煅燒高嶺土的生產(chǎn)簡(jiǎn)述與全干法煅燒工藝制度

河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�司  18637113703

[摘  要] 闡述了煅燒高嶺土的生產(chǎn)、消費(fèi)以及貿(mào)易情況和市場(chǎng)預(yù)測(cè)，并介紹了國(guó)內(nèi)硬質(zhì)高嶺土的特點(diǎn)，以及采用全干法生產(chǎn)煅燒高嶺土的設(shè)備和工藝制度。

[關(guān)鍵詞] 硬質(zhì)高嶺土；煅燒；干法

高嶺土是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)非金屬礦資源。經(jīng)高溫煅燒改性而成的煅燒高嶺土以其白度高、晶形好、孔隙率大、容重小、化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性好、遮蓋力強(qiáng)等特性廣泛應(yīng)用于油漆涂料、造紙、橡膠、塑料、電纜、陶瓷等領(lǐng)域。

煅燒高嶺土的生產(chǎn)、消費(fèi)與貿(mào)易

年世界煅燒高嶺土總產(chǎn)量約為350萬(wàn)t，其中美國(guó)約200萬(wàn)t。英美等國(guó)的煅燒土以水洗高嶺土為原料，我國(guó)的則大部分以煤系高嶺巖為原料，南方則與英美等國(guó)一樣以水洗高嶺土為原料。

我國(guó)工業(yè)規(guī)模的煅燒高嶺土生產(chǎn)在20世紀(jì)90年代才起步，而以“雙90”級(jí)(即白度≥90，-2μm含量≥90%)產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土在1999年產(chǎn)量約6萬(wàn)t，其中細(xì)度1250目以上的超細(xì)煅燒高嶺土約2萬(wàn)t。2001年煅燒高嶺土的產(chǎn)量約為15萬(wàn)t，其中白度≥90，細(xì)度1250目以上的超細(xì)煅燒高嶺土的產(chǎn)品約6萬(wàn)t，較前年增長(zhǎng)200%。

目前，我國(guó)煅燒高嶺土的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力已達(dá)到25萬(wàn)t，其中高白度和超細(xì)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力約15萬(wàn)t。主要生產(chǎn)企業(yè)有山西金洋煅燒高嶺土公司、山西朔州安平高嶺土公司(已被美國(guó)安格公司并購(gòu))、內(nèi)蒙古三保準(zhǔn)格爾高嶺土有限公司、山西陽(yáng)泉金銳化工有限公司、山西鋸豐高嶺土有限公司、湖北恩施金山高嶺土有限公司、福建泰寧?kù)褵�高嶺土有限公司等。目前正在建設(shè)和擴(kuò)建的煅燒高嶺土生產(chǎn)廠家有山西朔州礦業(yè)有限公司(2萬(wàn)t)、山西金洋煅燒高嶺土有限公司(2萬(wàn)t)、蒙西高新材料股份有限公司(5萬(wàn)t)、山西大同秦邦化工有限公司(1萬(wàn)t)、安徽淮北高嶺土有限公司(5000t)、南海永聯(lián)實(shí)業(yè)有限公司(5000t)等。

煅燒高嶺土的主要消費(fèi)領(lǐng)域是油漆涂料、造紙、橡膠、塑料、電纜等行業(yè)。其中油漆涂料和造紙是我國(guó)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土最主要的消費(fèi)領(lǐng)域，分別占國(guó)內(nèi)超細(xì)、高白度優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺

土消費(fèi)量的60%和30%左右。估計(jì)2003年國(guó)內(nèi)煅燒高嶺土的消費(fèi)量約20萬(wàn)t。其中油漆涂料的消費(fèi)量約為9萬(wàn)t，涂布紙的消費(fèi)量約為6萬(wàn)t，橡膠和電纜等約3萬(wàn)t，其他約2萬(wàn)t，其中高白度(92±2)和超細(xì)(1250目以上)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土的消費(fèi)量約16萬(wàn)t。

根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1997年我國(guó)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)高嶺土(含精選水洗高嶺土及煅燒高嶺土)3.72萬(wàn)t，用于高檔油漆涂料和造紙等領(lǐng)域；1998年我國(guó)消費(fèi)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)高嶺土5.43萬(wàn)t；1999年進(jìn)口優(yōu)質(zhì)高嶺土6.43萬(wàn)t；2000年進(jìn)口優(yōu)質(zhì)高嶺土達(dá)到10.52萬(wàn)t；2001年增加到18.276萬(wàn)t，較上一年度增加73.73%。由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)精選高嶺土和煅燒高嶺土的數(shù)量還不能完全滿(mǎn)足高檔油漆涂料及造紙等領(lǐng)域的需求。

中國(guó)煅燒高嶺土產(chǎn)品的價(jià)格為325目(白度＞90)1000～1200元/t；600～800目(白度＞90)1500～1800元/t；1250目(白度＞90)2000～2600元/t；2μm80%(白度＞90)2800～3400元/t；“雙90”產(chǎn)品3600～4200元/t；表面改性產(chǎn)品(1250目)3800～4500元/t。

煅燒高嶺土的市場(chǎng)情況與預(yù)測(cè)

煅燒高嶺土作為造紙涂料主要用于銅板紙、涂布白紙板、輕量涂布紙、玻璃紙等。盡管在造紙?zhí)盍鲜袌?chǎng)高嶺土面臨滑石粉、碳酸鈣強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)，但是在造紙涂料市場(chǎng)，優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土仍占據(jù)著最重要的地位。

2002年，使用優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土作涂料的銅板紙和涂布白紙板的實(shí)際生產(chǎn)能力超過(guò)200萬(wàn)t。預(yù)計(jì)到2005年，造紙領(lǐng)域?qū)⑿枰�涂�?30萬(wàn)t以上，其中高嶺土將占62%左右的份額(該份額低于美國(guó)的70%～80%，高于歐洲的60%)，即需求量將達(dá)到80萬(wàn)t左右，按12%使用優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土計(jì)算，其中需要優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土超過(guò)10萬(wàn)t；2015年國(guó)內(nèi)造紙涂料高嶺土將達(dá)到200萬(wàn)t，其中煅燒高嶺土30萬(wàn)t，占優(yōu)質(zhì)高嶺土涂料需求量的15%左右。

除造紙涂料外，高檔油漆涂料、油墨、功能橡膠和塑料制品、電纜、陶瓷釉料等都使用優(yōu)質(zhì)高嶺土作為原料。其中高檔油漆(如立邦漆使用白度90以上，細(xì)度1250目以上優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土6000t/a)大量使用優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土。近幾年國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土(白度＞92)呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面，其中60%以上的需要量是高檔油漆生產(chǎn)廠商。隨著人民生活水平的提高，高檔油漆涂料的產(chǎn)量將不斷擴(kuò)大，對(duì)高白度和超細(xì)煅燒高嶺土的需求量將不斷增加。2000年我國(guó)油漆涂料的年產(chǎn)量已近250萬(wàn)t，目前僅有8%左右的油漆涂料廠家使用高白度和超細(xì)煅燒高嶺土作為功能性顏料和填料，用量約10萬(wàn)t。由于涂料中加入超細(xì)高白度煅燒高嶺土后，具有良好的涂刷性、高分散性和優(yōu)異的耐擦洗性和良好的耐候性、流動(dòng)性、遮蓋性和光學(xué)性能，添加超細(xì)煅燒高嶺土還可節(jié)省15%～25%的鈦白粉，從而降低涂料成本。隨著油漆涂料行業(yè)對(duì)高白度和超細(xì)煅燒高嶺土優(yōu)良使用性能的認(rèn)可及市場(chǎng)對(duì)高檔油漆涂料需求量的增大，預(yù)計(jì)

年將有15%左右的油漆涂料廠家使用高白度和超細(xì)煅燒高嶺土，需求量約18萬(wàn)t；2010年將有25%左右的油漆涂料廠家使用高白度和超細(xì)煅燒高嶺土，需求量約35萬(wàn)t。

由于煅燒高嶺土優(yōu)良的電纜絕緣性能，電纜填料市場(chǎng)對(duì)煅燒高嶺土的需求將穩(wěn)步增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2005年需求量將達(dá)到5萬(wàn)t左右，2010年8萬(wàn)t左右。由于煅燒高嶺土能提高橡膠和塑料制品的耐磨性、增加抗撕裂和撓曲強(qiáng)度等機(jī)械物理性能以及煅燒高嶺土填料優(yōu)良的紅外線(xiàn)阻隔性能，煅燒高嶺土在功能性塑料和橡膠制品行業(yè)的需求量將不增加，預(yù)計(jì)2005年將達(dá)到6萬(wàn)t左右，2010年將達(dá)到9萬(wàn)t左右。預(yù)計(jì)2005年、2010年煅燒高嶺土在其他行業(yè)(陶瓷釉料、油墨、高檔耐火材料等)將分別達(dá)到5萬(wàn)t和8萬(wàn)t(見(jiàn)表1)。

表1  中國(guó)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土需求量的預(yù)測(cè)(萬(wàn)t) 消費(fèi)領(lǐng)域

造紙

油漆涂料

橡膠及塑料制品

電纜

其他

國(guó)內(nèi)需求量合計(jì)

出口量

合計(jì) 2005年 10 18 6 5 5 44 15 59 2010年 20 35 9 8 8 80 40 120

日本、韓國(guó)、東南亞國(guó)家和香港、臺(tái)灣地區(qū)，缺乏高嶺土資源，每年要大量從美國(guó)、巴西、英國(guó)等國(guó)家進(jìn)口優(yōu)質(zhì)高嶺土產(chǎn)品。1999年日本、韓國(guó)、臺(tái)灣、印度尼西亞僅從美國(guó)進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)高嶺土就分別達(dá)到103.794萬(wàn)t、14.593萬(wàn)t、11.59萬(wàn)t、6.846萬(wàn)t。加上從巴西等國(guó)的進(jìn)口量，日本每年高嶺土的進(jìn)口量達(dá)120萬(wàn)t以上。與美國(guó)、巴西、英國(guó)等國(guó)相比，中國(guó)與日本、韓國(guó)、東南亞等國(guó)家和地區(qū)距離近，運(yùn)輸費(fèi)用少。從2000年開(kāi)始，我國(guó)已向周邊國(guó)家和地區(qū)出口優(yōu)質(zhì)高嶺土。隨著我國(guó)煅燒高嶺土加工技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品質(zhì)量的提高以及生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2005年，我國(guó)將向周邊國(guó)家和地區(qū)出口優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土，按保守估計(jì)，出口量達(dá)到15萬(wàn)t，2010年將達(dá)到40萬(wàn)t左右。

就目前優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土的生產(chǎn)能力來(lái)估計(jì)，國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)煅燒高嶺土供不應(yīng)求的局面至少將持續(xù)3～5年。但是，3～5年后市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將趨于激烈。產(chǎn)品單一、質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)成本高的企業(yè)將面臨嚴(yán)峻的市場(chǎng)環(huán)境。

我國(guó)硬質(zhì)高嶺土的特點(diǎn)

我國(guó)北方石炭—二疊紀(jì)煤系地層中，蘊(yùn)藏著極其豐富，種類(lèi)繁多的煤系高嶺土。其中煤系硬質(zhì)高嶺巖，儲(chǔ)量巨大，分布廣泛。在煤系高嶺巖中，又以火山灰沉積蝕變的夾矸型硬質(zhì)高嶺巖質(zhì)優(yōu)量大，產(chǎn)狀穩(wěn)定，分布廣泛。硬質(zhì)高嶺巖一般呈灰色、灰黑色，甚至褐色，致密堅(jiān)硬，常為塊狀構(gòu)造，有的具層理或?qū)用媾�理，無(wú)吸水膨脹性。

煤系高嶺巖往往與煤層及其夾矸(頂、底板)具有成因聯(lián)系，這種關(guān)系決定了煤系高嶺巖的特殊工藝性能。利用煤系高嶺巖生產(chǎn)造紙涂料級(jí)煅燒高嶺土，須選擇質(zhì)量純凈的煤系高嶺巖，我國(guó)北方石炭—二疊紀(jì)的煤系硬質(zhì)高嶺巖，可劃分為夾矸型和夾層型兩個(gè)主要類(lèi)型。夾矸型的煤系高嶺巖主要分布于陰山以南，賀蘭山以東，秦嶺淮河以北。由北向南，由西向東，高嶺巖相應(yīng)變薄減少，主要分布在山西、陜北、內(nèi)蒙西及西南、寧夏等地，尤以山西朔州的為好。主要位居煤層中或頂、底板與煤層共生，屬于典型的夾矸，厚度＜30cm。呈黑、黑灰、黑褐色；顯微晶質(zhì)至細(xì)晶、粗晶質(zhì)，塊狀、層狀，粒度粗細(xì)混合。高嶺石含量高且呈片狀，不含埃洛石；SiO2/Al2O3摩爾比為2，鐵、鈦含量低，燒失量大。賦存有規(guī)律，儲(chǔ)量較大，是生產(chǎn)造紙用超細(xì)煅燒高嶺土的優(yōu)質(zhì)原料。

純凈的高嶺土(巖)應(yīng)呈白色，引起白度降低的主要因素是雜質(zhì)。依據(jù)雜質(zhì)產(chǎn)出狀態(tài)和性質(zhì)可大致分成三類(lèi)：第一類(lèi)是和高嶺石一起沉積的有機(jī)質(zhì)，稱(chēng)作有機(jī)碳，它將高嶺土(巖)染成灰黑色。多數(shù)情況下，碳質(zhì)以機(jī)械混入物的形式混入高嶺土(巖)中，但在成巖過(guò)程中，部分碳質(zhì)可包裹在高嶺石晶格中，給除碳造成一定的困難。第二類(lèi)是色素元素，如Fe、Ti、V、Cr、Cu、Mn等。一般情況下，高嶺土(巖)中的V、Cr、Cu和Mn等元素含量甚微，對(duì)白度影響不大。Fe和Ti是高嶺土(巖)的主要染色元素，賦存形式有Fe2O3·nH2O、FeO、FeCO3、FeSO4、Fe2(SO4)3、FeS2、TiO2(金紅石、銳鈦礦、板鈦礦)。第三類(lèi)是暗色礦物，如黑云母、綠泥石等。暗色礦物在高嶺土(巖)呈色中居次要地位。因此，影響高嶺土(巖)白度的主要因素是碳質(zhì)、鐵和鈦。煤系高嶺巖的成巖，是在溫度、壓力的作用下形成的，所以礦石中高嶺石的有序度，均較風(fēng)化(水洗土)和近代沉積作用形成的高嶺石要高，經(jīng)受了成礦作用，又進(jìn)一步重結(jié)晶有序化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，硬度較水洗土高，達(dá)到2.5～3.5，顆粒緊密堆積，但結(jié)晶空間受限制，因而自形程度較差，破壞晶格構(gòu)造需要較大的能量，可塑性低，脫羥溫度較高。煤系高嶺巖差熱分析圖譜中常見(jiàn)的特征是：較高的脫羥溫度，吸熱谷寬且常有復(fù)谷出現(xiàn)，就是其有序度高所引起的；同時(shí)，煅燒制度的制定，以及粉碎設(shè)備材質(zhì)的選擇，須以煅燒目的與礦石性質(zhì)為依據(jù)。

高嶺石在加熱過(guò)程中脫水、分解、析出新相等變化較為復(fù)雜，主要包括兩個(gè)階段：脫水階段與脫水后產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化階段。

脫水階段：100～110℃游離水排除；110～140℃，其他礦物雜質(zhì)帶入水的排除(如多水高嶺石中的水)；400～450℃，晶格水開(kāi)始緩慢排除；450～550℃，晶格水快速排出；500～800℃，脫水緩慢進(jìn)行；800℃～1000℃，殘余水排除完畢。

脫水后產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化階段：脫水過(guò)程中，自550℃開(kāi)始，生成偏高嶺石，偏高嶺石是接近高嶺石結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，但不完全是晶體(相當(dāng)?shù)容S晶系的均質(zhì)體、一軸晶、二軸晶準(zhǔn)晶質(zhì))。有些結(jié)晶好的仍有少量羥基水存在，稱(chēng)變水高嶺石。脫水后產(chǎn)物繼續(xù)轉(zhuǎn)化的起始溫度是925℃，構(gòu)成鋁硅尖晶石結(jié)構(gòu)。1050～1100℃開(kāi)始轉(zhuǎn)化為似莫來(lái)石，1200～1400℃則完全莫來(lái)石化。

 高嶺土煅燒制度

.1 煅燒溫度

高嶺土在煅燒過(guò)程中由于煅燒溫度不同，煅燒產(chǎn)品的物相不同、特性不同，致使應(yīng)用方向和應(yīng)用領(lǐng)域也不同。煅燒可脫除染色雜質(zhì)，如碳和鐵、鈦的化合物；脫除羥基水，提高化學(xué)反應(yīng)活性，生成新的物質(zhì)，如偏高嶺石、莫來(lái)石等。

碳?xì)浠�合物及碳素物質(zhì)，其熱反應(yīng)過(guò)程可歸結(jié)為：碳?xì)浠�合物先蒸餾為氣態(tài)，再在高溫裂化為小分子的可燃?xì)怏w，然后參與氧化燃燒形成CO2和水汽。碳素成分由于其燃點(diǎn)較高(煤和焦炭的燃點(diǎn)大約在440～600℃)，氧化速度較慢，需要充分的煅燒時(shí)間。煤系高嶺巖煅燒脫碳漂白，其煅燒溫度通常會(huì)延續(xù)到800℃以上，甚至更高。

煅燒溫度越高，產(chǎn)物的白度越高，但不同的溫度下煅燒產(chǎn)物適用于不同的用途。如用作合成4分子篩和鋁鹽化工，最好在700℃左右；而用在塑料、橡膠電纜上則應(yīng)嚴(yán)格控制在850℃以下，硬度4左右；而在1050℃下煅燒成的高嶺土產(chǎn)品，可獲得較好的吸油值和大的比表面積，并且有良好的遮蓋率和不透明性，同時(shí)比脫羥高嶺土更白更亮，用作紙張涂料使其具有良好光學(xué)性能，并可代替TiO2降低紙張成本，此時(shí)硬度可達(dá)6～7；而經(jīng)過(guò)1200～1525℃煅燒的高嶺土已基本莫來(lái)石化，耐火度達(dá)1770℃，莫氏硬度7～8.5，用作陶瓷制品。

.2 煅燒原料的粒度

煅燒原料的粒度對(duì)煅燒工藝、煅燒產(chǎn)品的白度有較大的影響。粒度粗，脫碳難，特別是顆粒內(nèi)部碳質(zhì)不易揮發(fā)；恒溫時(shí)間長(zhǎng)，影響煅燒產(chǎn)品白度，對(duì)產(chǎn)品超細(xì)粉碎最終白度影響更大。原料粒度細(xì)，表面積大，脫碳較容易，碳質(zhì)易揮發(fā)；恒溫時(shí)間短，生產(chǎn)周期短，煅燒產(chǎn)品的白度較高。

原料的粒度對(duì)煅燒產(chǎn)品更深層的影響，是對(duì)煅燒產(chǎn)品的使用特性的影響。煤系高嶺巖經(jīng)成巖作用，礦物顆粒粗，比表面積小，只有在煅燒前粉碎到一定粒度，煅燒產(chǎn)品才能獲得最佳的松厚度、孔隙率。

由于純凈高嶺石呈2μm片狀，晶體呈松散易滑移的“工”字結(jié)構(gòu)，在粉碎過(guò)程，2μm含量相對(duì)較高。在造紙涂料中，要求盡可能控制10μm以上大顆粒，以及0.5μm以下細(xì)顆粒的含量，這就要求分級(jí)粒度盡可能分布較窄。

同時(shí)，隨著煅燒溫度的升高，煅燒料的硬度也由2.5升至8。而達(dá)到涂料級(jí)要求的煅燒土，溫度必須控制在850～1050℃之間，此時(shí)產(chǎn)物的硬度高達(dá)6～7，對(duì)粉碎設(shè)備的材質(zhì)要求極高，象干法設(shè)備的耐磨內(nèi)襯，濕法設(shè)備的內(nèi)襯與研磨介質(zhì)，硬度一般要求HRC(洛氏)達(dá)到62以上，HV(維氏)達(dá)到750以上，HBW(布氏)達(dá)到700以上。優(yōu)質(zhì)的耐磨材料的選擇，是防止煅燒土二次污染的關(guān)鍵因素。

.3 煅燒窯爐及煅燒方式

理想的煅燒窯爐應(yīng)能連續(xù)作業(yè)，耗能低；能滿(mǎn)足溫升速度和氣氛控制要求；煅燒產(chǎn)品溫差小、均勻，煅燒過(guò)程操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低；煙塵、噪音符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求，投資成本相對(duì)較低。

為達(dá)到小投資，低成本，生產(chǎn)控制簡(jiǎn)易，只有采用小型靜態(tài)窯。而改進(jìn)型的小型梭式窯，與傳統(tǒng)靜態(tài)煅燒相比，具有動(dòng)態(tài)窯爐相當(dāng)?shù)臒嵝�率，勞�?dòng)強(qiáng)度低，氣體流動(dòng)速度快，能充分燃燒，上下溫差小，燃燒均勻，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。而動(dòng)態(tài)窯爐如回轉(zhuǎn)窯占地面積大，投資大，煅燒溫升段相對(duì)不易控制，生產(chǎn)工藝操作復(fù)雜，行業(yè)成本高。

.4 升溫速度與恒溫時(shí)間

升溫速度與恒溫時(shí)間的選擇，對(duì)煤系高嶺巖在煅燒過(guò)程中脫羥，脫碳質(zhì)以及高孔隙率的獲得，具有重要影響。

升溫速度控制適當(dāng)、羥基和碳質(zhì)脫失徹底，煅燒產(chǎn)品表面均勻干凈，表面積大，才能充分形成煅燒產(chǎn)品的膨松結(jié)構(gòu)。煤系高嶺巖中的碳質(zhì)，均勻地膠結(jié)在高嶺石的表面和顆粒間的縫隙內(nèi)，以及滲透到其解理縫中，它的揮發(fā)和脫失，要非常均勻和相對(duì)持續(xù)一定時(shí)間。

高嶺土的煅燒是不斷加熱升溫的過(guò)程，由于脫失羥基和物相轉(zhuǎn)變，升溫速度不是均勻遞升的。高嶺土在脫失羥基時(shí)是一個(gè)吸熱過(guò)程，這個(gè)階段升溫要慢些，才有利于表面羥基和內(nèi)部羥基的脫除。對(duì)于結(jié)晶好的，有序度高的高嶺土，920～950℃時(shí)剩余的內(nèi)部羥基才能脫失完畢。而在950～1050℃是一個(gè)放熱過(guò)程，均勻加熱，升溫要快些。

經(jīng)過(guò)不同程度后期成巖作用的高嶺巖，其中碳質(zhì)的芳香鏈環(huán)長(zhǎng)短不同，因此脫失碳質(zhì)難易程度不同，要求的恒溫時(shí)間和煅燒溫度也就不同。

.5 添加劑選擇和煅燒氣氛控制。

使用不同煅燒添加劑，可簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，在相對(duì)低溫下完成脫羥、脫碳、增白等過(guò)程，

降低產(chǎn)物硬度，降低成本，增加煅燒產(chǎn)品品種。

煅燒氣氛的控制，對(duì)煅燒產(chǎn)品的白度和黃色度的影響也很大。由于煤系高嶺巖碳質(zhì)的脫除，需要氧化氣氛焙燒，同時(shí)造成其中的Fe質(zhì)變成高價(jià)，這樣必然造成在碳質(zhì)脫除，白度提高的同時(shí)，產(chǎn)品的黃色度也相應(yīng)提高。因此，在一定溫度下，采用還原氣氛使高價(jià)Fe還原為低價(jià)Fe，控制煅燒氣氛，使產(chǎn)品白度提高，黃色度降低，有利于產(chǎn)品在造紙和涂料中的使用。

選擇理想的添加劑，可起漂白和使鐵生成可揮發(fā)化合物的作用。我們?cè)诟邘X土(巖)粉中加入數(shù)種添加劑，一是改變爐內(nèi)氣氛，對(duì)高嶺土(巖)直接漂白；二是與鐵反應(yīng)，生成鐵化物揮發(fā)帶走，起到除鐵漂白的作用；三是降低轉(zhuǎn)化溫度，使產(chǎn)出物在低轉(zhuǎn)化溫度下除鐵而不帶入其他顏色。

高嶺土全干法生產(chǎn)工藝

(1)技術(shù)來(lái)源

煅燒窯爐采用臺(tái)式小型SK-10改進(jìn)型高溫梭式窯(最高溫度可達(dá)1300℃)，窯內(nèi)采用BOS纖維板作內(nèi)襯，燃料采用液化石油氣，升溫速度快，窯內(nèi)溫差小，物料受熱均勻，可達(dá)到理想的煅燒質(zhì)量；目前臺(tái)資煅燒高嶺土廠均采用此類(lèi)高溫梭式窯，技術(shù)成熟穩(wěn)定。

超細(xì)粉碎與分級(jí)設(shè)備，采用國(guó)內(nèi)最新替代產(chǎn)品BXZM-800型高速旋流超細(xì)粉碎自磨機(jī)進(jìn)行高嶺土的超細(xì)加工，粒度細(xì)、能耗低、產(chǎn)量高，特別適合莫氏硬度小于8的非金屬礦的超細(xì)粉碎。

(2)工藝技術(shù)成熟程度

采用小型高溫梭式窯，煅燒溫度、煅燒氣氛、物料停留時(shí)間等工藝參數(shù)均可自動(dòng)調(diào)控，熱效率高；物料受熱均勻，單位產(chǎn)品能耗低；產(chǎn)品白度高，質(zhì)量穩(wěn)定。單窯產(chǎn)量可達(dá)2.0～3.0t，日產(chǎn)量可達(dá)9～12t。

BXZM-800型超細(xì)粉碎高速旋流自磨機(jī)組的特點(diǎn)是在粉碎腔下安裝一錐形粉碎轉(zhuǎn)盤(pán)，旋轉(zhuǎn)盤(pán)外斜錐面上固定有沖擊粉碎板與兩組助粉碎板。配套的超細(xì)分級(jí)機(jī)，采用輪式雙金屬機(jī)械密封裝置與迷宮護(hù)衛(wèi)圈配合，杜絕了粉體跑粗現(xiàn)象，分級(jí)產(chǎn)量大，精度高，能耗極低。能穩(wěn)定生產(chǎn)800～6000目超細(xì)粉體產(chǎn)品。此機(jī)組生產(chǎn)高嶺土超細(xì)粉，產(chǎn)量在1.0～1.5t，日產(chǎn)量可達(dá)24～30t，足以滿(mǎn)足配套窯爐的生產(chǎn)要求。

(3)工藝技術(shù)的優(yōu)越性

采用改進(jìn)型高溫梭式窯進(jìn)行煅燒，與國(guó)內(nèi)高嶺土廠數(shù)億上千萬(wàn)投資相比，單位折舊大大降低，投資小，見(jiàn)效快。尤其是煅燒升溫曲線(xiàn)容易控制，便于操作。

由于高嶺土煅燒后，硬度顯著增加，對(duì)粉碎機(jī)材料的磨損極大，造成產(chǎn)品受到污染，產(chǎn)

品質(zhì)量達(dá)不到要求，而我們采用BXZM-800型高速旋流自磨機(jī)，直接塊礦進(jìn)料，一次粉碎分級(jí)成相應(yīng)細(xì)度，采用最新WCS碳化鎢鋼梯度耐磨材料，在耐磨件的鋼基體上通過(guò)高能離子注滲WCS產(chǎn)品。具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高抗疲勞和高耐磨性。使工件表面光潔度不受破壞，提高耐磨件的使用壽命。比傳統(tǒng)高鉻鑄鋼、鑄鐵及硬質(zhì)耐磨合金塊條，硬度高得多，HRC達(dá)63～65。韌性強(qiáng)，能在加工過(guò)程中，把工件磨損的鐵污染降低到最小，杜絕了產(chǎn)品的二次污染，提高了煅燒高嶺土產(chǎn)品的純度與質(zhì)量。實(shí)行全封閉一體化生產(chǎn)。

與目前國(guó)內(nèi)煅燒高嶺土“全濕法”生產(chǎn)工藝相比，“全干法”生產(chǎn)工藝具有生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易控的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能生產(chǎn)出與“全濕法”產(chǎn)品一樣的高白度，白度可在93%～96%，具有巨大的性能價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

(4)高嶺巖的煅燒工藝流程

超細(xì)煅燒高嶺土生產(chǎn)工藝流程主要包括四個(gè)部分：①原料的預(yù)先干燥，達(dá)到進(jìn)行超細(xì)粉碎的水份要求；②高嶺土的超細(xì)粉碎與分級(jí)，達(dá)到煅燒要求粒度；③高溫煅燒處理成要求純度和白度；④煅燒后的打散解聚，達(dá)到最終成品要求細(xì)度。生產(chǎn)工藝流程圖如下。

油漆涂料、塑料橡膠級(jí)：高嶺土原料→水洗除雜→混入藥劑→干法粉碎(800目、1250目)→煅燒→解聚打散→產(chǎn)品(800目、1250目、2000目、3000目)。

造紙涂料級(jí)：原料→水洗除雜→混入藥劑→干法粉碎(2μm＞80%)→煅燒→混入干磨助劑→解聚打散→產(chǎn)品(1250目、2000目、3000目、2μm＞70%、2μm＞80%及部分2μm＞90%)。

產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、主要設(shè)備、原材料及水電成本分別見(jiàn)表2、表3、表4。

表2  產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(%，按GB/T14563-93) 牌號(hào)

白度 92 94 SiO2 56 54 Al2O3 42 44 Fe2O30.5 0.3 TiO20.3 0.3 K2O 0.1 0.1 Na2O0.2 0.2 CaO LOI 0.3 0.3 60 65 55 60 0.5 0.5

表3  主要設(shè)備

設(shè)備名稱(chēng)

顎式破碎機(jī)

超細(xì)粉碎成套設(shè)備

高溫窯爐

干燥設(shè)備

型高溫轉(zhuǎn)盤(pán)和襯圈

脈沖布袋除塵器 規(guī)格型號(hào) 250×400 BXZM-800 SK-10 非標(biāo) 非標(biāo)(HRC＞63) JH-60 臺(tái)數(shù) 1 1 1 1 1 1 功率(kW) 15 160    2.2 價(jià)格(萬(wàn)元) 1 65 20 3 3 3.7

調(diào)頻電動(dòng)機(jī)

離心鼓風(fēng)機(jī)

液化氣鋼瓶

高溫耐火料盆

合計(jì) YTPFQ1600L-2 90L-9-19 50kg 非標(biāo)  1 2 20 5 000  22 4.4   203.6 1.3 0.5 1 2 100.5

表4  原材料及水電成本 名稱(chēng)

精選高嶺土

煤氣

紙塑三復(fù)合袋

電

水

藥劑消耗

合計(jì) 單位 t t 個(gè) 度 t t  單耗 1.2 0.15 50 250 2 0.015  單價(jià)(元) 300 3 000 2 0.6 1 均價(jià)10 000  單耗價(jià)(元/t) 360 450 100 150 2 150 1 212

結(jié)  語(yǔ)

綜上所述全干法生產(chǎn)煅燒高嶺土工藝與全濕法生產(chǎn)工藝相比，具有投資小，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)操作方便易控，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的性?xún)r(jià)比，值得大力推廣。

河南華冠環(huán)保科技有限公司在山西境內(nèi)有大量的煅燒高嶺土行業(yè)業(yè)績(jī)，細(xì)度有325、800、1000、1250目， 產(chǎn)量有50-200噸每天產(chǎn)能，可技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)�可出售設(shè)備，產(chǎn)品。

河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�司專(zhuān)業(yè)致力于資源再利用、高嶺土行業(yè)，生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率可提高10%以上，產(chǎn)量提高5%～10%，能耗降低20%左右，產(chǎn)能達(dá)到50-500t/d，更加節(jié)能環(huán)保。如有需求，可直接咨詢(xún)18637113703(微信同號(hào))，華冠環(huán)保科技公司為您竭誠(chéng)服務(wù)，隨時(shí)歡迎前來(lái)參觀!

專(zhuān)業(yè)售后服務(wù)！
1、在售前我們可以提供詳細(xì)的產(chǎn)品介紹和電子版目錄，可以根據(jù)客戶(hù)的物料處理要求推薦合適的機(jī)型并作出詳細(xì)的報(bào)價(jià)清單，同時(shí)還可以提供關(guān)于廠房生產(chǎn)車(chē)間、機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)等視頻，供客戶(hù)觀看；
2、當(dāng)客戶(hù)下單以后，華冠技術(shù)工程師要去客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)勘探，作出詳細(xì)的工藝流程布置圖，以及基礎(chǔ)圖；
3、我們隨時(shí)安排員工拍照，視頻和跟進(jìn)客戶(hù)設(shè)備的生產(chǎn)進(jìn)度，嚴(yán)格控制設(shè)備量；
4、設(shè)備出廠前我們會(huì)試機(jī)運(yùn)行24小時(shí)，并提供詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告隨同設(shè)備儀器發(fā)貨；
5、設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，我們將免費(fèi)排售后工程師，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)客戶(hù)安裝調(diào)試，直至設(shè)備正常生產(chǎn)，并且負(fù)責(zé)培訓(xùn)操作人員，客戶(hù)完全能自行生產(chǎn)操作方可回公司。