高嶺土、膨潤土等煤系共伴生礦產資源開發利用
2021-07-06
煤系共伴生礦產資源是指在煤系地層中與煤共生或伴生的其他礦產或元素，賦存于我國多數煤系地層中，是不可再生的資源。充分發揮其資源優勢，提高其開發、加工及綜合利用水平勢在必行。
一、國內外技術發展趨勢
1.采礦技術
（1）設備大型化。目前美國已廣泛應用大型液壓鏟作為鏟裝設備，實現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展了礦用汽車，載重量達到了327噸。
（2）工藝裝備高新化。隨著數控計算、全球衛星定位、高速高頻雙向無限數據通信以及平面顯示等新技術、新設備的應用，通過遙控中心監控和監視采礦設備，裝載、運輸和卸載操作將全部實現自動化或遠距離遙控。無人化開采系統、智能礦山已經成為發達國家采礦工業的發展方向。
2.選礦技術
（1）特殊工藝技術不斷涌現。盡管許多礦種選礦作業中的破碎、磨礦、分級濃縮和干燥等過程的技術大體已趨成熟，但有些礦種的選礦技術還需不斷開發完善。針對這些礦種，國內外開發應用新工藝、新技術及新設備的動向正呈現加速之勢，導致特殊選礦工藝技術不斷涌現。
（2）選礦設備的研發不斷取得進展。工業發達國家為了提高選礦技術水平，不斷研制和開發新型的選礦設備，在重選、磁選、浮選設備等方面都有了顯著的進展。當前國內選礦設備研發的技術水平也已跨上了新的臺階，取得了一定的進展。
（3）優化控制系統正在研發。上世紀90年代，許多選礦作業通過分段應用先進技術，選礦廠物流系統大部分設備的起、停實現了集中自動控制，取得了巨大的經濟效益。國外礦業發達國家正研究開發選礦廠的全廠優化控制系統、朝著優化、自動化、方向發展。
（4）尾礦開發利用受到重視。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品。
3.礦物深加工技術
（1）超細粉碎及精細分級技術。該技術是煤系共伴生礦物最主要的深加工技術之一，其關鍵在于設備。在該領域日本、德國、美國、加拿大等國一直處于世界選進水平。我國的主要發展趨勢是：A、分級粒度細、精度高、處理能力大、單位產品能耗低、磨耗小、效率高的精細分級設備將不斷得到開發的應用。B、粉碎極限粒度小、粉碎比和處理能力大、單位產品能耗低、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備將會得到不斷開發和應用。C、現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控技術將會得到不斷開發和應用。
（2）礦物改性技術。一是改性工藝和設備呈現有斷配套和完善之勢；二是活化劑的開發和攻關成為重點；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等。
（3）精細提純技術。隨著航空、航天、電子及高技術陶瓷等領域對非金屬礦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的發展。該技術將是需要大力發展的主流技術。
（4）煅燒工藝和設備。目前，煅燒工藝和設備已成為我國煤系共伴生礦產資源開發利用的技術瓶頸，大力開發先進的煤系共伴生資源煅燒技術和大型化設備已成為必然趨勢，并將會形成一個巨大市場前景的產業。
（5）礦物材料加工技術。隨著信息、新材料、新能源、航空、航天、生化、特種涂料等新興產業的崛起和環保產品的發展，對功能性礦物材料在晶體成分及結構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量十分有限。近年來，加工、合成功能性礦物新材料技術已成為礦物材料加工技術的主流方向。
二、技術對策
1.積極建立以企業為主體，產學研聯合的技術創新體系，組織關鍵和重大技術開發，推進煤系共伴生礦產資源開發利用科技成果產業化；積極培育和發展技術市場，運用市場機制促進新技術、新工藝、新產品、新設備的推廣和應用。
2.引導煤系共伴生資源開發利用向高技術層次轉移，產品向高檔次轉移，改變我國共伴生礦產技術落后的面貌，扭轉原礦和粗加工產品大量出口而精加工制品大量進口的不協調狀況，努力使深加工技術朝著粒度超細化、質量高純化、性能改性化、加工工藝復合化、表面活性化的方向發展。
3.組織煤系共伴生礦產資源開發利用重大項目示范，選擇具有標志性目標和廣泛推廣前景的先進適用技術，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利用的技術發展。通過技術政策和技術指南、技術導向目錄等引導技術發展方向和投資方向。
4.抓好基礎工作。
（1）建立礦物材料基本性能表征和相關礦物材料數據庫，建立統一的礦物材料表征測試方法和組織領導體系。
（2）摸清礦物材料成分、結構、性能關系。
（3）加強礦物新材料的開發研制工作，包括環境材料、環境工程礦物材料、環境相容礦物材料以及納米礦物材料、礦物復合材料等。
5.加強共伴生礦產資源開發利用社會中介機構的服務功能，開展技術咨詢、服務活動，組織技術交流和培訓。
三、 加快煤系共伴生資源開發利用的建議
1.確立正確的技術發展思路
正確的技術發展思路是：提高資源利用意識，以市場為導向，依靠技術進步，開發科技含量高、產品附加值高的精加工和深加工產品，不斷擴大應用領域，變資源優勢為經濟優勢。
需重點開發的煤系共伴生礦產資源是：高嶺土，重點發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品等；石墨，重點發展乳劑、碳鎂磚耐火材料及各種碳素制品等；膨潤土，重點發展鈉基膨潤土，包括球團礦、鉆井泥漿用膨潤土產品、有機膨潤土吸附脫色和化工催化劑載體；硅藻土，重點發展助濾劑、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
（1）在新建和改擴建項目時，應有經濟效益評估、環境影響評價報告，還應提出資源綜合開發利用評估報告。還應提出資源綜合開發利用評估報告。對礦產資源要進行綜合勘察、評價、開采和利用。在提出主礦產開采方案的同時，提出共伴生礦產的回收利用方案。
（2）項目建設中，共伴生礦產資源綜合利用項目要與主工程同時設計、同進施工、同時投產。
（3）加強行業自律和企業內部管理，完善基礎性工作，建立煤系共伴生資源利用統計和評價指標體系，完善產品技術標準和資源利用核查制度。
（4）加快形成資源利用產業鏈，促進良性循環。
3.制定和完善產業政策，促進煤系共伴生礦產產業快速發展
制定和組織實施煤系共伴生礦產資源開發利用的產業政策，鼓勵發展先進、高效、經濟和市場急需的技術、工藝和裝備，限制落后的技術、工藝和裝備，淘汰落后的生產能力、工藝和設備。改造和提升傳統的煤炭采掘業和共伴生礦產產業，實現跨越式發展。進一步制定鼓勵煤系共伴生礦產產業發展的稅收政策，頒布資源開發利用目錄并加強政策落實工作，建立共伴生礦產資源專項資金，重點支持共伴生資源產業發展。
4.加大資源綜合利用投資和技術改造的力度
對于明顯屬于我國優勢的共伴生資源利用項目，應列入國家基本建設和技術改造投資渠道，走少投入、多產出、高效益的發展道路。當前，一是加快產品結構調整，發展 煤系共伴生礦產深加工產品，做到高起點、高技術、高投入；二是加快技術進步，提高技術開發能力，提高產品質量和檔次；三是加快建立一套與國際市場接軌的外貿出口體制，四是加快信息網絡建設，及時掌握國際信息，以便應付市場變化；五是加快礦產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行產品的更新換代。
5.拓展國際交流會與合作，加強煤系共伴生礦產產業的發展能力
要積極學習、借鑒國外開發利用共伴生礦產資源，包括非礦資源的經驗和做法，不斷提高我國自身的技術水平和管理水平。通過各種形式，高起點地引進國外技術設備，做到引進、消化吸收、創新的有機結合，促進技術進步及產品的升級換代，形成具有自主知識產權核心技術和主導產品，建立有利于引進技術和裝備國產化的政策管理體系、資金支持體系和質量保證體系。建立我國自己的共伴生礦產骨干企業，掌握核心技術，占領技術制高點，發揮先導作用，使煤系共伴生礦產產業的發展能力不斷得到提升。
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