煤系膨潤(rùn)土的加工與利用

煤系膨潤(rùn)土的加工與利用煤系膨潤(rùn)土的加工與利用作者：李召東敖迎春劉興美[摘要]我國(guó)煤系地層儲(chǔ)存有相當(dāng)豐富的膨潤(rùn)土資源。膨潤(rùn)土被譽(yù)為“萬(wàn)能礦物原料”，尤其是優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土用途更為廣泛，遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。我國(guó)煤系共伴生膨潤(rùn)土的開發(fā)利用還比較低，本文在論述煤系膨潤(rùn)土開發(fā)利用的同時(shí)還提出了一些建議和對(duì)策。[關(guān)鍵詞]煤系共伴生膨潤(rùn)土綜合利用建議和對(duì)策[中圖分類號(hào)]TV443+.3[文獻(xiàn)碼]B[文章編號(hào)]1000-405X(2013)-6-2-10引言行開采，開采成本低廉，是煤系中又一寶藏。經(jīng)過多年的大量研究工作，或得了眾多的成果。1煤系膨潤(rùn)土的資源化特征與性質(zhì)從成礦時(shí)代看，我國(guó)膨潤(rùn)上的主要成礦期正處于我國(guó)重要的聚煤期內(nèi)，很多膨潤(rùn)上與煤系地層共生。所形成的膨潤(rùn)上質(zhì)量好。礦層呈層狀或似層狀，穩(wěn)定，礦床規(guī)模大，大多數(shù)為煤層的項(xiàng)底板或夾研，便于與煤同時(shí)開采。煤系膨潤(rùn)土是由于其形成的環(huán)境所決定的，但是就其本身的性質(zhì)來講與非煤系地層中的膨潤(rùn)土基本沒有區(qū)別。因此其開發(fā)利用的工藝技術(shù)路線及產(chǎn)品是相通的。2有利條件由于煤系膨潤(rùn)土通常作為煤層的頂、底板或夾研出現(xiàn)，因此，采煤時(shí)可以一并開采，煤礦裝備可供利用，不必重新建礦井，只需增加選礦加工設(shè)備，建設(shè)選礦廠，比建設(shè)同類型礦山節(jié)約投資。同時(shí)，還可利用煤礦的井下及地面生產(chǎn)、生活設(shè)施。以及水電、交通運(yùn)輸?shù)葪l件，可節(jié)約大量資金。壽命延長(zhǎng)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國(guó)膨潤(rùn)上生產(chǎn)技術(shù)還比較落后，長(zhǎng)期處于磨粉出售階段。而深加工產(chǎn)品占10%左右，主要包括活產(chǎn)卻占膨潤(rùn)上工業(yè)總產(chǎn)值的40%。因此，發(fā)展膨潤(rùn)土的深加工技術(shù)具有重大的意義。3開發(fā)與利用3.1初加工膨潤(rùn)土初加工方法有干法和濕法加工兩種。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的選礦設(shè)備條件和用戶的要求，煤系中的膨潤(rùn)上因其品位高，一般用干法手選即可，即把膨潤(rùn)上礦石中的雜質(zhì)剔除，并根據(jù)用戶的不同要求，將品位不同的礦石分別堆放，自然涼曬干燥，以適應(yīng)不同工業(yè)部門的應(yīng)用要求。3.2深加工(1)人工改型鈉土鈉基膨潤(rùn)土性能優(yōu)良，用途廣泛。為了使資源豐富的鈣基膨潤(rùn)土能達(dá)到或接近鈉基膨潤(rùn)土的性能要成為重要的深加工工藝。人工改型是將外加入的Na+離子擠壓插入Ca-蒙脫石晶層間，進(jìn)行陽(yáng)離子的交換。常用的是碳酸鈉。常用的方法有：堆場(chǎng)法鈉化；懸浮液法；擠壓鈉化法。(2)有機(jī)膨潤(rùn)土利用膨潤(rùn)土蒙脫石晶層底面可交換性陽(yáng)離子能與有機(jī)高分子陽(yáng)離子交換的特性，制備具有疏水親油的一類蒙脫石-有機(jī)復(fù)合物。有機(jī)膨潤(rùn)土在有機(jī)溶劑中可發(fā)生溶脹，形成極薄的板狀分散于溶劑中，并通過層間端部與端部的氫鍵，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而發(fā)揮增稠，高粘，觸變性等功能。(3)膨潤(rùn)土凝膠制備制取膨潤(rùn)土凝膠是制備牙膏載體，化妝品凝膠及化工用催化劑、吸附劑、凈化劑的重要手段。凝膠制備大體分四個(gè)階段：①精選提純；②用磷酸鹽對(duì)蒙脫石進(jìn)行邊緣改性；③用高價(jià)陽(yáng)離子進(jìn)行凝膠；④蒙脫石凝膠漂白處理。3.3膨潤(rùn)土在工農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用3.3.1工業(yè)方面的應(yīng)用由于膨潤(rùn)土具有吸水膨脹性、分散性、粘結(jié)性、可塑性、膠體性、流變性、觸變性、鹽基交換性、吸附性、耐火性、潤(rùn)滑性等性能，用途很廣泛。其中主要有：(1)鉆井用泥漿；(2)機(jī)械鑄造；(3)鐵礦球團(tuán)。3.3.2在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用(1)改良土壤；(2)動(dòng)物飼料粘結(jié)劑和添加劑；(3)作肥料的懸浮劑和均勻劑和農(nóng)藥吸附劑。4技術(shù)對(duì)策(1)制定規(guī)章法令，加強(qiáng)管理。(2)加強(qiáng)科學(xué)研究，組織綜合利用攻關(guān)。(3)抓住礦業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)，落實(shí)礦產(chǎn)綜合利用的具體措施：①礦產(chǎn)勘察階段；②礦產(chǎn)開采階段；③加工階段。(4)加強(qiáng)礦物加工工程及相關(guān)技術(shù)的研究。(5)加強(qiáng)礦產(chǎn)資源綜合利用的人才培養(yǎng)。5加快煤系共伴生膨潤(rùn)土開發(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：提高資源綜合利用意識(shí)，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，開發(fā)科技含量高、產(chǎn)品附加值高的深加工產(chǎn)品，不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。重點(diǎn)發(fā)展鈉基膨潤(rùn)土，制備凝膠和活性白土。合成沸石等。開拓煤系膨潤(rùn)土加工技術(shù)新領(lǐng)域，發(fā)展產(chǎn)品新用途。(2)改進(jìn)資源綜合利用管理機(jī)制，完善管理體系。(3)制定和完善產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)煤系共伴生膨潤(rùn)土產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展制定和組織實(shí)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(lì)發(fā)展先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)急需的技術(shù)、工藝和裝備。加強(qiáng)二次資源的開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。進(jìn)一步制定鼓勵(lì)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)利用法令并加強(qiáng)政策落實(shí)工作，重點(diǎn)支持煤系共伴生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。(4)加大煤系共伴生膨潤(rùn)土綜合利用投資和技術(shù)改造的力度。一是加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展煤系共伴生膨潤(rùn)土深加工產(chǎn)品；二是加快技術(shù)進(jìn)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(guó)際市場(chǎng)接軌的外貿(mào)出口體制，為煤系膨潤(rùn)土和深加工產(chǎn)品的出口創(chuàng)造有力條件：(5)拓展國(guó)際交流會(huì)與合作，加強(qiáng)煤系共伴生膨潤(rùn)土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能力。要積極學(xué)習(xí)、借鑒國(guó)