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铝矾土、菱镁矿、石墨,谁才是耐火材料真正的“王者”?

来源:中国矿业网  日期:2019年04月03日  文字:【 加粗】【高亮】【还原
耐火材料应用于钢铁、建材、有色、化工、电力、环保、航天等领域的高温过程,是所有高温工业新工艺和新技术实施的重要基础和支撑材料,对高温工业产品质量提升与品种开发、高效生产和节能减排具有重要作用。

耐火材料属资源型产业,原料是产品的基础,天然矿物原料是耐火原料的主体。天然矿物原料可以直接使用,既可以简化了生产工艺,节约能源,又可以降低生产成本,保护环境,是耐火材料工艺技术发展方向之一。


耐火材料行业的发展与国内矿产资源的保有量休戚相关。铝矾土、菱镁矿石墨作为耐火材料的三大原料,其资源储量、分布等情况占有非常重要的地位。铝矾土、菱镁矿、石墨三大原料,谁才是耐火材料真正的“王者”呢?


一、铝矾土


铝矾土,又名矾土、铝土矿,是一种呈白色或灰白色的土状矿物。部分铝矾土因含铁呈褐黄或浅红色,其密度范围为3.9~4g/cm3,莫氏硬度范围1~3,质脆、不透明,熔点高,不溶于水,易溶于强酸溶液。



世界上已知的赋存铝矾土资源的国家有49个,中国是世界上主要铝矾土生产国之一。目前,我国铝矾土储量居世界前列,总储量约为40亿t,占世界铝土资源总储量3%。我国铝土矿主要分布在辽宁、河北、山西、山东、河南、湖南、四川、贵州、广西等全国18个直辖市、省、自治区。


我国的铝矾土资源丰富,但是铝矾土的质量偏低,矿物构成主要以一水硬铝石型为主,属于高铝高硅低铁难溶的中低品位矿石。我国铝矾土的硅铝比分布大部分在4~9之间,而铝硅比较高的优质高铝矾土资源相对较少。


我国铝矾土资源后备储量不足,资源保障程度较低,已远不能满足市场需求。铝矾土的供给矛盾导致我国每年需要大量进口国外资源。


二、菱镁矿


中国是世界菱镁矿资源最丰富的国家。总查明资源量(矿石量)36.42亿t。总保有储量矿石18亿t,居世界第1位。


中国菱镁矿矿产分布图


中国菱镁矿资源特点

(1)储量高度集中,大中型矿床多。

(2)矿石质量优良,国际市场竞争力。

(3)以碳酸盐岩型矿床为主。

(4)勘查程度高,利用程度高。



探明储量的矿区分布于9个省(区),以辽宁菱镁矿储量最为丰富,占全国的85.6%。全国现有矿山开采企业超过200家,年产量1800万t。利用矿石生产镁质原材料的能力已达1500万t以上,此外山东、新疆、甘肃等地菱镁矿也较为丰富。


三、石墨



石墨是中国的优势矿种之一,储量约为5500万吨,位居世界第一。中国石墨矿床分布广泛,类型齐全,以晶质石墨为主。


中国石墨产业布局图


石墨:石墨的化学式为C,具有极高的耐火性能,在真空中熔点达3850℃,有滑腻感,耐强酸、强碱及有机溶剂侵蚀,含碳耐火材料具有以下优点:


(1)耐高温,温度高时,强度增高,2500℃时抗拉强度是室温的两倍。

(2)抗侵蚀,不为熔融炉渣浸润。

(3)抗热震性好,在温度急剧变化状况下,石墨的体积变化不大,加上良好的导热性,使制品具有良好的抗热震性。

(4)导电,导热性良好。

(5)润滑性良好。


石墨砖、镁碳砖、铝碳砖、Al2O3-SiC-C浇注料、捣打料等含石墨的耐火材料,广泛应用于钢铁、炼钢等重要的使用部位。


除了铝矾土、菱镁矿、石墨之外,能够作为耐火材料原料的矿产资源还有更多,但究竟哪一种才是真正的“王者”呢?



总结:


针对上述三大耐火材料的对比可知,铝矾土、菱镁矿、石墨在我国的储量都很丰富,并在各行业中都占有一席之地,它们不单单只应用于耐火原材料,还是其他制品不可缺少的关键材料,目前,中国及世界对于铝矾土、菱镁矿和石墨的需求量逐渐增多,在开采过程中出现了很多不好的现象,例如,矿产资源的流失等问题,致使我国的资源利用率下降,其实,对于铝矾土、菱镁矿和石墨究竟谁才是真正的“王者”的问题不是最重要,最关键的是保护好我国的矿产资源,能够更好地造福我们的子孙才是关键!

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