耐火材料應用于鋼(gang)鐵、建材、有色、化工(gong)、電力、環保、航天等領域的(de)高(gao)溫過程,是(shi)所有高(gao)溫工(gong)業新工(gong)藝和(he)新技術(shu)實施(shi)的(de)重要基礎和(he)支撐材料,對高(gao)溫工(gong)業產品(pin)(pin)質量提(ti)升與(yu)品(pin)(pin)種(zhong)開發、高(gao)效生產和(he)節能減(jian)排具有重要作用。
耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)料屬資源(yuan)型產業,原料是產品的(de)(de)基礎,天(tian)然礦物原料是耐火(huo)(huo)原料的(de)(de)主體。天(tian)然礦物原料可以(yi)直接使用(yong),既可以(yi)簡化了生(sheng)產工(gong)藝,節(jie)約能源(yuan),又可以(yi)降低生(sheng)產成本,保護環境,是耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)料工(gong)藝技術發展方向之一(yi)。
耐(nai)火材料(liao)行(xing)業的(de)(de)發展(zhan)與國內礦產資(zi)源(yuan)的(de)(de)保有(you)量(liang)(liang)休戚相(xiang)關。鋁礬土(tu)、菱鎂礦和石墨作為耐(nai)火材料(liao)的(de)(de)三(san)大(da)原料(liao),其資(zi)源(yuan)儲量(liang)(liang)、分布等(deng)情況占(zhan)有(you)非(fei)常重要(yao)的(de)(de)地位。鋁礬土(tu)、菱鎂礦、石墨三(san)大(da)原料(liao),誰(shui)才是耐(nai)火材料(liao)真正(zheng)的(de)(de)“王者”呢(ni)?
一、鋁礬土
鋁(lv)礬土(tu),又名礬土(tu)、鋁(lv)土(tu)礦,是一種(zhong)呈白色或(huo)灰白色的(de)土(tu)狀礦物。部分(fen)鋁(lv)礬土(tu)因含鐵呈褐黃(huang)或(huo)淺紅色,其密度范圍(wei)為3.9~4g/cm3,莫氏(shi)硬(ying)度范圍(wei)1~3,質(zhi)脆、不透明,熔點(dian)高,不溶于水,易溶于強酸溶液。
世(shi)(shi)(shi)界上已(yi)知的賦(fu)存(cun)鋁(lv)礬土(tu)資源(yuan)的國(guo)(guo)家有49個,中(zhong)國(guo)(guo)是世(shi)(shi)(shi)界上主要鋁(lv)礬土(tu)生產國(guo)(guo)之(zhi)一。目(mu)前(qian),我國(guo)(guo)鋁(lv)礬土(tu)儲(chu)量(liang)居世(shi)(shi)(shi)界前(qian)列,總(zong)儲(chu)量(liang)約為(wei)40億t,占世(shi)(shi)(shi)界鋁(lv)土(tu)資源(yuan)總(zong)儲(chu)量(liang)3%。我國(guo)(guo)鋁(lv)土(tu)礦主要分布在(zai)遼寧、河(he)北、山(shan)西(xi)、山(shan)東、河(he)南、湖南、四川(chuan)、貴州、廣西(xi)等全國(guo)(guo)18個直轄(xia)市(shi)、省、自(zi)治區(qu)。
我(wo)國的(de)鋁(lv)礬土資(zi)源豐富,但(dan)是鋁(lv)礬土的(de)質量偏低(di),礦物(wu)構成(cheng)主要以一水硬(ying)鋁(lv)石型為主,屬于(yu)高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)低(di)鐵難溶的(de)中低(di)品(pin)位礦石。我(wo)國鋁(lv)礬土的(de)硅(gui)鋁(lv)比分布大部(bu)分在4~9之間,而(er)鋁(lv)硅(gui)比較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)優(you)質高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)礬土資(zi)源相對(dui)較(jiao)(jiao)少(shao)。
我(wo)國鋁礬土資(zi)源(yuan)后備儲量(liang)不足,資(zi)源(yuan)保(bao)障程度較低,已遠不能滿(man)足市場需求(qiu)。鋁礬土的供給矛盾導致(zhi)我(wo)國每年(nian)需要大量(liang)進口國外資(zi)源(yuan)。
二、菱鎂礦
中(zhong)國是世界菱鎂(mei)礦(kuang)資源最豐(feng)富的國家。總查(cha)明資源量(礦(kuang)石量)36.42億(yi)t。總保有儲量礦(kuang)石18億(yi)t,居世界第1位。
中國菱鎂礦資源特點
(1)儲量高(gao)度集(ji)中,大中型礦床多。
(2)礦(kuang)石質(zhi)量優(you)良,國際市場(chang)競爭力。
(3)以碳酸(suan)鹽巖(yan)型礦床為主。
(4)勘(kan)查(cha)程(cheng)(cheng)度(du)高(gao),利用程(cheng)(cheng)度(du)高(gao)。
探(tan)明儲(chu)量(liang)的(de)(de)礦(kuang)區分布于9個省(區),以遼(liao)寧菱鎂(mei)礦(kuang)儲(chu)量(liang)最為豐富,占全國(guo)的(de)(de)85.6%。全國(guo)現有礦(kuang)山開采企業超(chao)過(guo)200家,年產(chan)量(liang)1800萬t。利用礦(kuang)石生產(chan)鎂(mei)質原材料的(de)(de)能力(li)已達1500萬t以上(shang),此外山東、新疆、甘肅等地菱鎂(mei)礦(kuang)也較為豐富。
三、石墨
石墨是中(zhong)(zhong)國的優勢礦種之一,儲量約為5500萬(wan)噸,位居世(shi)界第一。中(zhong)(zhong)國石墨礦床分布廣泛,類(lei)型齊全(quan),以(yi)晶質石墨為主。
石墨:石墨的化學式(shi)為C,具有極高的耐(nai)火(huo)性能(neng),在真(zhen)空中熔點達3850℃,有滑膩感,耐(nai)強酸、強堿及有機溶劑侵蝕(shi),含碳耐(nai)火(huo)材料具有以下優點:
(1)耐(nai)高溫,溫度高時,強(qiang)度增高,2500℃時抗拉強(qiang)度是室溫的兩倍。
(2)抗侵蝕,不為熔(rong)融(rong)爐(lu)渣浸潤。
(3)抗(kang)熱(re)震性(xing)好(hao),在溫度急(ji)劇(ju)變化狀況下,石墨的體積變化不大,加上良好(hao)的導熱(re)性(xing),使制品具有良好(hao)的抗(kang)熱(re)震性(xing)。
(4)導電,導熱性良好。
(5)潤滑性良好。
石(shi)墨(mo)磚(zhuan)、鎂碳(tan)磚(zhuan)、鋁(lv)碳(tan)磚(zhuan)、Al2O3-SiC-C澆(jiao)注料、搗打料等含石(shi)墨(mo)的(de)耐火材料,廣泛應用(yong)(yong)于鋼(gang)鐵、煉鋼(gang)等重要的(de)使用(yong)(yong)部位(wei)。
除了鋁礬土、菱鎂礦、石(shi)墨(mo)之外,能夠作為(wei)耐火材料原料的礦產資源還(huan)有更多,但究竟哪一種才是真正的“王者”呢?
總結:
針(zhen)對上述三大(da)耐火(huo)材料(liao)(liao)的(de)(de)對比可知,鋁(lv)礬(fan)土、菱(ling)鎂礦(kuang)、石(shi)墨(mo)在我國(guo)的(de)(de)儲量都(dou)很豐富,并在各行業(ye)中都(dou)占有一席之地,它們(men)不單單只應用于耐火(huo)原(yuan)材料(liao)(liao),還是其他(ta)制品(pin)不可缺(que)少(shao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)材料(liao)(liao),目前,中國(guo)及世界對于鋁(lv)礬(fan)土、菱(ling)鎂礦(kuang)和石(shi)墨(mo)的(de)(de)需求量逐漸(jian)增(zeng)多,在開采過(guo)程中出現(xian)了很多不好(hao)的(de)(de)現(xian)象(xiang),例如,礦(kuang)產資源的(de)(de)流失等問題(ti),致使我國(guo)的(de)(de)資源利用率下降,最關(guan)鍵(jian)的(de)(de)是保護好(hao)我國(guo)的(de)(de)礦(kuang)產資源!