第一節(jié) 滑石的簡(jiǎn)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(jiàn)的硅酸鹽礦物,它非常軟并且具有滑膩的手感。人們?cè)x出10個(gè)礦物來(lái)表示10個(gè)硬度級(jí)別,稱為摩氏硬度,在這10個(gè)級(jí)別中,第一個(gè)(也就是最軟的一個(gè))就是滑石。柔軟的滑石可以代替粉筆畫(huà)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(huì)因含有其他雜質(zhì)而帶各種顏色?;挠猛竞芏?,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(lái)發(fā)展趨勢(shì)的(可研報(bào)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(jiǎn)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(jìn)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(guó)內(nèi)大部分滑石礦山常用手選生產(chǎn)高級(jí)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(chǎng)中滑石帶負(fù)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(chǎng)中很容易將上述礦物分開(kāi)。
(四)磁選滑石精礦除要求具有一定的細(xì)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(shí)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(jī)包括準(zhǔn)備機(jī)構(gòu)(礦倉(cāng)、給礦機(jī)、皮帶輸送機(jī))、輻射源和探測(cè)器(傳感器)、電子控制回路及執(zhí)行機(jī)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(jī)揀出較純凈的滑石。一般采用勞動(dòng)特克斯621型光選機(jī),如美國(guó)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(dá)69%的富礦,最后磨細(xì)到200目進(jìn)行浮選,獲得品位99%的化妝品級(jí)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(xì)磨與超細(xì)磨滑石最終都是以粉體狀態(tài)應(yīng)用的,因此,細(xì)磨和超細(xì)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?xì)磨,國(guó)內(nèi)一般采用各種型號(hào)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(xì)分級(jí)設(shè)備,也可以生產(chǎn)500—1250目的產(chǎn)品。超細(xì)滑石粉是當(dāng)今世界用量最大的超細(xì)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(xì)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(jī)械沖擊式磨機(jī)、氣流粉碎機(jī)、離心自磨機(jī)、旋磨機(jī)以及振動(dòng)磨、攪拌磨和塔式磨等。除了氣流粉碎機(jī)外,為了滿足用戶對(duì)粒度分布的要求,其他分級(jí)設(shè)備一般還需配置細(xì)分級(jí)設(shè)備,常用的精細(xì)分級(jí)設(shè)備是各種渦輪式空氣離心分級(jí)機(jī),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(xì)磨(雷蒙磨)--超細(xì)粉碎(氣流磨)--旋風(fēng)集料—包裝生產(chǎn)過(guò)程大致是滑石塊首先由給料機(jī)送入錘式破碎機(jī)進(jìn)行破碎;破碎后的物料經(jīng)斗式提升機(jī)和振動(dòng)給料機(jī)進(jìn)入立式干燥機(jī)中干燥;干燥后的物料再經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎后進(jìn)入雷蒙磨細(xì)磨細(xì)磨后的滑石粉進(jìn)入氣流磨進(jìn)行超細(xì)粉碎。最終產(chǎn)品細(xì)度可達(dá)到500—5000目(d97=30—5um)。
工業(yè)上使用的氣流磨包括圓盤(pán)式氣流磨、流化床對(duì)噴式氣流磨、循環(huán)管式氣流磨等?;母咚贆C(jī)械沖擊超細(xì)粉碎工藝流程如下:滑石塊—破碎(錘式破碎機(jī))--高速機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)—渦輪式精細(xì)分級(jí)機(jī)—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(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī),粉碎后的產(chǎn)物通過(guò)渦輪式精細(xì)分級(jí)機(jī)分級(jí)后用旋風(fēng)集料器收集。分級(jí)后的精粒級(jí)產(chǎn)品可以返回磨機(jī),也可單獨(dú)作為一種產(chǎn)品?;碾x心自磨和旋磨機(jī)超細(xì)磨工藝大體上與高速機(jī)械沖擊超細(xì)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(qiáng)填料。
對(duì)其進(jìn)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?;郾砻娓男允褂玫谋砻娓男詣┲饕懈鞣N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(jī)主要有連續(xù)式和流態(tài)化改性機(jī)、連續(xù)渦流式粉體表面改性機(jī) (SLG型)、高速加熱混合捏合機(jī)等。
四、煅燒我國(guó)江西省廣豐地區(qū)蘊(yùn)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(jī)碳。為了開(kāi)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(dá)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(guó)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(gè)國(guó)家和地區(qū)存在滑石礦,主要分布在俄羅斯、中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、芬蘭等國(guó)。世界上滑石儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)量占75%,后者礦床則主要是滑石巖。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)局調(diào)查,2014年,美國(guó)有四家公司在四個(gè)周的六個(gè)礦開(kāi)采滑石,所有礦床均為露天開(kāi)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(guó)滑石資源儲(chǔ)量位居世界第二,具有分布廣且相對(duì)集中的特點(diǎn)。目前全國(guó)已知15個(gè)省發(fā)現(xiàn)有不同儲(chǔ)量和品級(jí)的滑石,主要集中在遼寧、山東、廣西、江西、青海五省,占全國(guó)滑石儲(chǔ)量的94%以上,其中遼寧、山東、廣西三省(區(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(guó)和歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(dòng)化的現(xiàn)代化生產(chǎn)特點(diǎn),其產(chǎn)品具有高端化、專用化、功能化等特點(diǎn)。意大利化妝品級(jí)滑石粉聞名世界;法國(guó)滑石質(zhì)地細(xì)膩,并掌握較高的滑石滅菌技術(shù),也是化妝品級(jí)滑石粉的主要生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。
我國(guó)的滑石礦選礦工藝和設(shè)備較為落后,主要靠引進(jìn)和學(xué)習(xí)國(guó)外滑石礦的選礦提純工藝和設(shè)備。中國(guó)滑石粉加工主要采用干法加工,所用設(shè)備以雷蒙機(jī)、機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、氣流磨為主,各類球磨機(jī)和其它磨機(jī)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(jī);80年代后期到90年代引進(jìn)了日本細(xì)川公司MNC502型超細(xì)磨粉機(jī)及在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的CIM51型超細(xì)粉碎機(jī);90年代后期到2000年以后,采用以德國(guó)核心技術(shù)制作的氣流磨得到了廣泛應(yīng)用。中國(guó)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(gè)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(lái)看,由于滑石在資源分布和消費(fèi)領(lǐng)域的不同以及替代品的影響,所以不同國(guó)家滑石消費(fèi)結(jié)構(gòu)不盡相同。中國(guó)滑石產(chǎn)量的 60%以上消費(fèi)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(guó)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(chǎng)
近幾年,世界滑石產(chǎn)量逐漸趨于平穩(wěn),中國(guó)是世界最大的滑石生產(chǎn)國(guó),其次是印度、巴西、墨西哥、美國(guó)等地。在世界滑石貿(mào)易中,滑石主要出口國(guó)有中國(guó)、美國(guó)、加拿大、意大利、澳大利亞和印度。主要進(jìn)口國(guó)包括日本、韓國(guó)、墨西哥、比利時(shí)和德國(guó)等70多個(gè)國(guó)家或地區(qū)。
歐洲滑石主要生產(chǎn)國(guó)有法國(guó)、芬蘭、奧地利、意大利、土耳其等,其中法國(guó)和芬蘭的滑石產(chǎn)量占?xì)W盟滑石總產(chǎn)量的一半以上。法國(guó)、芬蘭、奧地利和意大利是歐洲地區(qū)主要出口滑石的國(guó)家,出口市場(chǎng)主要集中在德國(guó)、荷蘭、比利時(shí)和英國(guó)。
中國(guó)是世界上最大的滑石生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó),在世界市場(chǎng)有著重要地位?;矫鲀?chǔ)量占世界的31%,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的46%,國(guó)際貿(mào)易量占世界貿(mào)易量的28%,出口到世界70多個(gè)國(guó)家或地區(qū),其中亞洲的日本、韓國(guó)等地占比較大。
作為世界上最大的滑石出口國(guó),國(guó)內(nèi)的主要礦山和企業(yè),都看中海外市場(chǎng)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(dòng)力也主要來(lái)自國(guó)際市場(chǎng)需求,出口已是我國(guó)滑石工業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。但隨著國(guó)內(nèi)滑石價(jià)格優(yōu)勢(shì)在國(guó)際市場(chǎng)的消失,我國(guó)滑石出口的形式也趨于嚴(yán)峻。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高端滑石粉需求的增長(zhǎng)也使得滑石粉的進(jìn)口量不斷增長(zhǎng)。在今后幾年,國(guó)內(nèi)對(duì)中高檔滑石的需求還會(huì)保持較快的增長(zhǎng)速度。這表明當(dāng)下我國(guó)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(guó)內(nèi)滑石市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
一、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)狀
國(guó)際市場(chǎng)一直是中國(guó)滑石工業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。但近年?lái),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)出現(xiàn)了引人注意的變化。以往國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以低檔產(chǎn)品為主,用于造紙?zhí)盍系鹊投耸袌?chǎng),這些市場(chǎng)2000年以來(lái)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(lái)增長(zhǎng)迅速。值得關(guān)注的是中國(guó)每年進(jìn)口滑石已超過(guò)2萬(wàn)噸,即使是全球金融危機(jī)的2009年,進(jìn)口滑石數(shù)量和價(jià)格和歷史頂峰的2008年相比,也沒(méi)有顯著下降,這和世界經(jīng)濟(jì)的整體衰退形成了鮮明的反差。
在今后幾年內(nèi),國(guó)內(nèi)對(duì)中高檔滑石的需求還會(huì)保持較快的增長(zhǎng)速度。如果說(shuō)滑石工業(yè)在過(guò)去的30年的發(fā)展動(dòng)力主要來(lái)自于出口市場(chǎng),那么今后國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求將超過(guò)出口的拉動(dòng)。2010年中國(guó)在造紙、涂料、汽車(chē)和家電、陶瓷的產(chǎn)量都達(dá)到了世界第一,而這些市場(chǎng)正是滑石的主要應(yīng)有領(lǐng)域,市場(chǎng)潛力非常巨大。長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲是最主要的消費(fèi)地區(qū)。今后主要的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)在塑料,特別是PP塑料,用于汽車(chē)工業(yè)、家電和包裝制品,年增長(zhǎng)率會(huì)維持在5-10%。
二、滑石價(jià)格趨勢(shì)
1994年以來(lái)滑石原料和滑石粉的出口價(jià)格。除2009年金融危機(jī)的影響外,無(wú)論原料還是粉體,價(jià)格一直在增長(zhǎng)。2000-2008年的8年間,原料價(jià)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于同期其他國(guó)家產(chǎn)地的滑石價(jià)格上漲幅度。
世界市場(chǎng)對(duì)中國(guó)白滑石的需求量仍在不斷增長(zhǎng),但中國(guó)的供貨能力并沒(méi)有提高,甚至有所下降。雖然其它國(guó)家出口有所增長(zhǎng),但中國(guó)滑石仍將是世界市場(chǎng),特別是亞洲市場(chǎng)的不可替代的來(lái)源。日本、韓國(guó)進(jìn)口的滑石95%來(lái)自中國(guó)。歐美的原料需求近幾年無(wú)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(lái)源仍然是中國(guó)。
滑石近年來(lái)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(kāi)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(shí)行“減量化”政策,出口配額逐年減少。復(fù)墾費(fèi)09年已開(kāi)始征收,資源稅的改革已箭在弦上,環(huán)境保護(hù)將有更嚴(yán)格的要求。
中國(guó)滑石價(jià)格上漲既是市場(chǎng)上供求關(guān)系的反應(yīng),也是中國(guó)滑石生產(chǎn)和出口成本不斷增加反應(yīng)。出口價(jià)格進(jìn)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(jià)格進(jìn)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(shí)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(méi)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。滑石用于陶瓷,可降低燒成溫度;滑石用于PP填料,同樣能節(jié)省樹(shù)脂的使用量。
隨著開(kāi)采年限的增長(zhǎng),原料質(zhì)量不如從前,開(kāi)采成本越來(lái)越高,資源緊缺的問(wèn)題突顯,正在成為加工工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的制約瓶頸。目前遼寧地區(qū)的原料價(jià)格高于國(guó)內(nèi)其他產(chǎn)區(qū)50-100美元,中國(guó)滑石原料高于周邊國(guó)家50-100美元。中國(guó)滑石的原料價(jià)格優(yōu)勢(shì)正在弱化。
滑石工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展不能再依賴廉價(jià)資源,必須依靠自己多年來(lái)積累的加工和技術(shù)優(yōu)勢(shì),發(fā)展高附加值的深加工產(chǎn)品和提高對(duì)資源的有效利用。值得高興的是,中國(guó)滑石規(guī)模相對(duì)15年前縮小了50%,但產(chǎn)值卻增長(zhǎng)了500%。高端產(chǎn)品的價(jià)格由5年前的200-300美元提高到500-600美元甚至超過(guò)1000美元。微細(xì)目的產(chǎn)量2009年達(dá)到13萬(wàn)噸左右。省級(jí)以上科研成果幾十項(xiàng)。自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利發(fā)明數(shù)十項(xiàng)。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(kāi)始得到國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可。中國(guó)滑石出口已有70年的歷史,但動(dòng)因今昔截然不同。如果說(shuō)當(dāng)年為了生存不得不出賣(mài)原材料的話,那么今天的出口則是主動(dòng)走出國(guó)門(mén),參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),尋找更加寬廣的國(guó)際市場(chǎng),發(fā)展和壯大自己。
四、滑石 行業(yè) 的未來(lái)市場(chǎng)
長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看,豐富的原料和加工能力是中國(guó)滑石工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的基石,缺一不可。但目前原料的緊缺已經(jīng)開(kāi)始制約加工 行業(yè) 的投資和發(fā)展。近幾年中國(guó)周邊的高檔滑石原料比中國(guó)價(jià)格方面有明顯的優(yōu)勢(shì),這既是挑戰(zhàn),也是機(jī)遇。下一步我們不但要考慮如何利用中國(guó)的滑石資源,更需要考慮如何利用世界滑石資源,滿足國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)的需求。
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