煤炭開采過程中會產生大量煤矸石，當煤矸石中高嶺巖含量超過80%的稱為煤系高嶺土，是中國特有、獨具特色、有廣闊利用前景的重要非金屬礦產資源。
 

目前，煅燒高嶺土生產企業主要分布在山西、內蒙古等地，規?；?000目（125目）以上煤系煅燒高嶺土企業約有10家，其中，山西有4家，實際產能為24萬t/a，；內蒙共有5家，實際產能為26萬t/a；河北有1家，實際產能為5萬t/a。

煤系高嶺土產業存在問題：

• —是行業內煅燒高嶺土企業規模小，管理成本偏高，技術研發、國際銷售方面投入不足，造成產品單一，只能在國內市場打價格戰。

• 二是煤礦設備大型化、采掘機械化后，將優質煤矸石與其他雜質混采在一起，使煤矸石資源綜合利用受限制。

• 三是利用仍以低端開發或者原材料銷售為主，影響了其深度開發利用。

煤系高嶺土的生產工藝一般是：破碎→除雜提純→濕法研磨→分級→壓濾→干燥→解聚→煅燒→解聚→包裝。

（1）綜合除雜提純技術

根據煤系高嶺土與雜質礦物磁性、活性和密度的不同，可采用磁選、重選、化學等方法除去原礦中的含鐵含鈦雜質礦物。

利用煤系高嶺土無磁性，部分含鐵含鈦雜質礦物如磁鐵礦、鈦鐵礦、菱鐵礦等有磁性的特點，采用磁選法可以除掉部分含鐵含鈦雜質礦物。

煤系高嶺土的密度為2.6g/cm3左右，含鐵含鈦雜質礦物的密度為3.4-3.8g/cm3,利用兩者間的密度差，在一定濃度和充分分散的條件下，實現重選分離，除去部分含鐵含鈦雜質礦物。

化學除雜法則是采用氧化-還原漂白方法除去部分鐵雜質。

（2）超細粉碎技術

煤系硬質高嶺巖的主要特點之一是礦石形成過程中受到成巖作用，礦石多是沉積巖，加工過程中需要進行破碎、粉碎、超細粉碎等一系列降低原礦塊度和細度的工序。其中，粉碎至325目（74μm）后，因超細煅燒高嶺土產品性能的要求，需要進一步超細粉碎，將物料粒度加工到微米級或亞微米級。

高嶺土超微細化的方法主要有干法超細化、濕法超細化、干濕混合法與納米化法四種。

（3）粉碎與干燥

干燥作業是將壓濾作業產品進行烘干，是保證煅燒過程順利進行的手段之一。

（4）煅燒

煅燒是獲取高白度、高質量煅燒煤系高嶺土產品的關鍵作業之一，原料質量、煅燒溫度、時間、氣氛是影響煅燒產品白度的主要因素，其中尤以煅燒氣氛控制最為重要。

傳統工藝技術一般采用氧化或還原氣氛靜態煅燒，對原料的鐵鈦含量要求嚴格（Fe2O3≤0.5%，TiO2≤0.8%），難以加工處理鐵鈦含量較高的原料，且產品在堆放一段時間后會返黃。

（5）表面改性

煅燒高嶺土的表面改性是一項非常重要的深加工手段，也是擴大煅燒高嶺土應用領域和提高有機高分子制品質量的一條十分有效的途徑。

表面改性劑的選擇和應用是高嶺土表面改性的關鍵技術，同時表面改性的工藝和設備也是表面改性技術很重要的部分。

（6）加工設備

超細粉碎及精細分級技術是煤系高嶺土最主要的深加工技術之一，其關鍵在于設備，但在該領域，日本、德國、美國、加拿大等國一直處于世界先進水平。

以“政府引領，創新驅動，加快非金屬礦產業轉型升級”為主題的2018年中國非金屬礦產業高峰論壇，今年將重點關注行業關切的問題，大力整合國家相關部門、產業集聚區、行業協會、研究機構、優質企業等各方資源，共商我國非金屬礦資源綜合利用發展大計！大會將于2018年8月9-11日在江蘇盱眙隆重召開，會議咨詢：18701083278，會議投稿：fentijs@163.com

來源：山西煤矸石煅燒高嶺土的產業發展應用；中國煤系高嶺土加工利用現狀與發展；“十三五”煤系高嶺土巖市場需求預測研究

編輯整理：粉體技術網