煤炭開(kāi)采過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量煤矸石，當煤矸石中高嶺巖含量超過(guò)80%的稱(chēng)為煤系高嶺土，是中國特有、獨具特色、有廣闊利用前景的重要非金屬礦產(chǎn)資源。
 

目前，煅燒高嶺土生產(chǎn)企業(yè)主要分布在山西、內蒙古等地，規?；?000目（125目）以上煤系煅燒高嶺土企業(yè)約有10家，其中，山西有4家，實(shí)際產(chǎn)能為24萬(wàn)t/a，；內蒙共有5家，實(shí)際產(chǎn)能為26萬(wàn)t/a；河北有1家，實(shí)際產(chǎn)能為5萬(wàn)t/a。

煤系高嶺土產(chǎn)業(yè)存在問(wèn)題：

• —是行業(yè)內煅燒高嶺土企業(yè)規模小，管理成本偏高，技術(shù)研發(fā)、國際銷(xiāo)售方面投入不足，造成產(chǎn)品單一，只能在國內市場(chǎng)打價(jià)格戰。

• 二是煤礦設備大型化、采掘機械化后，將優(yōu)質(zhì)煤矸石與其他雜質(zhì)混采在一起，使煤矸石資源綜合利用受限制。

• 三是利用仍以低端開(kāi)發(fā)或者原材料銷(xiāo)售為主，影響了其深度開(kāi)發(fā)利用。

煤系高嶺土的生產(chǎn)工藝一般是：破碎→除雜提純→濕法研磨→分級→壓濾→干燥→解聚→煅燒→解聚→包裝。

（1）綜合除雜提純技術(shù)

根據煤系高嶺土與雜質(zhì)礦物磁性、活性和密度的不同，可采用磁選、重選、化學(xué)等方法除去原礦中的含鐵含鈦雜質(zhì)礦物。

利用煤系高嶺土無(wú)磁性，部分含鐵含鈦雜質(zhì)礦物如磁鐵礦、鈦鐵礦、菱鐵礦等有磁性的特點(diǎn)，采用磁選法可以除掉部分含鐵含鈦雜質(zhì)礦物。

煤系高嶺土的密度為2.6g/cm3左右，含鐵含鈦雜質(zhì)礦物的密度為3.4-3.8g/cm3,利用兩者間的密度差，在一定濃度和充分分散的條件下，實(shí)現重選分離，除去部分含鐵含鈦雜質(zhì)礦物。

化學(xué)除雜法則是采用氧化-還原漂白方法除去部分鐵雜質(zhì)。

（2）超細粉碎技術(shù)

煤系硬質(zhì)高嶺巖的主要特點(diǎn)之一是礦石形成過(guò)程中受到成巖作用，礦石多是沉積巖，加工過(guò)程中需要進(jìn)行破碎、粉碎、超細粉碎等一系列降低原礦塊度和細度的工序。其中，粉碎至325目（74μm）后，因超細煅燒高嶺土產(chǎn)品性能的要求，需要進(jìn)一步超細粉碎，將物料粒度加工到微米級或亞微米級。

高嶺土超微細化的方法主要有干法超細化、濕法超細化、干濕混合法與納米化法四種。

（3）粉碎與干燥

干燥作業(yè)是將壓濾作業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行烘干，是保證煅燒過(guò)程順利進(jìn)行的手段之一。

（4）煅燒

煅燒是獲取高白度、高質(zhì)量煅燒煤系高嶺土產(chǎn)品的關(guān)鍵作業(yè)之一，原料質(zhì)量、煅燒溫度、時(shí)間、氣氛是影響煅燒產(chǎn)品白度的主要因素，其中尤以煅燒氣氛控制最為重要。

傳統工藝技術(shù)一般采用氧化或還原氣氛靜態(tài)煅燒，對原料的鐵鈦含量要求嚴格（Fe2O3≤0.5%，TiO2≤0.8%），難以加工處理鐵鈦含量較高的原料，且產(chǎn)品在堆放一段時(shí)間后會(huì )返黃。

（5）表面改性

煅燒高嶺土的表面改性是一項非常重要的深加工手段，也是擴大煅燒高嶺土應用領(lǐng)域和提高有機高分子制品質(zhì)量的一條十分有效的途徑。

表面改性劑的選擇和應用是高嶺土表面改性的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)表面改性的工藝和設備也是表面改性技術(shù)很重要的部分。

（6）加工設備

超細粉碎及精細分級技術(shù)是煤系高嶺土最主要的深加工技術(shù)之一，其關(guān)鍵在于設備，但在該領(lǐng)域，日本、德國、美國、加拿大等國一直處于世界先進(jìn)水平。

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來(lái)源：山西煤矸石煅燒高嶺土的產(chǎn)業(yè)發(fā)展應用；中國煤系高嶺土加工利用現狀與發(fā)展；“十三五”煤系高嶺土巖市場(chǎng)需求預測研究

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