第一節(jié) 滑石的簡介
滑石是熱液蝕變礦物。富鎂礦物經(jīng)熱液蝕變常變?yōu)榛?,故滑石常呈橄欖石、頑火輝石、角閃石、透閃石等礦物假象?;且环N常見的硅酸鹽礦物,它非常軟并且具有滑膩的手感。人們曾選出10個礦物來表示10個硬度級別,稱為摩氏硬度,在這10個級別中,第一個(也就是最軟的一個)就是滑石。柔軟的滑石可以代替粉筆畫出白色的痕跡?;话愠蕢K狀、葉片狀、纖維狀或放射狀,顏色為白色、灰白色,并且會因含有其他雜質(zhì)而帶各種顏色。滑石的用途很多,如作耐火材料、造紙、橡膠的填料、農(nóng)藥吸收劑、皮革涂料、化妝材料及雕刻用料等等?;?行業(yè)
的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢的(可研報告)。
第二節(jié) 滑石的加工技術(shù)
一、選礦提純 滑石的選礦方法如下:
(一)浮選由于滑石的天然可浮性好,因此烴類油捕收劑即可浮選。常用的捕收劑是煤油,浮選油作起泡劑。甲基異丁基甲醇(MIBC)生成的泡沫較脆,容易獲得優(yōu)質(zhì)精礦。
滑石浮選流程比較簡單,只需一次粗選、一次掃選、2—4次精選就可獲得最終精礦。
(二)手選是根據(jù)滑石和脈石礦物的滑膩性不同用手工進行挑選?;哂辛己玫幕佇?,品位越高,滑膩性越好,憑手感極易鑒別。國內(nèi)大部分滑石礦山常用手選生產(chǎn)高級滑石塊。
(三)靜電選礦滑石礦石中除滑石外,還含有菱鎂礦、磁鐵礦、磁硫鐵礦、透閃石等礦物,嵌布粒度為0.5mm左右。在靜電場中滑石帶負電荷,菱鎂礦帶正電荷,而磁鐵礦和磁流鐵礦均為良導(dǎo)體,因而在電場中很容易將上述礦物分開。
(四)磁選滑石精礦除要求具有一定的細度外,還要具有一定的白度。由于礦石中染色鐵礦物的存在,有時用上述方法還不夠,需要用磁選除去鐵礦物。采用濕式磁選可使滑石精礦含鐵量從4%--5%降到1%以下。
(五)光電檢選是利用滑石和雜質(zhì)礦物表面光學(xué)業(yè)性質(zhì)的不同而分選的方法。光電分選機包括準(zhǔn)備機構(gòu)(礦倉、給礦機、皮帶輸送機)、輻射源和探測器(傳感器)、電子控制回路及執(zhí)行機構(gòu)等。另外利用滑石在紫外線照射下發(fā)出白色熒光的特征,可利用光電分選機揀出較純凈的滑石。一般采用勞動特克斯621型光選機,如美國塞浦路斯滑石公司用此法將滑石含量公為30%的貧礦富集到滑石含量達69%的富礦,最后磨細到200目進行浮選,獲得品位99%的化妝品級滑石。
(六)選擇性破碎和篩分利用滑石和脈石礦物在選擇性破碎和形狀方面的差異,采用沖擊破碎和交替使用矩形篩和方形篩邊疆篩分的方法,能夠分離出大部分伴生的石英和一半以上的碳酸鹽礦物。
二、細磨與超細磨滑石最終都是以粉體狀態(tài)應(yīng)用的,因此,細磨和超細磨是滑石所必須的加工技術(shù)。
滑石的莫氏硬度為1,天然可碎和可磨性好?;募毮?,國內(nèi)一般采用各種型號的雷蒙磨(即懸輥磨),主要生產(chǎn)200目和325目的產(chǎn)品,但如果設(shè)置精細分級設(shè)備,也可以生產(chǎn)500—1250目的產(chǎn)品。超細滑石粉是當(dāng)今世界用量最大的超細粉體產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用于造紙、塑料、橡膠、油漆涂料、化妝品、陶瓷等。目前超細滑石粉的加工主要采用干法工藝。
濕法粉碎雖有 研究 ,但工業(yè)上很少使用。干法生產(chǎn)設(shè)備主要有高速機械沖擊式磨機、氣流粉碎機、離心自磨機、旋磨機以及振動磨、攪拌磨和塔式磨等。除了氣流粉碎機外,為了滿足用戶對粒度分布的要求,其他分級設(shè)備一般還需配置細分級設(shè)備,常用的精細分級設(shè)備是各種渦輪式空氣離心分級機,如MS型、MSS型、ATP型、LHB型等。
滑石的氣流粉碎原則工藝如下:滑石塊—粗碎—干燥—中碎—細磨(雷蒙磨)--超細粉碎(氣流磨)--旋風(fēng)集料—包裝生產(chǎn)過程大致是滑石塊首先由給料機送入錘式破碎機進行破碎;破碎后的物料經(jīng)斗式提升機和振動給料機進入立式干燥機中干燥;干燥后的物料再經(jīng)錘式破碎機破碎后進入雷蒙磨細磨細磨后的滑石粉進入氣流磨進行超細粉碎。最終產(chǎn)品細度可達到500—5000目(d97=30—5um)。
工業(yè)上使用的氣流磨包括圓盤式氣流磨、流化床對噴式氣流磨、循環(huán)管式氣流磨等。滑石的高速機械沖擊超細粉碎工藝流程如下:滑石塊—破碎(錘式破碎機)--高速機械沖擊式超細粉碎機—渦輪式精細分級機—旋風(fēng)集料—包裝一般是將滑石塊破碎到8mm以后直接給入機械沖擊式超細粉碎機,粉碎后的產(chǎn)物通過渦輪式精細分級機分級后用旋風(fēng)集料器收集。分級后的精粒級產(chǎn)品可以返回磨機,也可單獨作為一種產(chǎn)品。滑石的離心自磨和旋磨機超細磨工藝大體上與高速機械沖擊超細粉碎工藝相似。
三、表面改性滑石粉廣泛用作聚丙烯、尼龍等高聚物基復(fù)合材料的增強填料。
對其進行表面改性可有效的改善滑石粉與聚合物的親和性和滑石粉填料在高聚物基料中的分散狀態(tài),從而提高復(fù)合材料的物理力學(xué)性能。滑石粉表面改性使用的表面改性劑主要有各種表面活性劑、石蠟、鈦酸酯和鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、磷酸脂等。改性主要采用干法改性工藝。改性機主要有連續(xù)式和流態(tài)化改性機、連續(xù)渦流式粉體表面改性機 (SLG型)、高速加熱混合捏合機等。
四、煅燒我國江西省廣豐地區(qū)蘊藏有豐富的黑滑石資源。
原因是災(zāi)些滑石礦中含有較多的有機碳。為了開發(fā)利用這些黑滑石資源,煅燒是必須的加工工藝。煅燒溫度一般為600--1200℃,在此溫度范圍內(nèi),溫度越高,煅燒后滑石的白度越高,煅燒白度最高可達90%以上。目前煅燒設(shè)備大多采用梭氏窯、隧道窯和回轉(zhuǎn)窯。
第三節(jié) 國內(nèi)外滑石工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展差異
一、資源
目前在世界范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有40多個國家和地區(qū)存在滑石礦,主要分布在俄羅斯、中國、美國、法國、芬蘭等國。世界上滑石儲量最大的為俄羅斯,據(jù)《蘇聯(lián)滑石礦床》(羅曼諾維奇)載,其儲量為39419×104t,主要產(chǎn)區(qū)在西伯利亞,其次是烏拉爾地區(qū)。塊滑石前者儲量占75%,后者礦床則主要是滑石巖。根據(jù)美國地質(zhì)局調(diào)查,2014年,美國有四家公司在四個周的六個礦開采滑石,所有礦床均為露天開采。其中蒙大拿州是主要產(chǎn)區(qū),其次是得克薩斯州、佛蒙特州和弗吉尼亞州。
中國滑石資源儲量位居世界第二,具有分布廣且相對集中的特點。目前全國已知15個省發(fā)現(xiàn)有不同儲量和品級的滑石,主要集中在遼寧、山東、廣西、江西、青海五省,占全國滑石儲量的94%以上,其中遼寧、山東、廣西三?。▍^(qū))成為最主要的優(yōu)質(zhì)滑石產(chǎn)地。
二、技術(shù)
在滑石選礦和深加工技術(shù)方面,中國和歐美發(fā)達國家的發(fā)展水平還有較大差距。歐洲的魯茲那克、歐米亞、意米法比等跨國公司在滑石粉加工技術(shù)方面領(lǐng)先世界,這些公司的滑石加工工藝和技術(shù)真正體現(xiàn)了規(guī)?;?、自動化的現(xiàn)代化生產(chǎn)特點,其產(chǎn)品具有高端化、專用化、功能化等特點。意大利化妝品級滑石粉聞名世界;法國滑石質(zhì)地細膩,并掌握較高的滑石滅菌技術(shù),也是化妝品級滑石粉的主要生產(chǎn)國和出口國。
我國的滑石礦選礦工藝和設(shè)備較為落后,主要靠引進和學(xué)習(xí)國外滑石礦的選礦提純工藝和設(shè)備。中國滑石粉加工主要采用干法加工,所用設(shè)備以雷蒙機、機械沖擊式粉碎機、氣流磨為主,各類球磨機和其它磨機使用較少。80年代滑石粉的加工設(shè)備主要是傳統(tǒng)的雷蒙機;80年代后期到90年代引進了日本細川公司MNC502型超細磨粉機及在此基礎(chǔ)上開發(fā)的CIM51型超細粉碎機;90年代后期到2000年以后,采用以德國核心技術(shù)制作的氣流磨得到了廣泛應(yīng)用。中國滑石粉加工技術(shù)正在不斷的學(xué)習(xí)和提高,逐漸向世界領(lǐng)先水平靠近。
三、應(yīng)用
滑石具有穩(wěn)定性、低硬度、層狀結(jié)構(gòu)和親油疏水等特性,廣泛地應(yīng)用于造紙、塑料、油漆、陶瓷、化妝品、醫(yī)藥、橡膠、農(nóng)產(chǎn)品、肥料等 行業(yè) 中。世界范圍內(nèi)滑石在各個領(lǐng)域的平均數(shù)量比例。造紙、塑料、陶瓷、油漆涂料是四大主要應(yīng)用領(lǐng)域,總和占有85%的份額。
從地區(qū)差異來看,由于滑石在資源分布和消費領(lǐng)域的不同以及替代品的影響,所以不同國家滑石消費結(jié)構(gòu)不盡相同。中國滑石產(chǎn)量的 60%以上消費于造紙業(yè),其余用于涂料、陶瓷、化妝品、屋頂材料和塑料等 行業(yè) 。美國滑石32%用于涂料,28%滑石用于陶瓷, 18%用于造紙,6%用于屋頂材料,6%用于塑料,4%用于橡膠,3%用于化妝品。歐洲滑石的應(yīng)用也有很大差別。
四、市場
近幾年,世界滑石產(chǎn)量逐漸趨于平穩(wěn),中國是世界最大的滑石生產(chǎn)國,其次是印度、巴西、墨西哥、美國等地。在世界滑石貿(mào)易中,滑石主要出口國有中國、美國、加拿大、意大利、澳大利亞和印度。主要進口國包括日本、韓國、墨西哥、比利時和德國等70多個國家或地區(qū)。
歐洲滑石主要生產(chǎn)國有法國、芬蘭、奧地利、意大利、土耳其等,其中法國和芬蘭的滑石產(chǎn)量占歐盟滑石總產(chǎn)量的一半以上。法國、芬蘭、奧地利和意大利是歐洲地區(qū)主要出口滑石的國家,出口市場主要集中在德國、荷蘭、比利時和英國。
中國是世界上最大的滑石生產(chǎn)國、消費國和出口國,在世界市場有著重要地位?;矫鲀α空际澜绲?1%,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的46%,國際貿(mào)易量占世界貿(mào)易量的28%,出口到世界70多個國家或地區(qū),其中亞洲的日本、韓國等地占比較大。
作為世界上最大的滑石出口國,國內(nèi)的主要礦山和企業(yè),都看中海外市場這一塊蛋糕,企業(yè)自身的發(fā)展,深加工、高附加值產(chǎn)品的研發(fā)動力也主要來自國際市場需求,出口已是我國滑石工業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力。但隨著國內(nèi)滑石價格優(yōu)勢在國際市場的消失,我國滑石出口的形式也趨于嚴(yán)峻。與此同時,國內(nèi)市場對高端滑石粉需求的增長也使得滑石粉的進口量不斷增長。在今后幾年,國內(nèi)對中高檔滑石的需求還會保持較快的增長速度。這表明當(dāng)下我國滑石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須加大研發(fā)力度,提升技術(shù)、降低成本,走高附加值之路。
第四節(jié) 國內(nèi)滑石市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢
一、國內(nèi)市場現(xiàn)狀
國際市場一直是中國滑石工業(yè)發(fā)展的重要動力。但近年來,國內(nèi)市場出現(xiàn)了引人注意的變化。以往國內(nèi)市場以低檔產(chǎn)品為主,用于造紙?zhí)盍系鹊投耸袌?,這些市場2000年以來快速萎縮。與此相反,用于塑料、涂料、化妝品方面的中高檔產(chǎn)品近年來增長迅速。值得關(guān)注的是中國每年進口滑石已超過2萬噸,即使是全球金融危機的2009年,進口滑石數(shù)量和價格和歷史頂峰的2008年相比,也沒有顯著下降,這和世界經(jīng)濟的整體衰退形成了鮮明的反差。
在今后幾年內(nèi),國內(nèi)對中高檔滑石的需求還會保持較快的增長速度。如果說滑石工業(yè)在過去的30年的發(fā)展動力主要來自于出口市場,那么今后國內(nèi)市場的需求將超過出口的拉動。2010年中國在造紙、涂料、汽車和家電、陶瓷的產(chǎn)量都達到了世界第一,而這些市場正是滑石的主要應(yīng)有領(lǐng)域,市場潛力非常巨大。長江三角洲和珠江三角洲是最主要的消費地區(qū)。今后主要的市場增長點在塑料,特別是PP塑料,用于汽車工業(yè)、家電和包裝制品,年增長率會維持在5-10%。
二、滑石價格趨勢
1994年以來滑石原料和滑石粉的出口價格。除2009年金融危機的影響外,無論原料還是粉體,價格一直在增長。2000-2008年的8年間,原料價格的上漲幅度為143%,年均漲幅18%;粉體的上漲幅度為89%,年均漲幅11%,遠遠高于同期其他國家產(chǎn)地的滑石價格上漲幅度。
世界市場對中國白滑石的需求量仍在不斷增長,但中國的供貨能力并沒有提高,甚至有所下降。雖然其它國家出口有所增長,但中國滑石仍將是世界市場,特別是亞洲市場的不可替代的來源。日本、韓國進口的滑石95%來自中國。歐美的原料需求近幾年無法全部滿足。世界白滑石供應(yīng)緊張今后不可能改變,主要來源仍然是中國。
滑石近年來被列為“兩高一資”產(chǎn)品, 產(chǎn)業(yè)政策 有了較大變化,2003年出口退稅開始減少,2006年取消全部退稅。2009年征收10%的關(guān)稅,出口數(shù)量實行“減量化”政策,出口配額逐年減少。復(fù)墾費09年已開始征收,資源稅的改革已箭在弦上,環(huán)境保護將有更嚴(yán)格的要求。
中國滑石價格上漲既是市場上供求關(guān)系的反應(yīng),也是中國滑石生產(chǎn)和出口成本不斷增加反應(yīng)。出口價格進一步上漲的可能性仍然很大,特別是高檔白滑石的原料和粉體。資源稅、人力成本,人民幣匯率是出口價格進一步上漲的重要因素。
三、滑石
行業(yè)
的
產(chǎn)業(yè)政策
盡管滑石被列為“兩高一資”產(chǎn)品,但它確實是碳排放和其他污染物排放較低的產(chǎn)品,粉體加工的碳排放在150-800公斤每噸,沒有污水、氮化物、硫化物的排放,粉塵使用一般的除塵設(shè)備都能有效地解決?;糜谔沾?,可降低燒成溫度;滑石用于PP填料,同樣能節(jié)省樹脂的使用量。
隨著開采年限的增長,原料質(zhì)量不如從前,開采成本越來越高,資源緊缺的問題突顯,正在成為加工工業(yè)進一步發(fā)展的制約瓶頸。目前遼寧地區(qū)的原料價格高于國內(nèi)其他產(chǎn)區(qū)50-100美元,中國滑石原料高于周邊國家50-100美元。中國滑石的原料價格優(yōu)勢正在弱化。
滑石工業(yè)的進一步發(fā)展不能再依賴廉價資源,必須依靠自己多年來積累的加工和技術(shù)優(yōu)勢,發(fā)展高附加值的深加工產(chǎn)品和提高對資源的有效利用。值得高興的是,中國滑石規(guī)模相對15年前縮小了50%,但產(chǎn)值卻增長了500%。高端產(chǎn)品的價格由5年前的200-300美元提高到500-600美元甚至超過1000美元。微細目的產(chǎn)量2009年達到13萬噸左右。省級以上科研成果幾十項。自主知識產(chǎn)權(quán)和專利發(fā)明數(shù)十項。表面改性,粒狀,壓縮,塑料母粒等眾多新產(chǎn)品已形成系列和規(guī)模。高端產(chǎn)品的份額正在快速上升,自主品牌也開始得到國際市場的認(rèn)可。中國滑石出口已有70年的歷史,但動因今昔截然不同。如果說當(dāng)年為了生存不得不出賣原材料的話,那么今天的出口則是主動走出國門,參與國際競爭,尋找更加寬廣的國際市場,發(fā)展和壯大自己。
四、滑石 行業(yè) 的未來市場
長遠的觀點看,豐富的原料和加工能力是中國滑石工業(yè)進一步發(fā)展的基石,缺一不可。但目前原料的緊缺已經(jīng)開始制約加工 行業(yè) 的投資和發(fā)展。近幾年中國周邊的高檔滑石原料比中國價格方面有明顯的優(yōu)勢,這既是挑戰(zhàn),也是機遇。下一步我們不但要考慮如何利用中國的滑石資源,更需要考慮如何利用世界滑石資源,滿足國內(nèi)和國際市場的需求。
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