我国建设国家铝矾土生产基地的历程
发布日期： 2017-12-18 00:00:00 阅读量（375） 作者：阳泉铝矾土矿作为国家首家高铝耐火原料生产基地，其30余年的兴衰史，反映了我国高铝矾土熟料生产技术的发展历程，总结经验考虑未来，只有加快生产工艺改革，大力调整产品结构，从生产单一的矾土熟料块料向原料提纯和矾土基均质料和莫来石产品发展，才能保证企业可持续发展。
1、铝矾土矿的建设和采矿生产
1965年国家批准建设阳泉铝矾土矿太湖石矿区和相应的煅烧厂的前提是，据阳泉地区19个矿区的地质报告，统计共有高铝矾土矿3亿多t。阳泉铝矾土矿太湖石矿区，资源丰富可靠。矿石中钾、钠、钙、镁等有害杂质含量较低。RO含量在0.24%~0.38%之间，R2O含量在0.07%~0.24%之间，是国内上世纪60年代探明耐火级高铝矾土矿矿石品质最好的资源。
基建规模，年采剥总量360万t，年采矿量 45万t (其中高铝矾土矿25万t，分两期建设。 该矿山按“四分级”(分级开采分级运输、分级储存、分级煅烧)设计，1972年建设投产，采用露天机械开采，公路开拓，汽车运输的采矿工艺。 然而在生产实践中发现;在含矿矿层中，高铝矾土和其它矿种(硬质粘土、半软质粘土和铝土矿)及高铝矾土本身各级间，无论从水平分布或垂直分布上均无明显界限;矿床的矿层顶、底板起伏变化很大，状況不稳定，矿体品级不连续，处于天然混级状态;矿石的结构类型复杂，质量不均。 这都给机械分级开采带来困难。
实践证明机械采矿工艺无法开采出分级矿石。 后来还搞过薄层加密钻孔、小爆破、小型采矿机 械采矿和水力沖洗等试验，均未解决混级问题。 采矿工艺只好改为机械化剥离一人工分采一人工 手选一汽车运输的生产工艺。虽然是一种比较实 用的开采方法，但人工选生料只能大致分级，混 级李达20%~30%，达不到冶标规定混级率<10% 的要求，无法满足耐火行业高铝熟料“分级煅烧” 要求。即使某些铝矾土熟料质量较好，也是在大 量剔除碎矿、贫矿而获得的，资源利用李很低。 手工采矿的能力每年只有3万t。
1982年以后，随着国内外市场销售情况的变化，特级、Ⅰ级熟料供不应求，Ⅱ级熟料滞销，矿山普遍存在采富弃贫现象。根据统计，阳泉地区高铝矾土地质储量中特级、Ⅰ级仅占总储量的 14%，Ⅱ级占56%，致使Ⅱ级以下矿石利用率很低。加之煅烧工艺均采用块法生产，粉矿不能利用，使得资源浪费更大。根据统计资料，阳泉铝矾土矿资源中特、Ⅰ级矿石利用李仅44%，阳泉地区其它企业及乡镇企业更低。阳泉铝矾土矿煅 烧所需矿石主要依靠孝义地区联办厂和民采供应，1992年太湖石矿区停采。
山西孝义地区高铝矾土矿矿体赋存状況与阳泉地区明显不同，矿层厚且高铝矾土本身各级间无论从水平分布或垂直分布上均有明显界限，硬度小，采用露天机械开采工艺可以开采出分级矿石供煅烧，但粉矿利用仍待解决。
贵阳耐火材料厂采用贵阳清镇麦格矿特级矾土块料为主。
河南渑池铝矾土煅烧厂是上世纪80年代兴建的高铝原料基地，原有杜家沟、贾家洼耐火级铝矾土矿。杜家沟矿经多年开采基本告罄，而贾家洼矿是目前国内少数可以露天开采的大型优质铝土矿之一，品位高，Al2O3平均可达74%，熟料 Al2O384%〜88%，R2O<0.5%。
2、铝矾土矿煅烧车间
阳泉铝矾土矿煅烧车间设计年产高铝矾土熟料20万t，分两期建设。一期先上1#回转窑系统，以重油为燃料，采用块法与半干法成球盘成球(当时没有压球机)两种工艺，年产高铝熟料 7.2万t。以块法生产工艺投产，实际产量每年达10万t。1990年建成第二条以煤粉为燃料回转窑，煅烧外购特级和Ⅰ级料，经常结圈未能正常生产。
孝义地区高铝矾土生产上世纪80年代起步，90年代后迅速发展，主要以土窑、倒焰窑煅烧矾土块料，能耗高、污染严重，已被取缔。现有数十条回转窑以煤粉为燃料煅烧高铝矾土块料，因结圈停窑处理一般1个月仅能维持运行20日，煅烧特级、Ⅰ级矾土燃耗为250~280kg标煤·(t熟料)-1，熟料体积密度2.9~3.1 (g.cm-3)。
贵阳耐火材料厂始建于上世纪70年代，先建有2条φ2.5x50m回转窑，煅烧特级矾土块料 (20mm~50mm)，熟料 Al2O3 可高达~88.5%，但TiO2 含量高，一般在3.5% ~4.0%，R2O 0.4% ~ 0.5%，Fe2O3 2.0%~2.5%，后者偏高，但熟料体积密度可达3.25g.cm-3。 以六盘水洗精煤粉为燃料，其煤粉灰熔点高，结圈容易处理，单位燃耗~ 300kg标煤·(t熟料)-1。90年代又建了一条以煤粉为燃料的φ3.0x70m回转窑，未投产。贵阳耐火材料厂曾经有过煅烧当地高铝矾土，熟料大量出口的辉煌历史，但由于产品单一，风光不再，在政策性破产后，2008年7月被深圳劲托公司收购，将回转窑生产线经过技改后搬迁至矿山，将成为我国中西南地区最大的高铝熟料生产基地。
河南渑池铝矾土煅烧厂在上世纪90年代建有2条回转窑，1条φ2.5x50m，原带炉箅子预热机，用半年烧坏了。该窑以煤粉为燃料，煅烧块料(20mm ~50mm)，易结圈，窑的年运行率~70%(一周正常运行4~5天)，燃料随煤的热值而波动，煅烧特级和Ⅰ级料煤耗〜250kg标煤.(t熟料)-1。 熟料体积密度3.05〜3.10g.cm-3，低于倒焰窑熟料，但比土窑料均匀，欠烧料少。后来，洛耐院为该煅烧厂设计采用“长形料仓式预均化库”，进行原料入厂预均化处理。增加1条φ2.0x40m不带炉箅子的回转窑，以重油为燃料，煅烧压球料，产品为矾土基莫来石与镁铝尖晶石。生产矾土基莫来石的原料，全部外购湖南辰溪一带的生矾土粉， 经过混碾、压球、自然干燥，入回转窑煅烧。该产品Al2O3 72%±2%，体积密度>2.8g·cm-3，莫来石矿相>95%，刚玉相微量，玻璃相2%。多年生产表明，煅烧矾土基莫来石均质料，回转窑不结圈，窑的年运行率>82%，出窑料球的完整率> 80%，压球料可以满足回转窑高温煅烧要求。
3、阳泉铝矾土矿的经验教训
我国各地高铝矾土贮存状况及矿石结构差异较大，在建设大型高铝矾土煅烧与矿山基地之前， 首先要搞清楚机械化采矿能否实现分级开采以满足矿石分级入炉煅烧的要求。如果机械化采矿达不到分级要求，采用均化工艺制备均质料是非常必要的。阳泉铝矾土矿太湖矿石机械采矿无法分级开采，采用人工分采、矿石手选分级，矿山不能达产，需要外购特级、Ⅰ级料，煅烧块料，产品单一，而人工采选的混级率仍很高，高铝熟料质量波动大;粉矿和Ⅱ级以下矿石得不到利用，据统计，每生产1t合格熟料，大致要消耗4t~5t 地质储量，而正常消耗地质储量应在1.5t左右。
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