中國(guó)粉體網(wǎng)訊 耐火材料應(yīng)用于鋼鐵、建材、有色、化工、電力、環(huán)保、航天等領(lǐng)域的高溫過(guò)程,是所有高溫工業(yè)新工藝和新技術(shù)實(shí)施的重要基礎(chǔ)和支撐材料,對(duì)高溫工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提升與品種開(kāi)發(fā)、高效生產(chǎn)和節(jié)能減排具有重要作用。
耐火材料屬資源型產(chǎn)業(yè),原料是產(chǎn)品的基礎(chǔ),天然礦物原料是耐火原料的主體。天然礦物原料可以直接使用,既可以簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝,節(jié)約能源,又可以降低生產(chǎn)成本,保護(hù)環(huán)境,是耐火材料工藝技術(shù)發(fā)展方向之一。
耐火材料行業(yè)的發(fā)展與國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源的保有量休戚相關(guān)。鋁礬土、菱鎂礦和石墨作為耐火材料的三大原料,其資源儲(chǔ)量、分布等情況占有非常重要的地位。鋁礬土、菱鎂礦、石墨三大原料,誰(shuí)才是耐火材料真正的“王者”呢?
一、鋁礬土
鋁礬土,又名礬土、鋁土礦,是一種呈白色或灰白色的土狀礦物。部分鋁礬土因含鐵呈褐黃或淺紅色,其密度范圍為3.9~4g/cm3,莫氏硬度范圍1~3,質(zhì)脆、不透明,熔點(diǎn)高,不溶于水,易溶于強(qiáng)酸溶液。
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世界上已知的賦存鋁礬土資源的國(guó)家有49個(gè),中國(guó)是世界上主要鋁礬土生產(chǎn)國(guó)之一。目前,我國(guó)鋁礬土儲(chǔ)量居世界前列,總儲(chǔ)量約為40億t,占世界鋁土資源總儲(chǔ)量3%。我國(guó)鋁土礦主要分布在遼寧、河北、山西、山東、河南、湖南、四川、貴州、廣西等全國(guó)18個(gè)直轄市、省、自治區(qū)。
我國(guó)鋁礬土資源特征
我國(guó)的鋁礬土資源豐富,但是鋁礬土的質(zhì)量偏低,礦物構(gòu)成主要以一水硬鋁石型為主,屬于高鋁高硅低鐵難溶的中低品位礦石。我國(guó)鋁礬土的硅鋁比分布大部分在4~9之間,而鋁硅比較高的優(yōu)質(zhì)高鋁礬土資源相對(duì)較少。
我國(guó)鋁礬土資源后備儲(chǔ)量不足,資源保障程度較低,已遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。鋁礬土的供給矛盾導(dǎo)致我國(guó)每年需要大量進(jìn)口國(guó)外資源。
二、菱鎂礦
中國(guó)是世界菱鎂礦資源最豐富的國(guó)家?偛槊髻Y源量(礦石量)36.42億t。總保有儲(chǔ)量礦石18億t,居世界第1位。
中國(guó)菱鎂礦礦產(chǎn)分布圖
中國(guó)菱鎂礦資源特點(diǎn)
(1)儲(chǔ)量高度集中,大中型礦床多。
(2)礦石質(zhì)量?jī)?yōu)良,國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(3)以碳酸鹽巖型礦床為主。
(4)勘查程度高,利用程度高。
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探明儲(chǔ)量的礦區(qū)分布于9個(gè)。▍^(qū)),以遼寧菱鎂礦儲(chǔ)量最為豐富,占全國(guó)的85.6%。全國(guó)現(xiàn)有礦山開(kāi)采企業(yè)超過(guò)200家,年產(chǎn)量1800萬(wàn)t。利用礦石生產(chǎn)鎂質(zhì)原材料的能力已達(dá)1500萬(wàn)t以上,此外山東、新疆、甘肅等地菱鎂礦也較為豐富。
三、石墨
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石墨是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦種之一,儲(chǔ)量約為5500萬(wàn)噸,位居世界第一。中國(guó)石墨礦床分布廣泛,類型齊全,以晶質(zhì)石墨為主。
中國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)布局圖
石墨:石墨的化學(xué)式為C,具有極高的耐火性能,在真空中熔點(diǎn)達(dá)3850℃,有滑膩感,耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑侵蝕,含碳耐火材料具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)耐高溫,溫度高時(shí),強(qiáng)度增高,2500℃時(shí)抗拉強(qiáng)度是室溫的兩倍。
(2)抗侵蝕,不為熔融爐渣浸潤(rùn)。
(3)抗熱震性好,在溫度急劇變化狀況下,石墨的體積變化不大,加上良好的導(dǎo)熱性,使制品具有良好的抗熱震性。
(4)導(dǎo)電,導(dǎo)熱性良好。
(5)潤(rùn)滑性良好。
石墨磚、鎂碳磚、鋁碳磚、Al2O3-SiC-C澆注料、搗打料等含石墨的耐火材料,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、煉鋼等重要的使用部位。
除了鋁礬土、菱鎂礦、石墨之外,能夠作為耐火材料原料的礦產(chǎn)資源還有更多,但究竟哪一種才是真正的“王者”呢?
總結(jié):
針對(duì)上述三大耐火材料的對(duì)比可知,鋁礬土、菱鎂礦、石墨在我國(guó)的儲(chǔ)量都很豐富,并在各行業(yè)中都占有一席之地,它們不單單只應(yīng)用于耐火原材料,還是其他制品不可缺少的關(guān)鍵材料,目前,中國(guó)及世界對(duì)于鋁礬土、菱鎂礦和石墨的需求量逐漸增多,在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)了很多不好的現(xiàn)象,例如,礦產(chǎn)資源的流失等問(wèn)題,致使我國(guó)的資源利用率下降,其實(shí),對(duì)于鋁礬土、菱鎂礦和石墨究竟誰(shuí)才是真正的“王者”的問(wèn)題不是最重要,最關(guān)鍵的是保護(hù)好我國(guó)的礦產(chǎn)資源,能夠更好地造福我們的子孫才是關(guān)鍵!
參考資料
徐平坤,利用天然耐火礦物原料生產(chǎn)耐火材料探討。
中國(guó)粉體網(wǎng),石墨產(chǎn)業(yè)鏈全景圖。
百度百科
張之介,鋁礬土和鋯英石合成ZrN-SiAlON及其在含碳耐火材料中的應(yīng)用研究。