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  • 高铝粘土

    高铝粘土的主要矿物为一水硬铝石、勃姆石、三水铝石和高岭石等。由于AL2O3含量较普通耐火粘土高,故硬度和比重较大,耐火度较高,常用作高级耐火制品。是山西的重要矿产之一,也是本县有一定潜在远景的矿产之一。主要产于石炭系中统本溪组下部铁铝岩段内,并经常与铝土矿、普通耐火粘土矿、山西式铁矿共生,构成一个华北地区特有的成矿系列。

    编辑摘要

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    简介/高铝粘土 编辑

    高铝粘土高铝粘土

    高铝粘土(耐火粘土)的主要矿物为一水硬铝石、勃姆石、三水铝石和高岭石等。由于AL2O3含量较普通耐火粘土高,故硬度和比重较大,耐火度较高,常用作高级耐火制品。

    是山西的重要矿产之一,也是本县有一定潜在远景的矿产之一。

    主要产于石炭系中统本溪组下部铁铝岩段内,并经常与铝土矿、普通耐火粘土矿、山西式铁矿共生,构成一个华北地区特有的成矿系列。

    是指耐火度大于1580℃、可做耐火材料的粘土和用作耐火材料的铝土矿。

    它们除具有较高的耐火度外,在高温条件下能保持体积的稳定性,并具有抗渣性、对急冷急热的抵抗性,以及一定的机械强度,因此经煅烧后异常坚定。

    历史沿革/高铝粘土 编辑

    中国在殷商时代就已大量冶炼青铜器。在湖北大冶铜绿山发现了春秋战国时代炼铜用的三座竖炉,竖炉残高1.8m,炉子内径0.6m,估计每天能处理1~1.5t矿石。在春秋战国之际(即公元前五六世纪之间)冶铸生铁也已用于生产。到西晋、南北朝时期(约公元前四五世纪)炼钢方法已发展到了基本成熟的阶段。毋庸置疑,铜、铁冶炼的历史,就是耐火材料应用的历史,在铜、铁冶炼业的发展中,耐火材料起了积极的作用。   

    耐火材料大规模地开采和应用得业于近代工业,特别是钢铁工业的发展。中国在清朝末期,随着湖北汉阳铁厂等中国近代钢铁工业的兴起也带动了耐火材料的发展,但是由于经济落后,钢铁工业薄弱,耐火材料工业发展并不快。中华人民共和国成立以后,因经济建设和钢铁工业发展的需要,地质部门投入了很大力量,先后勘探和开发了山东淄博的万山和小口山耐火粘土矿,以及山西太原东山、河北唐山半壁店、河南巩县涉村、内蒙古包头杂怀沟、吉林舒兰水曲柳等一大批耐火粘土矿。

    耐火粘土的产量也由1949年的2.2万t猛增到1954年的364.4万t。60年代以后,中国相继在山东、河北、山西、河南等省进行了勘探,先后探明了山西阳泉太湖石;山东章丘明水、淄博罗村和洪山;河南新安张窑院、焦作大洼;四川米易二滩等许多大、中型耐火粘土矿床,从而使我国进入了世界上的耐火粘土储量和产量都比较大的国家行列。

    分布/高铝粘土 编辑

    耐火粘土在中国分布很广,常与煤系地层密切伴生,如辽宁复州湾、吉林水曲柳、河南焦作、河北古冶、山东淄博、山西太原等地都是著名产地。

    县境内石炭系中统本溪组出露比较广泛,下部铁铝岩段也较发育。刘家山――成家庄――薛家湾――龙门塔――陈家湾一线,高铝粘土及铝土、普通耐火粘土有着良好的成矿条件。已知有中型矿床和矿点各一处。   

    冶金部山西省地质勘探公司第四队1984年12月提交的《山西省柳林县兰家山铝土矿区评价报告》中,提出本县兰家山铝大型矿床中共生有I级高铝粘土矿石472.79万吨,属中型矿床。

    主要成分/高铝粘土 编辑

     耐火粘土的化学成分是影响其质量的重要因素之一。A1203是耐火粘土的有益组分,主要赋存于氢氧化铝矿物(一水硬铝石、勃姆石、三水铝石),其次赋存于铝硅酸盐矿物(高岭石、伊利石、蒙脱石等)中。一般来说,软质和半软质粘土含A1203为30%~45%,硬质粘土为35%~50%,高铝粘土为55%~70%。   

    Si02主要赋存于粘土矿物中,亦有微量的原生石英残屑存在。Si02含量变化较大,高铝粘土中一般为3%~35%,硬质粘土中为43%~66%。   

    Fe203主要赋存于赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、菱铁矿中,是耐火粘土的主要有害成分。Fe203含量无明显规律,高铝粘土中含量在0.5%~2.2%,硬质粘土中含量在2.5%~25%,软质粘土中一般为1.0%~2.5%。   

    K20和Na20也是耐火粘土的有害杂质,主要赋存于伊利石和云母类等矿物中,含量变化较大。 CaO和MgO等虽为有害杂质,但含量一般甚微。

    分类/高铝粘土 编辑

    高铝粘土按可塑性、矿石特征和工业用途分为软质粘土、半软质粘土、硬质粘土和高铝粘土四种。软质粘土一般呈土状,在水中易分散,与液体拌合后能形成可塑性泥团;半软质粘土的浸散性较差,其浸散部分与液体拌合后亦可形成可塑性泥团。这二种粘土在制作耐火制品时常用作结合剂。硬质粘土常呈块状或板片状,一般在水中不浸散,耐火度较高,为耐火制品的主要原料。高铝粘土Al203的含量较高,硬度和比重较大,耐火度高,常用以制造高级粘土制品。

    特点/高铝粘土 编辑

    高铝粘土高铝粘土

    张塘高铝粘土矿点:位于陈家湾乡张窳村北西303o350米沟中。矿点附近第四系黄土覆盖广泛,其岩主要出露于沟底。主要地层为石炭系中统本溪组中下部,以铁铝岩为主。矿层之上为杂色铝土质砂质页岩,产状286o(6o。矿层未见底,呈似层状出露沟底。矿体长150~200米,东南端微微抬起,北西端倾入地下。东南端矿层出露厚2米,北西端出露矿层1.8米。整个矿层厚2米。   

    矿石呈灰褐色、暗灰色、浅灰绿色、灰色等,以致密隐晶质结构为主,局部为豆鲕状结构,块状构造。平均含Si02 5.87%、A1203 73.22%、Fe203 1.39%。铝硅比值为12.5。矿层不但达到高铝粘土工级品要求,而且达到铝土矿工级品要求。仅据已出露部分估算,本矿点高铝粘土(铝土矿)储量约l万吨,远景储量数10万至数百万吨。   

    矿区铁铝岩段厚度较大,矿层向两侧均有延伸,王家庄、西窳、马家塔等地本溪组埋深均不大。矿点南段于高铝粘土之上尚有一层厚约2米的普通耐火粘土。

    主要用途/高铝粘土 编辑

    高铝粘土主要用作高铝耐火材料高铝砖的骨料,用于钢铁工业高炉、平炉、电炉、盛钢桶及加热炉、均热炉等重要部位的内衬,以及其它工业窑炉的重要部位;还可与煅烧镁砂制作铝镁砖;与烧结氧化铝配合制作刚玉砖等。Fe2O3含量高的高铝粘土还作为铁矾土原料,用于炼钢的造渣料,或用于水泥工业制作高铝水泥。

    此外,高铝粘土还用于油井中,作为净化石油用的支撑剂,在农业上作为促肥剂,以及用作抗滑、抗磨的铺路材料,等等。 高铝粘土的主要矿物为一水硬铝石,其它有软水铝石、三水铝石和高岭石等,Al2O3含量(熟料)在50%以上,有时可达90%以上,耐火度在1770℃以上,在高温下强度大,抗渣性强。高铝粘土呈致密块状或鲕状,表面粗糙,硬度大。难风化,没有可塑性。 

    高铝粘土脱铁、钛杂质:以黄铁矿存在的粗粒嵌布铁杂质采用浮选法脱除;以微细粒嵌布的铁、钛杂质可用高梯度磁分离技术脱除;对于以微细粒、超显微包体及类质同象形式存在的铁、钛杂质,采用选择性的氯化挥发方法是较为有效的途径。 高铝粘土的脱钾、钠杂质:钾、钠主要以水云母和白云母的形式存在于矿石中,可采用浮选法脱除。 一般来说,原料的烧结性取决于其矿物组成和化学成分,Al2O3含量高的烧结性好,而杂质含量高时会降低其烧结性。[1] 

    行业准入标准/高铝粘土 编辑

    高铝粘土煅烧工艺高铝粘土

     一、总则
    (一)为了贯彻落实科学发展观,合理开发利用与有效保护资源环境,促进产业结构调整,根据《国务院办公厅关于采取综合措施对耐火粘土萤石开采生产进行控制通知》(国办发[2010]1号)相关法律法规及政策规定,特制定本准入标准。

    (二)本准入标准耐火粘土(高铝粘土)系指经国土资源管理部门储量备案高铝粘土矿区高铝粘土矿石经过窑炉煅烧(电熔)高铝粘土熟料。

    二、生产布局条件
    (三)高铝粘土矿采选、加工企业必须符合国家产业政策、矿产资源规划产业规划,符合各省(自治区、直辖市)高铝粘土行业发展规划、城市建设规划、土地利用总体规划、矿产资源规划、环境保护污染防治规划要求。

    (四)严格限制国家地方规定限采区新设高铝粘土开采矿山。禁止禁采区内新设开采矿山,已建矿山应按照矿产资源规划国家有关规定进行处置。

    饮用水水源保护区、自然保护区、风景名胜区、生态功能保护区、基本农田保护区等需要特殊保护地区,大城市及其近郊,居民集区、学校与托幼机构、疗养地、医院食品、药品、电子等对环境质量要求高企业周边1公里内,主要河流两岸、公路、铁路干线两侧一定范围,不得新建高铝粘土生产加工企业。

    三、生产规模、工艺与装备
    (五)新建高铝粘土矿山开采规模应与资源储量规模相适应,并符合相关产业政策。矿山开采设计应根据资源状况、赋存条件以及开采设计方案等选择安全节能、环保、高效、适用采矿方法装备。

    (六)高铝粘土选矿企业单条生产线原矿年处理能力应大于5万吨。选矿回收率要求达到80%以上。

    (七)高铝粘土熟料加工企业年生产能力不得小于5万吨,其,单线年生产能力要求达到:

    1.回转窑≥3万吨;

    2.隧道窑≥2万吨;

    3.梭式窑、竖窑≥1万吨。

    四、资源综合利用能源消耗
    (八)高铝粘土采选企业露天采矿回采率要求达到80%以上,地下采矿回采率要求达到70%以上。

    (九)高铝粘土矿一般情况下只能用于耐火材料、刚玉型研磨材料、高铝水泥、陶瓷匣钵等工业生产原料。对同一矿床伴生(共生)多种耐火原料及相关矿产,必须综合开采,合理利用,严防优材劣用。

    鼓励对低品位高铝粘土矿进行选矿加工提纯,分级选别、分级使用,实现资源综合利用。

    (十)高铝粘土熟料煅烧平均能耗指标要求:

    1.转窑吨产品能耗小于220公斤标准煤;

    2.隧道窑吨产品能耗小于230公斤标准煤;

    3.梭式窑吨产品能耗小于300公斤标准煤;

    4.竖窑吨产品能耗小于180公斤标准煤。

    (十一)熟料煅烧装备应采用通过技术改造环保节能型窑炉,并采取余热回收利用措施。 

    五、环境保护土地复垦
    (十二)高铝粘土矿山采选以及熟料生产过程要加强清洁生产,污染物排放要符合国家《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB 18599-2001)等有关标准主要污染物总量控制要求以及有关地方标准要求规定。

    (十三)企业必须按照环保、水土保持耕地保护等要求,严格执行相关法律法规标准规范,防止土壤污染,保护生态环境,严格执行土地复垦生态恢复规定,履行土地复垦与生态恢复义务。

    六、主要产品质量
    (十四)高铝粘土生料高铝粘土熟料应满足以下标准:《铝土矿石》(GB/T24483-2009)、《高铝矾土熟料》(YB/T5179-2005)。

    七、安全、卫生社会责任
    (十五)高铝粘土采选生产必须符合《安全生产法》、《矿山安全法》、《安全生产许可证条例》(国务院令第397号)、《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)等有关规定,依法取得安全生产许可证后方可从事生产活动。新建、改建、扩建项目安全生产设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产使用,并经安全生产监督管理部门组织审查竣工验收。

    (十六)高铝粘土采选企业必须遵守《职业病防治法》,具备相应职业病防治条件。完善职业危害防治设施,按照标准配备个人劳动防护用品,并建立各项规章制度。新、改、扩建项目职业危害防治设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产使用。

    (十七)矿山开采企业应设置地质测量机构,配备地质、测量专业技术人员,负责矿山资源储量动态监测。大型矿山应配备3-5人,小型矿山2-3人;确无条件配备专业技术人员,应以合同(协议)形式委托有资质单位负责矿山地质测量工作。

    (十八)矿山开采企业必须配备具有矿山开发相关专业技术职称专职安全技术人员,大型矿山2-3人,小型矿山1-2人。

    (十九)企业应当依法参加养老、失业、医疗、工伤等各类保险,并为从业人员缴足相关保险费用。此外,企业还应遵守其他各项法律法规,做到合法经营。

    八、监督与管理
    (二十)重点高铝耐火粘土资源地区应制订区域产业发展规划、矿产资源规划并开展规划环境影响评价,未列入规划未开展规划环评建设项目不得受理审批。

    新建改扩建高铝粘土项目应当由省级工业主管部门会同有关部门组织专家进行评审,编制工业固定资产投资项目节能评估报告,充分论证评价项目资源回收率、综合利用水平,能源利用科学性合理性,以及生产工艺条件对职业病防治、安全生产、环境保护保护程度,评审合格方可进行项目核准申请。

    对不符合准入标准项目,主管部门不得核准;金融机构不得提供贷款其它形式授信支持,国土资源管理、城市规划建设、环境保护、消防卫生、工商、质检、安监等部门不得办理有关手续;地方人民政府或相关主管部门依法决定撤销或责令关闭企业,有关管理部门应依法撤销相关许可证件,工商行政管理部门依法责令其办理变更登记或注销登记。

    (二十一)现有高铝粘土开采生产企业应通过技术改造、资源整合、加强管理达到本准入标准。2011年7月1日以后仍达不到本准入标准要求,应停产整顿,经验收合格后方能恢复生产。

    (二十二)高铝粘土开采生产企业必须建立生产销售台帐,自觉接受主动配合有关部门监督检查,按照有关部门规定报送报表。不符合准入标准生产企业不得生产销售高铝粘土;用户不得购买不符合准入标准生产企业生产相关产品。

    (二十三)省级市县级工业信息化主管部门会同有关执法部门负责对当地生产经营企业执行本准入标准情况进行监督检查。发现不符合本准入标准生产企业,有关部门依照各自职能,分别取消开采总量控制指标、指令性生产计划指标、出口供货资格产品出口许可证。工信、国土资源、环保、安全生产等行政管理执法部门依据各自职能负责对当地高铝粘土开采生产企业执行准入标准情况进行监督检查。

    工业信息化部会同有关部门对高铝粘土采选生产经营企业进行不定期抽查检查。
    (二十四)国土资源部定期公告符合本准入标准高铝粘土矿开采企业名单,工业信息化部会定期公告符合本准入标准高铝粘土生产经营企业名单,实行社会监督、动态管理。

    (二十五)充分发挥现有国家级铝粘土批发市场产品配置功能,本着“优质优用、优质优价、综合利用”原则,调控产品流向,统筹安排各地区、各行业对高铝粘土需求,合理高效地配置矿产品。
    (二十六)行业协会要协助、配合政府有关部门做好行业准入管理监督工作。加强对国内外高铝粘土市场分析研究、促进采选生产工艺技术发展,推广行业节能减排、资源综合利用、环保新技术,建立符合准入标准企业评价体系,科学公正提出评价意见。

    九、附则
    (二十七)本准入标准适用于华人民共国境内(港澳台地区除外)所有类型高铝粘土矿山、高铝粘土加工企业

    (二十八)本准入标准涉及国家标准行业政策、法律法规若进行修订,则按修订后规定执行。

    (二十九)本准入标准自2010年3月1日起实施,由工业信息化部会同有关部门负责解释。[2]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2010-11-26
    [2]^引用日期:2010-11-26
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    冶金地质学矿物质

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