煤系膨润土的加工与利用

作者：李召东 敖迎春 刘兴美 来源：《地球》2013年第06期

[摘要]我国煤系地层储存有相当丰富的膨润土资源。膨润土被誉为“万能矿物原料”，尤其是优质膨润土用途更为广泛，遍及工农业生产等国民经济的各个部门。我国煤系共伴生膨润土的开发利用还比较低，本文在论述煤系膨润土开发利用的同时还提出了一些建议和对策。 [关键词]煤系共伴生膨润土 综合利用 建议和对策

[中图分类号]TV443+.3 [文献码]B [文章编号]1000-405X（2013）-6-2-1 0 引言

我国煤系地层中探明的膨润土储量8.88亿吨占我国膨润土总储量的绝大部分。可在开采煤的同时进行开采，开采成本低廉，是煤系中又一宝藏。经过多年的大量研究工作，或得了众多的成果。 1 煤系膨润土的资源化特征与性质

从成矿时代看，我国膨润上的主要成矿期正处于我国重要的聚煤期内，很多膨润上与煤系地层共生。所形成的膨润上质量好。矿层呈层状或似层状，稳定，矿床规模大，大多数为煤层的项底板或夹研，便于与煤同时开采。煤系膨润土是由于其形成的环境所决定的，但是就其本身的性质来讲与非煤系地层中的膨润土基本没有区别。因此其开发利用的工艺技术路线及产品是相通的。 2 有利条件

由于煤系膨润土通常作为煤层的顶、底板或夹研出现，因此，采煤时可以一并开采，煤矿装备可供利用，不必重新建矿井，只需增加选矿加工设备，建设选矿厂，比建设同类型矿山节约投资。同时，还可利用煤矿的井下及地面生产、生活设施。以及水电、交通运输等条件，可节约大量资金。如果开采煤系共伴生矿，不仅使原有基础设施得到充分利用，给国家节约大量资金，而目可使矿井寿命延长，具有明显的经济效益和社会效益。

我国膨润上生产技术还比较落后，长期处于磨粉出售阶段。而深加工产品占10%左右，主要包括活性白上7.5万t、有机土300t，医药用100t，其它深加工产品600t，共计7.6万t，但深加工产品产却占膨润上工业总产值的40%。因此，发展膨润土的深加工技术具有重大的意义。 3 开发与利用 3.1 初加工

膨润土初加工方法有干法和湿法加工两种。根据我国现有的选矿设备条件和用户的要求，煤系中的膨润上因其品位高，一般用干法手选即可，即把膨润上矿石中的杂质剔除，并根据用户的不同要求，将品位不同的矿石分别堆放，自然凉晒干燥，以适应不同工业部门的应用要求。

3.2 深加工 （1）人工改型钠土

钠基膨润土性能优良，用途广泛。为了使资源丰富的钙基膨润土能达到或接近钠基膨润土的性能要求，人工改性成为重要的深加工工艺。人工改型是将外加入的Na+离子挤压插入Ca-蒙脱石晶层间，进行阳离子的交换。常用的是碳酸钠。常用的方法有：堆场法钠化；悬浮液法；挤压钠化法。 （2）有机膨润土

利用膨润土蒙脱石晶层底面可交换性阳离子能与有机高分子阳离子交换的特性，制备具有疏水亲油的一类蒙脱石-有机复合物。有机膨润土在有机溶剂中可发生溶胀，形成极薄的板状分散于溶剂中，并通过层间端部与端部的氢键，形成三维网状结构，从而发挥增稠，高粘，触变性等功能。 （3）膨润土凝胶制备

制取膨润土凝胶是制备牙膏载体，化妆品凝胶及化工用催化剂、吸附剂、净化剂的重要手段。凝胶制备大体分四个阶段：①精选提纯；②用磷酸盐对蒙脱石进行边缘改性；③用高价阳离子进行凝胶；④蒙脱石凝胶漂白处理。

3.3 膨润土在工农业方面的应用 3.3.1 工业方面的应用

由于膨润土具有吸水膨胀性、分散性、粘结性、可塑性、胶体性、流变性、触变性、盐基交换性、吸附性、耐火性、润滑性等性能，用途很广泛。其中主要有：（1）钻井用泥浆； （2）机械铸造； （3）铁矿球团。 3.3.2 在农业方面的应用

由于膨润土含有动植物所需的常量和微量元素，在农牧业上用途广泛。其中主要应用有： （1）改良土壤；

（2）动物饲料粘结剂和添加剂；

（3）作肥料的悬浮剂和均匀剂和农药吸附剂。 4 技术对策

（1）制定规章法令，加强管理。 （2）加强科学研究，组织综合利用攻关。

（3）抓住矿业各个环节，落实矿产综合利用的具体措施：①矿产勘察阶段；②矿产开采阶段；③加工阶段。

（4）加强矿物加工工程及相关技术的研究。 （5）加强矿产资源综合利用的人才培养。 5加快煤系共伴生膨润土开发利用的建议

（1）确立正确的技术发展思路。正确的技术发展思路是：提高资源综合利用意识，以市场为导向，依靠科学技术进步，开发科技含量高、产品附加值高的深加工产品，不断扩大应用领域，变资源优势为经济优势。重点发展钠基膨润土，制备凝胶和活性白土。合成沸石等。开拓煤系膨润土加工技术新领域，发展产品新用途。

（2）改进资源综合利用管理机制，完善管理体系。

（3）制定和完善产业，促进煤系共伴生膨润土产业快速发展制定和组织实施煤系共伴生矿产资源开发利用的产业。鼓励发展先进、高效、经济和市场急需的技术、工艺和装备。加强二次资源的开发利用，实现跨越式发展。进一步制定鼓励煤系共伴生矿产产业发展的税收，颁布资源开发利用法令并加强落实工作，重点支持煤系共伴生资源产业发展。

（4）加大煤系共伴生膨润土综合利用投资和技术改造的力度。一是加快产品结构调整，发展煤系共伴生膨润土深加工产品；二是加快技术进步，提高技术开发能力，提高产品质量和档次；三是加快建立一套与国际市场接轨的外贸出口，为煤系膨润土和深加工产品的出口创造有力条件：

（5）拓展国际交流会与合作，加强煤系共伴生膨润土产业的发展能力。要积极学习、借鉴国外开发利用共伴生矿产资源的经验，不断提高我国自身的技术水平和管理水平。引进国外先进的开采和选矿设备，降低生产成本，提高生产能力。 参考文献

[1]史玉虎.煤炭资源型产业群在发展区域经济中的作用.《发展》2012.

[2]晏达宇.煤系共伴生矿产资源开发利用技术发展趋势与对策.煤炭企业管理.2004.