Le statut des matières premières minérales réfractaires naturelles en Chine
Selon les données pertinentes: les réserves de ressources à haute teneur en bauxite de mon pays&sont de 2,55,8 milliards de tonnes, les réserves de magnésite sont de 3,5 à 6 milliards de tonnes et les réserves de graphite sont de 1,2 milliard de tonnes (environ 2,2 milliards de tonnes). La quantité totale de ressources en matières premières réfractaires dans mon pays semble être riche, mais c'est un pays pauvre en ressources qui compte en moyenne 1,4 milliard d'habitants. Après plus de 70 ans d # 39; exploitation minière, en particulier les 40 années de réforme et d # 39; ouverture, pour répondre au développement rapide de l # 39; industrie des matériaux réfractaires de mon pays GG, il y a encore un grand nombre d # 39; exportations. Les mines de matières premières réfractaires utilisent une exploitation minière prédatrice et désordonnée. Le professeur Li Zhijian de l'Université des sciences et technologies du Liaoning a prédit il y a 10 ans: Dans 20 ans, la plupart des ressources de minerai de haute qualité du Liaoning&seront épuisées.
Les ressources en matières premières réfractaires sont également des ressources en matières premières pour d'autres industries. mon pays consomme environ 100 millions de tonnes de bauxite d'alumine de haute qualité chaque année, dont 80 millions de tonnes sont utilisées dans l'industrie du métal et de l'aluminium, 15 millions de tonnes dans les matériaux réfractaires et environ 5 millions de tonnes dans la céramique et d'autres industries. En raison du développement rapide de l'industrie de l'aluminium métallique, les ressources à haute teneur en bauxite de mon pays&sont de plus en plus rares, en particulier la contradiction entre l'offre et la demande de minerai à haute teneur est importante. À l'heure actuelle, environ la moitié des matières premières utilisées dans l'industrie de l'aluminium métallique sont importées. Prendre la route de la valorisation, de la synthèse et de l'homogénéisation est un moyen de développer rationnellement les ressources à haute teneur en bauxite. Bien que 80% de la magnésite soit utilisée comme matière première réfractaire, en raison d'une exploitation minière non autorisée sérieuse et d'une concurrence féroce, un grand nombre de minerais à haute teneur avec des réserves limitées ont été laissés. En outre, c'est également la matière première du magnésium métallique, de l'alliage de magnésium, de la matière première chimique, du matériau de cimentation des matériaux de construction, etc. Environ 10% du graphite est utilisé comme matériaux réfractaires et le reste est principalement utilisé dans les industries de l'acier et de la fonderie, ainsi que des crayons, des matériaux d'étanchéité, de lubrification et conducteurs. En plus d'être utilisée comme matière première réfractaire, la silice est également utilisée dans le verre et la céramique. Le kaolin et l'argile réfractaire sont utilisés dans les matériaux réfractaires, la céramique, la fabrication du papier, l'émail, etc.
En résumé, outre la magnésite, d'autres matières premières minérales réfractaires ne sont pas utilisées dans une large proportion dans l'industrie réfractaire, elle ne peut donc pas être utilisée comme matière première réfractaire de consommation pour évaluer ses perspectives. En outre, les ressources telles que le zircon, la chromite et les minéraux du groupe sillimanite sont insuffisantes et doivent être importées.
Enrichissement et homogénéisation de matières premières minérales réfractaires naturelles
Les mines de matières premières réfractaires de China&sont exploitées de manière désordonnée et extensive depuis longtemps, et il reste peu de minerais à haute teneur. Il faut trouver une grande quantité de minerai fin et de minerai à faible teneur. Le développement de la technologie industrielle à haute température nécessite des matériaux réfractaires performants. Seules des matières premières de haute qualité peuvent produire des matériaux réfractaires de haute performance. Par conséquent, afin d'utiliser pleinement les ressources existantes en matières premières réfractaires, maintenir le développement durable, profiter aux générations futures et traiter les matières premières minérales réfractaires naturelles devraient suivre la voie du traitement et de la purification des minéraux. En fait, les matières premières minérales naturelles contiennent divers ingrédients nocifs. En général, la proportion de minerai de haute qualité est relativement faible. Par exemple, le minerai de haute qualité de bauxite de Yangquan ne représente que 8 à 12% des réserves totales. Les grades LMT-47 et LMT-48 de magnésite sont non seulement rares, mais également faciles à mélanger avec des minéraux de gangue. Seule une petite partie d'entre eux peut être sélectionnée à la main, et la plupart d'entre eux sont extraits par séparation thermique et flottation. Pour le graphite et d'autres matières premières minérales réfractaires naturelles, à l'exception de quelques minerais riches, l'enrichissement est presque nécessaire.
Utiliser les déchets de la production industrielle et agricole
Avec la réduction des ressources humaines et l'amélioration de la sensibilisation à la protection de l'environnement, le recyclage des déchets a attiré de plus en plus d'attention, et les gens se sont rendu compte que les déchets de&sont une ressource mal placée. L'utilisation des ressources renouvelables en Chine est progressivement acceptée. En termes de réfractaires, nous avons éliminé tous les déchets produits et les matériaux réfractaires restants après utilisation. Aujourd'hui, certaines sociétés sidérurgiques ont des entreprises de recyclage spécialisées pour retraiter et réutiliser les déchets réfractaires recyclés. , Pour produire le même type de matériaux réfractaires, ou pour synthétiser de nouveaux matériaux réfractaires avec d'autres matériaux.
En fait, les déchets qui peuvent être utilisés comme matières premières réfractaires ne se limitent pas aux matériaux réfractaires mis au rebut, et il existe également de nombreuses autres industries. Parce qu'il existe de nombreux types de matériaux réfractaires, ils contiennent une variété de composants chimiques et leurs méthodes de fabrication sont diverses. Il y a de la place pour toutes sortes de déchets. Par exemple, les déchets liquides de pâte à papier produits dans l'industrie papetière, les matériaux réfractaires sont utilisés comme une grande quantité de liant; la poudre de silicium utilisée dans un grand nombre de matériaux réfractaires amorphes est à l'origine le produit de l'oxydation à l'air et de la condensation du gaz SiO produit lors de la production d'alliage de ferrosilicium et de silicium industriel; coulée continue La matière première de l'enveloppe de silice fondue utilisée pour couler l'acier est les coupes, fragments et divers déchets de verre de quartz translucide mis au rebut de l'usine de verre de quartz; le laitier de chrome d'aluminium déchargé de la production de ferroalliage est utilisé pour produire des briques de chrome d'aluminium. La durée de vie du four de fusion Matt est 6 fois supérieure à celle de la brique de magnésie chrome, qui est une excellente matière première réfractaire. Il existe également des scories de fer au chrome, des scories de fer vanadium, des scories de fer de titane, des scories d'aluminium, etc. comme exemples de matières premières réfractaires; La gangue de charbon est le terme général désignant les déchets rejetés lors de la construction d'une mine de charbon, de l'extraction du charbon et du lavage. Sa composition minérale est essentiellement de la kaolinite, et sa composition chimique est principalement Al₂O₃ et SiO₂. La composition minérale chimique de la gangue de charbon dans différentes régions est différente et peut être divisée en haute alumine, argile et grès. Il peut être utilisé pour différents types de matériaux réfractaires, tels que la gangue de charbon à Shuozhou, Datong et en Mongolie intérieure, contenant w (Al₂O₃) 43-45%, w (SiO₂) 52-53%, et la teneur totale en impuretés est inférieure à 2%. Il s'agit de mullite synthétique, la matière première pour la production de fibre de silicate d'aluminium et de briques d'argile de haute qualité; les cendres volantes sont les déchets rejetés par la chaudière de production d'électricité, qui peuvent être utilisés pour produire des matériaux réfractaires d'isolation thermique légers, et ils peuvent également être utilisés pour fabriquer de la boue et du céramsite, l'extraction d'alumine, etc. en outre, il y a les déchets de céramique, la boue rouge produite par la production d'alumine, les boues produites par la production d'aluminium, diverses poudres de dépoussiérage, certains résidus d'enrichissement, la sciure de bois, les vieux papiers, les déchets de chanvre et l'agriculture Produits de paille, de balle de riz, etc. les déchets non seulement réduisent les coûts, réduisent la surface au sol, mais économisent également de l'énergie et réduisent les émissions et réduisent la pollution de l'environnement. Du point de vue de la quantité de ces déchets: il reste environ 5,52 millions de tonnes de matériaux réfractaires après utilisation, plus de 5 milliards de tonnes de gangue de charbon empilées, environ 500 millions de tonnes de cendres volantes rejetées annuellement, et plus de 3 milliards de tonnes annuelles inventaire et production annuelle d'aluminium 100 000 tonnes de laitier de chrome, 200 000 tonnes de laitier de ferrochrome, 50 000 tonnes de laitier de vanadium-fer, 1,10-118 millions de tonnes de laitier de cendre d'aluminium, etc. Si ces déchets, les matières premières réfractaires de l'Al₂O₃— Les systèmes SiO₂ sont soigneusement développés et utilisés, ces déchets sont suffisants pour répondre aux besoins de matériaux réfractaires dans notre pays, mais les matières premières réfractaires de base peuvent être insuffisantes et davantage de matières premières de dolomite peuvent être envisagées.
Matières premières réfractaires synthétiques
Les matières premières réfractaires dites synthétiques sont deux ou plusieurs matières premières minérales naturelles ou matières premières ou déchets chimiques, par dosage, pulvérisation, broyage, mélange, mise en forme, calcination ou fusion électrique, etc., pour préparer une certaine composition minérale chimique et propriétés physiques des matières premières réfractaires. Il existe de nombreux types de matières premières réfractaires synthétiques et les méthodes de synthèse sont diverses. Une brève introduction:
(1) Il peut être synthétisé avec la différence de qualité entre les matières premières minérales naturelles elles-mêmes, telles que la mullite, ou il peut être synthétisé avec différentes matières premières minérales naturelles, telles que la synthèse de mullite de zircon à haute teneur en alumine et en concentré de zircon; haute teneur en alumine Spinelle synthétique d'alumine-magnésie à partir d'alumine et de magnésite; synthétiser du sable de magnésie et de calcium à partir de magnésite et de dolomite; synthétiser du sable de magnésium-fer-calcium à partir de magnésite à haute teneur en calcium et de concentré de fer; synthétiser le magnésium à partir de la magnésite et du sable de zircon zircon; pyrophyllite et talc pour synthétiser la cordiérite; utiliser de la magnésite et du clinker secondaire à haute teneur en bauxite comme ingrédients, du coke comme agent réducteur, synthétiser un matériau composite Sialon-spinelle par réduction carbothermique et nitridation; Pierre de cristal bleu et ingrédients de graphite, synthèse in situ de matériaux composites AlN-SiC, etc.
(2) Synthèse de matières premières minérales naturelles et de matières premières industrielles purifiées, telles que le sable de quartz et les ingrédients de fumée de silice, calcinées dans un four à azote pour synthétiser l'oxynitrure de silicium; pyrophyllite et azote pour synthétiser le Sialon (Sialon); utiliser de la magnésie et de l'oxydation MgAION (MgAION) synthétisée à partir de poudre d'aluminium et de poudre d'aluminium métallique; en utilisant du quartz naturel plus du coke ou un réducteur de noir de carbone, une synthèse de réduction carbothermique et de nitridation de Si3N4 (nitrure de silicium) dans un four à azote de haute pureté; bauxite d'alumine super haute Les écailles de fer sont calcinées dans une atmosphère réductrice pour synthétiser le spinelle fer-aluminium; utiliser du zirconium de désilication, de la poudre de magnésite légèrement brûlée et des ingrédients de dolomie pour synthétiser du sable de zircon magnésie-calcium; utiliser de la dolomie et des ingrédients industriels d'alumine pour synthétiser un matériau composite Spar à pointe hexaaluminate de calcium; le zircon réagit avec l'alumine in situ pour préparer un matériau composite ZrO₂ --- mullite; la dolomie et l'alumine industrielle sont utilisées comme ingrédients pour synthétiser le matériau composite hexaaluminate-spinelle de calcium Wait.
(3) synthétiser des matières premières réfractaires entre des matières premières industrielles purifiées, telles que l'utilisation d'alumine industrielle et de dioxyde de titane pour synthétiser du titanate d'aluminium; poudre d'aluminium et azote pour synthétiser l'AIN (nitrure d'aluminium); l'alumine industrielle et la poudre de nitrure d'aluminium ultra-fine de haute pureté Alon (Aron); utiliser du carbonate de calcium léger et de l'alumine industrielle, selon le rapport stoechiométrique de CA6 CaO et Al₂O₃, pour synthétiser l'hexaaluminate de calcium; utiliser du dioxyde de titane et de la poudre d'aluminium métallique sous l'action de l'ammoniac qui coule, générer in situ des matériaux composites Al₂O₃-TiN, etc.
(4) En particulier, des déchets et des matières premières minérales naturelles ou des matières premières chimiques sont utilisées pour synthétiser des matières premières réfractaires, telles que l'utilisation de boues et de pyrophyllite, du kaolin à la surface de profilés en aluminium pour synthétiser la mullite, et du talc et de la pyrophyllite pour synthétiser la cordiérite; Résidus à haute teneur en bauxite Ingrédients de minerai à haute et basse teneur pour synthétiser la mullite; des résidus de fer et des ingrédients en poudre de magnésie légèrement brûlée pour synthétiser la forstérite; synthèse des cendres volantes et du noir de carbone (O + β) - complexe sialon-mullite Matériaux de phase; cendres volantes et alumine industrielle ou ingrédients de bauxite à haute teneur en alumine pour synthétiser la mullite; cendres volantes, cendres d'aluminium, ingrédients de noir de carbone, utilisez un processus de nitridation de réduction composite de thermite carbothermique pour préparer la poudre de Sialon; Panzhihua High Le laitier contient 22-25% w (TiO₂), qui est mélangé avec du noir de carbone pour préparer des matières premières réfractaires avancées Ti (C, N) par réduction carbothermique et méthode de nitridation; le laitier de ferro-titane est broyé à 35μm et ajouté avec 0,9% de poudre de silicium, après mélange, briquetage et frittage pour préparer des matières premières réfractaires multiphases de titanoaluminate de calcium; laitier d'aluminium chrome et magnésie synthétique, magnésie, aluminium, chrome, spinelle, matières premières réfractaires; cendre d'aluminium et bauxite à haute teneur en alumine, ingrédients de magnésie, limaille de fer comme précipitant, le coke est l'agent réducteur et la méthode d'électrofusion est utilisée pour synthétiser le spinelle d'aluminium-magnésium; en utilisant la cendre d'aluminium et le rutile comme matières premières, et l'aluminium métallique dans les cendres d'aluminium comme agent réducteur, la matière première réfractaire composite TiN-Al₂O₃ est synthétisée par la méthode de réduction par thermite et de nitridation; Utilisez la gangue de charbon de grès contenant SiO2 et C (matière carbonée) pour synthétiser le carbure de silicium, utilisez également la gangue de charbon et le charbon pour synthétiser le B-SiC; gangue de charbon et laitier de polissage de la céramique pour synthétiser les matières premières réfractaires multiphases B-Sialon; utiliser la gangue de charbon et les déchets Matériaux réfractaires synthétiques de cordiérite-mullite, tels que les briques de magnésie-carbone, les déchets de skateboards, etc.
Il existe de nombreuses matières premières réfractaires synthétiques, donc je n'ai pas réussi à les décrire davantage en raison de problèmes d'espace. Le concentré ou les résidus après l'enrichissement peuvent être synthétisés directement sans broyage de minerai fin, ce qui simplifie le processus de production.
Remarques finales
Bien que les ressources en matières premières réfractaires de la Chine soient abondantes, après plus de 70 ans, en particulier l'extraction rapide et désordonnée de plus de 40 ans de réforme et d'ouverture, il n'y a pas beaucoup de ressources de matières premières réfractaires naturelles non renouvelables, en particulier le minerai de haute qualité. . Minerai à faible teneur, appelé GG, minerai non qualifié GG, minerai concassé et minerai fin s'empilent comme des montagnes. La Chine est un grand pays producteur de matériaux réfractaires. La production de matériaux réfractaires représente 65% à 69% de la production totale mondiale de GG. Un grand nombre de matières premières réfractaires diverses sont nécessaires chaque année. Si l'industrie réfractaire doit continuer à se développer, les ressources actuelles en matières premières doivent être intégrées. Utiliser des méthodes scientifiques pour effectuer l'exploration géologique, l'exploitation minière mécanisée, la valorisation et la purification, l'homogénéisation, etc. En même temps, envisager l'utilisation des déchets industriels et agricoles, développer et développer sur la base des déchets existants et mener des enquêtes approfondies sur la composition chimique et minérale des déchets dans divers domaines, leur valeur d'usage possible, les méthodes de traitement, etc., et l'utilisation des déchets L'utilisation directe et la synthèse de matières premières réfractaires avec d'autres substances, les résultats de la recherche sur l'utilisation des déchets, et utilisation de la production industrielle à grande échelle. L'utilisation de déchets réduit non seulement les coûts, mais protège également l'environnement, ce qui est d'une grande importance.
