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我国高铝矾土均化料的技术进步 陈庆明 魏 同 中冶焦耐工程技术有限公司 辽宁鞍山 114002 摘 要 介绍了我国高铝矾土加工特点，提出了我国高铝矾土的发展方向应该是均化与提纯，重点介绍了矾土 基均化料的工艺路线和技术发展，并对进一步产业化提出建议。 关键词 耐火原料，高铝矾土，熟料，莫来石，均化料 天然高铝原料为铝土矿，耐火材料行业通常称为 高铝矾土。我国铝土矿储量丰富，已探明储量为 25 亿 t，占世界总储量的 2． 4% ，但人均占有量仅为世界 人均水平的 7． 3% ，而每年的开采量则占世界总开采 量的 8%［1］。高铝矾土按品级经不同温度煅烧生产 的高铝熟料是生产 Al2 O3 －SiO2 系耐火材料的重要原 料。建国以来，国家先后在原山西阳泉铝矾土矿、贵 州贵阳耐火材料厂、河南渑池煅烧厂依托当地铝土矿 资源，建立了高铝耐火原料生产基地，积累了高铝熟 料生产的丰富经验和教训。改革开放以来，民营企业 迅猛发展，基本上满足了国内外市场对高铝熟料产量 的要求。但是，目前高铝熟料的生产仍以煅烧天然块 料为主，品种单一，质量波动大，资源利用差，能耗高， 污染严重。 高铝矾土矿是不可再生的宝贵资源。近年来，过 度开采导致资源保有储量快速下降，环境污染严重。 2010 年 1 月 3 日，国务院办公厅为全面贯彻落实科学 发展观，保护资源和环境，下发了《国务院办公厅关于 采取综合措施对耐火黏土、萤石的开采和生产进行控 制的通知》( 国办发［2010］1 号) 。2010 年 2 月 22 日，工业和信息化部等 7 部门联合发布《耐火黏土( 高 铝黏土) 行业准入标准公告》( 工联原［2010］86 号) ， 旨在从矿山开采、生产计划管理、税收、环保、产业准 入、出口管理等方面采取综合措施，控制高铝矾土矿 的开采量和生产量。2011 年始，工信部委托中国耐 火材料工业协会进行《促进耐火材料工业结构升级政 策措施的研究》，高铝原料也是重点内容之一。 目前，我国约有 65% 的耐火材料属于 Al2 O3 －SiO2 系产品，其中的 65% 左右以高铝矾土为原料［2］。近 年来，随着氧化铝生产的高速发展，我国铝土矿资源 障重点氧化铝企业资源配置，促进铝工业健康发展的 前提下，应通过铝土矿选矿，调整产品结构，提高综合 利用水平，并兼顾耐火高铝原料的需求; 也应该重视 耐火原料的研究，采取均化、提纯等技术，研发优质的 合成新材料。 ＊ 我国高铝原料的加工特点 我国铝土矿多为一水铝石－ 高岭石型，其特点是 Al2 O3 、SiO2 含量高，Fe2 O3 含量低，属于难溶铝土矿， 不能直接采用先进的拜耳法生产氧化铝，但比较适合 用作耐火材料。我国铝土矿由于矿床成因及赋存地 质条件的影响，往往在同一矿层、同一区段，矿石品位 差别很大，呈“鸡窝矿”的特点。因此，根据我国高铝 矾土矿的特点，业内人士拟对耐火级高铝矾土重新分 1 类，在表 1［3］的基本分类基础上，增加对 Fe O 、K O、 2 3 2 Na2 O、MgO、CaO 杂质含量的限制。 应当提出，我国现行的行业标准《YB / T 5057— 2005 铝土矿石技术条件》只适合用于生产氧化铝、刚 玉研磨材料和高铝水泥等的由含水氧化铝、氧化硅等 组成的铝土矿石，仅规定了铝硅比及 Al2 O3 、Fe2 O3 的 含量，在矿山勘探中对耐火级高铝矾土的圈定造成很 大困难。 铝矾土矿石的分级和有害杂质( 如 Fe2 O3 、K2 O、 Na2 O、MgO、CaO 等) 的去除，对耐火材料的品种、质量 关系重大。不同用途的高铝制品对高铝矾土熟料有 不同的质量要求。行业标准 YB / T 5179—2005 将适 用于耐火材料的高铝矾土熟料( 煅烧天然块料) 划分 为 9 个牌号，其理化指标要求见表 2。这就要求矿山 *陈庆明: 男，1970 年生，硕士，高级工程师。 实施分级开采，不许混级。国外许多厂家还要求熟料 中 w( Al2 O3 ) 的波动≤1% ，而我国煅烧天然块料生产 的矾土熟料从未达到过，往往高达 5% ～ 10% ，这制约 了我国高铝耐火材料制品质量的提高，是我国高铝炉 衬使用寿命不高的原因之一。大量加工不精( 主要指 混级、杂质分布不匀、化学组成和矿物组成不稳定、烧 结不良等) 的耐火级高铝矾土熟料进入国外高铝原料 市场，在客观上也促成了高铝矾土储量仅 1． 5 亿 t 的 南美圭亚那却在国际市场上长期处于垄断地位，相同 牌号熟料的售价比我国高 30% 以上。 表 1 高铝矾土的基本分类 m( Al2 O3 ) ∶ 生料 煅烧熟料 根据煅烧熟料 相组成分类 牌号 等级 生料的外观特点 w( Al O ) / % w( Al O ) / % m( SiO