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低鐵電熔鎂砂

我國低鐵電熔鎂砂耐火原料發(fā)展展望

2020-08-14

菱鎂礦作為一種不可再生、不可缺少的戰(zhàn)略資源,限制并減少對其開采、提高其資源利用率,是今后所有相關(guān)工作的重點(diǎn)。因此,可以鼓勵(lì)有礦山資源、有條件的企業(yè)進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造和設(shè)備更新,或原料分散開采,集中建設(shè)若干大型原料基地。

加強(qiáng)菱鎂礦供礦基地建設(shè)

鎂質(zhì)耐火原料行業(yè)是典型的資源型產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代,中國改革開放以來,由于鎂質(zhì)原料需求的迅猛增加,初級原料加工準(zhǔn)入門檻低,導(dǎo)致菱鎂礦的合理開發(fā)遭到嚴(yán)重破壞。由于經(jīng)濟(jì)原因,菱鎂石特級礦售價(jià)約為三級礦的5倍。礦山開采粗放,低鐵電熔鎂砂采富棄貧現(xiàn)象嚴(yán)重,造成資源的極大浪費(fèi),且更為嚴(yán)重的是采剝失調(diào)。筆者曾于2005年參加對遼寧12座重點(diǎn)菱鎂礦山“點(diǎn)調(diào)”,估算當(dāng)時(shí)剝巖欠賬達(dá)1億噸以上,以后情況并未根本改變,造成現(xiàn)在一些優(yōu)質(zhì)礦石開采困難。近年來,原來意義上的特級礦已十分罕見,一級礦緊缺,礦石質(zhì)量滑坡導(dǎo)致鎂砂平均MgO含量下降0.5%以上。

因此,為合理有效地利用有限資源,必須認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的法律法規(guī)等,應(yīng)進(jìn)一步整合年開采量30萬噸以上的菱鎂礦山和老礦山,實(shí)施規(guī)模開采,集約經(jīng)營;做好現(xiàn)有礦區(qū)詳查,按采礦設(shè)計(jì)開采,重點(diǎn)礦山彌補(bǔ)剝巖欠賬,延長礦山使用壽命;推廣選礦技術(shù),綜合利用中低品位礦石。當(dāng)前,相關(guān)企業(yè)已逐漸認(rèn)識到僅依靠原礦生產(chǎn)原料,已不能維持優(yōu)質(zhì)原料的生產(chǎn);只有對原礦石進(jìn)行選礦提純,才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)品位的初級原料,保證原料生產(chǎn)的正常進(jìn)行。繼海城鎂礦總廠成功啟動(dòng)浮選系統(tǒng)后,多家企業(yè)已建成浮選項(xiàng)目,其他企業(yè)也紛紛著手準(zhǔn)備,同時(shí)浮選尾礦的綜合利用也在研究之中。

今后3年到5年之內(nèi),菱鎂礦浮選技術(shù)的推廣、利用西藏隱晶質(zhì)鎂礦和青海“鹽湖提鎂”生產(chǎn)的高純Mg(OH)2后續(xù)加工,將為中國鎂砂生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料供應(yīng)保障。

生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)輕燒氧化鎂

根據(jù)對外交流資料,全球輕燒氧化鎂(CCM)年用量約1000萬噸,中國是世界輕燒氧化鎂大生產(chǎn)國,年產(chǎn)量為350萬~400萬噸。日本、美國等國家將輕燒氧化鎂用于燒結(jié)鎂砂與非耐火材料的比例在20世紀(jì)90年代為80:20,以后逐漸變?yōu)?0:30,現(xiàn)在大致為65:35。在國外建設(shè)的大型輕燒廠產(chǎn)品品種多,用途廣泛。因此,不僅應(yīng)注重輕燒氧化鎂(CCM)用途開發(fā),應(yīng)用于耐火材料,還應(yīng)大力培育鎂化工、鎂建材等菱鎂新型材料產(chǎn)業(yè),以調(diào)整輕燒氧化鎂產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。只有建立大型輕燒氧化鎂集中生產(chǎn)基地,形成規(guī)模效應(yīng),才能有合理投入,從而采用先進(jìn)焙燒技術(shù)和爐窯,從源頭上解決節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和CO2回收等問題。

中國遼南地區(qū)為配合采用“二步煅燒”工藝生產(chǎn)高純鎂砂,不僅采用傳統(tǒng)反射爐輕燒菱鎂石塊礦,還引進(jìn)了國外懸浮爐輕燒菱鎂石浮選出的精礦粉,對菱鎂石碎礦先后用回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐、新型懸浮爐輕燒。如某企業(yè)多層爐(MHK)的投產(chǎn)以及借鑒有色金屬工業(yè)焙燒Al(OH)3的大型氣流懸浮爐和水泥工業(yè)窯外分解爐,都為輕燒氧化鎂窯爐選擇提供了有利條件。

開發(fā)低成本高品位鎂砂

一般認(rèn)為,全球高端耐火材料市場對高品位鎂砂要求MgO含量98%,燒結(jié)鎂砂體積密度3.40克/立方厘米,電熔鎂砂體積密度3.50克/立方厘米。全球鋼鐵、水泥等高溫工業(yè)部門對高品位鎂砂的年用量約100萬噸。

中國燒結(jié)鎂砂年總產(chǎn)量約為400萬噸。1980年前后,廉價(jià)的中國天然鎂砂出口量猛增,一直占據(jù)著國際中低端鎂砂市場。總體來說,目前市場上中低端鎂砂供大于求,應(yīng)控制這部分燒結(jié)鎂砂的產(chǎn)量,尤其應(yīng)逐步減少重?zé)V砂生產(chǎn)。由于礦石品位的下降和燃料、人工價(jià)格的上漲,中檔鎂砂、高純鎂砂的質(zhì)量明顯下降。今后中檔、高純鎂砂的市場需求會(huì)增多,因?yàn)橹袡n砂向下替代重?zé)啊⒏呒兩跋蛏先〈糠蛛娙凵暗内厔菀押苊黠@。

經(jīng)過30多年的無序開采,優(yōu)質(zhì)菱鎂礦石減少、鎂砂質(zhì)量下降已是不爭事實(shí)。當(dāng)前相關(guān)企業(yè)逐漸認(rèn)識到礦石浮選提純的重要性,推廣選礦技術(shù)已是必然趨勢。從選礦入手提高礦石品位,以節(jié)能高效的輕燒設(shè)備生產(chǎn)高活性輕燒氧化鎂,通過干法高壓干球和清潔燃料高溫煅燒等生產(chǎn)手段,提高高純砂質(zhì)量。更要探索鎂砂生產(chǎn)新工藝、新流程,以求低成本生產(chǎn)MgO含量98%、體積密度3.40克/立方厘米的高品位燒結(jié)鎂砂。建設(shè)集選礦和生產(chǎn)高純鎂砂為一體的大型生產(chǎn)廠符合今后的發(fā)展方向。

改進(jìn)電熔鎂砂技術(shù)設(shè)備

由于中國電熔鎂砂價(jià)格極具競爭力,西方海水鎂砂生產(chǎn)企業(yè)大量倒閉。目前在MgO含量>98.5%的電熔鎂砂的世界市場上,中國占據(jù)其90%,應(yīng)用也更加廣泛。但該產(chǎn)品能耗高,需用優(yōu)級原料,因此在電熔鎂砂行業(yè)全面推廣改進(jìn)技術(shù)裝備措施將有助于降低能耗和控制質(zhì)量,這是今后發(fā)展的必然趨勢。

重點(diǎn)開發(fā)合成原料

目前,遼寧以氧化鎂為基礎(chǔ)的合成原料主要有電熔鎂鉻砂、燒結(jié)鎂鈣砂、燒結(jié)鎂鋁尖晶石砂、燒結(jié)鎂鋁鐵砂等,年產(chǎn)量超過20萬噸。鎂鈣質(zhì)耐火材料具有優(yōu)異的使用性能,但是由于CaO水化問題,其應(yīng)用受到限制,所以應(yīng)著重研究鎂鈣質(zhì)耐火材料防水化問題。應(yīng)當(dāng)指出的是,鎂鈣系耐火材料由于有CaO存在,在煉鋼中才有脫除硫、磷雜質(zhì)作用;而CaO存在,不水化是不可能,只有防其水化。

隨著環(huán)保力度的加大,含鉻耐火材料將退出市場,替代產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)勢在必行,因此應(yīng)針對不同用途進(jìn)一步開發(fā)生產(chǎn)MgO-Al2O3、MgO-CaO、MgO-ZrO2、MgO-SiO2、MgO-Fe2O3、MgO-CaO-Fe2O3、MgO-Al2O3-ZrO2、MgO-CaO-ZrO2、MgO-Al2O3-Fe2O3(FeO)等優(yōu)質(zhì)合成鎂質(zhì)原料。

總體來說,菱鎂礦作為一種不可再生、不可缺少的戰(zhàn)略資源,限制并減少對其開采、提高其資源利用率,是今后所有相關(guān)工作的重點(diǎn)。因此,國家應(yīng)大幅度減少出口鎂砂配額,限制低附加值的原料和普通鎂質(zhì)制品出口。

同時(shí),鼓勵(lì)有礦山資源、有條件的企業(yè)進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造和設(shè)備更新,或原料分散開采,集中建設(shè)若干大型原料基地。礦山剝巖,低品位礦石的提純,大型輕燒、煅燒設(shè)備的建設(shè),新的制砂工藝產(chǎn)業(yè)化,需要大量資金和新技術(shù)支持,并且有一定風(fēng)險(xiǎn),希望國家有關(guān)部門給予政策、資金、科技等方面的扶植。

只有建立大型原料基地,采用系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù),形成規(guī)模效益,在國家強(qiáng)有力的政策、法規(guī)引導(dǎo)下,才有可能按市場經(jīng)濟(jì)原則,淘汰污染嚴(yán)重的原料生產(chǎn)企業(yè),實(shí)現(xiàn)淘汰落后。中國作為世界上最大的鎂質(zhì)耐火原料生產(chǎn)基地,只有堅(jiān)持菱鎂礦資源有效、合理利用,堅(jiān)持低碳、低能耗、低排放、低污染,經(jīng)濟(jì)效益和資源、環(huán)保相統(tǒng)一的經(jīng)營理念,堅(jiān)持科技創(chuàng)新,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),才能實(shí)現(xiàn)長期、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

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