備的動向正呈現(xiàn)加速之勢，導致特殊選礦工藝技術(shù)不斷涌現(xiàn)。
?。?）選礦設(shè)備的研發(fā)不斷取得進展。工業(yè)發(fā)達國家為了提高選礦技術(shù)水平，不斷研制和開發(fā)新型的選礦設(shè)備，在重選、磁選、浮選設(shè)備等方面都有了顯著的進展。當前國內(nèi)選礦設(shè)備研發(fā)的技術(shù)水平也已跨上了新的臺階，取得了一定的進展。
?。?）優(yōu)化控制系統(tǒng)正在研發(fā)。上世紀90年代，許多選礦作業(yè)通過分段應用先進技術(shù)，選礦廠物流系統(tǒng)大部分設(shè)備的起、停實現(xiàn)了集中自動控制，取得了巨大的經(jīng)濟效益。國外礦業(yè)發(fā)達國家正研究開發(fā)選礦廠的全廠優(yōu)化控制系統(tǒng)、朝著優(yōu)化、自動化、方向發(fā)展。
?。?）尾礦開發(fā)利用受到重視。一是從尾礦中選出部分有價值的組分，制造高附加值產(chǎn)品；二是將無再選價值的尾礦整體利用，以其為主料制造各種產(chǎn)品。
3.礦物深加工技術(shù)
?。?）超細粉碎及精細分級技術(shù)。該技術(shù)是煤系共伴生礦物最主要的深加工技術(shù)之一，其關(guān)鍵在于設(shè)備。在該領(lǐng)域日本、德國、美國、加拿大等國一直處于世界選進水平。我國的主要發(fā)展趨勢是：A、分級粒度細、精度高、處理能力大、單位產(chǎn)品能耗低、磨耗小、效率高的精細分級設(shè)備將不斷得到開發(fā)的應用。B、粉碎極限粒度小、粉碎比和處理能力大、單位產(chǎn)品能耗低、磨耗小、效率高、適用范圍寬或者可用于低熔點、韌性、高硬度、易燃易爆等特殊物料加工的超細粉碎方法和設(shè)備將會得到不斷開發(fā)和應用。C、現(xiàn)有的粒度檢測方法和儀器將得到進一步完善，料大小和粒度分布自動監(jiān)控技術(shù)將會得到不斷開發(fā)和應用。
?。?）礦物改性技術(shù)。一是改性工藝和設(shè)備呈現(xiàn)有斷配套和完善之勢；二是活化劑的開發(fā)和攻關(guān)成為重點；三是通過化學處理、表面和熱處理改性等方式來改變礦物的理化、表面物理性能和物理性質(zhì)等。
（3）精細提純技術(shù)。隨著航空、航天、電子及高技術(shù)陶瓷等領(lǐng)域?qū)Ψ墙饘俚V物的提純要求越來越高，大大地促進了礦物微細粒提純技術(shù)的發(fā)展。該技術(shù)將是需要大力發(fā)展的主流技術(shù)。
?。?）煅燒工藝和設(shè)備。目前，煅燒工藝和設(shè)備已成為我國煤系共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的技術(shù)瓶頸，大力開發(fā)先進的煤系共伴生資源煅燒技術(shù)和大型化設(shè)備已成為必然趨勢，并將會形成一個巨大市場前景的產(chǎn)業(yè)。
?。?）礦物材料加工技術(shù)。隨著信息、新材料、新能源、航空、航天、生化、特種涂料等新興產(chǎn)業(yè)的崛起和環(huán)保產(chǎn)品的發(fā)展，對功能性礦物材料在晶體成分及結(jié)構(gòu)方面的要求越來越嚴格，但是可直接用作功能材料的天然礦物的數(shù)量十分有限。近年來，加工、合成功能性礦物新材料技術(shù)已成為礦物材料加工技術(shù)的主流方向。
二、技術(shù)對策
1.積極建立以企業(yè)為主體，產(chǎn)學研聯(lián)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，組織關(guān)鍵和重大技術(shù)開發(fā)，推進煤系共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用科技成果產(chǎn)業(yè)化；積極培育和發(fā)展技術(shù)市場，運用市場機制促進新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新設(shè)備的推廣和應用。
2.引導煤系共伴生資源開發(fā)利用向高技術(shù)層次轉(zhuǎn)移，產(chǎn)品向高檔次轉(zhuǎn)移，改變我國共伴生礦產(chǎn)技術(shù)落后的面貌，扭轉(zhuǎn)原礦和粗加工產(chǎn)品大量出口而精加工制品大量進口的不協(xié)調(diào)狀況，努力使深加工技術(shù)朝著粒度超細化、質(zhì)量高純化、性能改性化、加工工藝復合化、表面活性化的方向發(fā)展。
3.組織煤系共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用重大項目示范，選擇具有標志性目標和廣泛推廣前景的先進適用技術(shù)，組織實施示范工程項目。重點以煤系高嶺土超細、煅燒、增白、改性為突破口，帶動煤系鋁礬土、耐火粘土、膨潤土、硅藻土、硫鐵礦和石墨等資源開發(fā)利用的技術(shù)發(fā)展。通過技術(shù)政策和技術(shù)指南、技術(shù)導向目錄等引導技術(shù)發(fā)展方向和投資方向。
4.抓好基礎(chǔ)工作。
（1）建立礦物材料基本性能表征和相關(guān)礦物材料數(shù)據(jù)庫，建立統(tǒng)一的礦物材料表征測試方法和組織領(lǐng)導體系。
?。?）摸清礦物材料成分、結(jié)構(gòu)、性能關(guān)系。
?。?）加強礦物新材料的開發(fā)研制工作，包括環(huán)境材料、環(huán)境工程礦物材料、環(huán)境相容礦物材料以及納米礦物材料、礦物復合材料等。
5.加強共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用社會中介機構(gòu)的服務(wù)功能，開展技術(shù)咨詢、服務(wù)活動，組織技術(shù)交流和培訓。
三、 加快煤系共伴生資源開發(fā)利用的建議
1.確立正確的技術(shù)發(fā)展思路
正確的技術(shù)發(fā)展思路是：提高資源利用意識，以市場為導向，依靠技術(shù)進步，開發(fā)科技含量高、產(chǎn)品附加值高的精加工和深加工產(chǎn)品，不斷擴大應用領(lǐng)域，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢。
需重點開發(fā)的煤系共伴生礦產(chǎn)資源是：高嶺土，重點發(fā)展造紙涂料級高嶺土、煅燒超細高嶺土及納米級高純細粉產(chǎn)品等；石墨，重點發(fā)展乳劑、碳鎂磚耐火材料及各種碳素制品等；膨潤土，重點發(fā)展鈉基膨潤土，包括球團礦、鉆井泥漿用膨潤土產(chǎn)品、有機膨潤土吸附脫色和化工催化劑載體；硅藻土，重點發(fā)展助濾劑、吸附劑、催化劑載體材料及保溫材料等；耐火粘土，重點發(fā)展高鋁、低鐵熟料，以及耐火粘土用作耐火材料、冶金原料、高鋁水泥原料等。
2.改進資源綜合利用管理機制，完善管理體系
?。?）在新建和改擴建項目時，應有經(jīng)濟效益評估、環(huán)境影響評價報告，還應提出資源綜合開發(fā)利用評估報告。還應提出資源綜合開發(fā)利用評估報告。對礦產(chǎn)資源要進行綜合勘察、評價、開采和利用。在提出主礦產(chǎn)開采方案的同時，提出共伴生礦產(chǎn)的回收利用方案。
（2）項目建設(shè)中，共伴生礦產(chǎn)資源綜合利用項目要與主工程同時設(shè)計、同進施工、同時投產(chǎn)。
?。?）加強行業(yè)自律和企業(yè)內(nèi)部管理，完善基礎(chǔ)性工作，建立煤系共伴生資源利用統(tǒng)計和評價指標體系，完善產(chǎn)品技術(shù)標準和資源利用核查制度。
（4）加快形成資源利用產(chǎn)業(yè)鏈，促進良性循環(huán)。
3.制定和完善產(chǎn)業(yè)政策，促進煤系共伴生礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
制定和組織實施煤系共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵發(fā)展先進、高效、經(jīng)濟和市場急需的技術(shù)、工藝和裝備，限制落后的技術(shù)、工藝和裝備，淘汰落后的生產(chǎn)能力、工藝和設(shè)備。改造和提升傳統(tǒng)的煤炭采掘業(yè)和共伴生礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。進一步制定鼓勵煤系共伴生礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的稅收政策，頒布資源開發(fā)利用目錄并加強政策落實工作，建立共伴生礦產(chǎn)資源專項資金，重點支持共伴生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
4.加大資源綜合利用投資和技術(shù)改造的力度
對于明顯屬于我國優(yōu)勢的共伴生資源利用項目，應列入國家基本建設(shè)和技術(shù)改造投資渠道，走少投入、多產(chǎn)出、高效益的發(fā)展道路。當前，一是加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展 煤系共伴生礦產(chǎn)深加工產(chǎn)品，做到高起點、高技術(shù)、高投入；二是加快技術(shù)進步，提高技術(shù)開發(fā)能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次；三是加快建立一套與國際市場接軌的外貿(mào)出口體制，四是加快信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，及時掌握國際信息，以便應付市場變化；五是加快礦產(chǎn)品和材料制品標準制定，與國際標準接軌；六是加快市場培育和現(xiàn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
5.拓展國際交流會與合作，加強煤系共伴生礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能力
要積極學習、借鑒國外開發(fā)利用共伴生礦產(chǎn)資源，包括非礦資源的經(jīng)驗和做法，不斷提高我國自身的技術(shù)水平和管理水平。通過各種形式，高起點地引進國外技術(shù)設(shè)備，做到引進、消化吸收、創(chuàng)新的有機結(jié)合，促進技術(shù)進步及產(chǎn)品的升級換代，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)和主導產(chǎn)品，建立有利于引進技術(shù)和裝備國產(chǎn)化的政策管理體系、資金支持體系和質(zhì)量保證體系。建立我國自己的共伴生礦產(chǎn)骨干企業(yè)，掌握核心技術(shù)，占領(lǐng)技術(shù)制高點，發(fā)揮先導作用，使煤系共伴生礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能力不斷得到提升。
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