煤係共伴生礦產資源是指在煤係地層中與煤共生或伴生的其(qí)他礦產或元素,賦存於我國多數煤(méi)係地層中,是不可再(zài)生的(de)資源。充分發揮其資源優(yōu)勢(shì),提高其開發、加工及綜合(hé)利用水平勢在必行(háng)。
一、國(guó)內外技(jì)術發展趨勢
1.采礦技術
(1)設備大型化。目前美國已廣泛(fàn)應用(yòng)大型液壓鏟作為(wéi)鏟裝設備,實現了各工作麵間的快速移位。大型(xíng)輪式裝載機械(xiè)近年來主要發展了礦用汽車,載重量達到了327噸。
(2)工藝裝備高新化(huà)。隨著數(shù)控計算、全球(qiú)衛星定位、高速高頻雙向無限數據通信以及平麵(miàn)顯示等新技術、新設備的應用,通過遙(yáo)控(kòng)中心監控和監視采礦設備,裝載、運輸和(hé)卸載操作將全部實現自動化或遠距離遙控(kòng)。無人化開采係統(tǒng)、智能礦山已經成(chéng)為(wéi)發達國家采礦工(gōng)業的發展方向。
2.選礦技術
(1)特殊工藝技術不斷湧現。盡管許多礦種選礦作業中的破碎、磨礦、分(fèn)級濃縮和幹燥等過程(chéng)的技術大體已趨成熟,但有些(xiē)礦種的選(xuǎn)礦技(jì)術還需不斷開發完善。針對這些礦種,國內外開發應用新工藝、新(xīn)技術及新設備(bèi)的動向正呈現加速之勢,導致特殊選礦工藝技術不斷湧現。
(2)選(xuǎn)礦設備的(de)研發不斷取得進展。工業(yè)發達國家為了提高(gāo)選礦技術水平,不斷研製和開發新型(xíng)的選礦設備(bèi),在重選、磁選、浮選設備等方(fāng)麵(miàn)都有了顯(xiǎn)著的進(jìn)展。當前國內選礦設備研發(fā)的技(jì)術水平也已跨上了新的台階(jiē),取得了一定的進展。
(3)優化控製係統正在研發。上世紀(jì)90年代,許多選礦作業通過分段應用先進(jìn)技術,選礦廠(chǎng)物(wù)流係(xì)統大部分設備的起、停實現了集中自動控製,取得了巨大的經濟效益。國外礦業發達國家正(zhèng)研究開發選礦廠的全廠優化(huà)控製係統、朝著優化、自動化、方向發展。
(4)尾(wěi)礦開發利用受到重視。一(yī)是從尾礦(kuàng)中選(xuǎn)出部分有價值的組分,製造高附(fù)加值產品;二是將無再(zài)選價值的尾礦整體利用,以其為主(zhǔ)料製造各種產品。
3.礦物深加工(gōng)技術(shù)
(1)超細(xì)粉碎及精細分(fèn)級技術。該技術是(shì)煤係共(gòng)伴(bàn)生礦物最主要的深加工技術之一,其關鍵(jiàn)在於設(shè)備(bèi)。在該領域日本、德國、美國、加拿大(dà)等國一直處於世界選進水平。我國的主要(yào)發展趨勢(shì)是:A、分級(jí)粒度細、精度高、處理能力大、單位產品能耗低、磨耗小、效率高的精細分級設備將不斷得到開發的應用。B、粉碎極限粒度小、粉(fěn)碎比(bǐ)和處理能力大、單位產品能耗低、磨耗小、效率高、適用範(fàn)圍寬或者可用於低熔點、韌性、高硬度、易燃易爆等特殊物料(liào)加工的(de)超細粉碎方法和設備將會得到不斷開發和應用。C、現有的粒度檢測方法和儀(yí)器將得到進一步完善,料大小和粒(lì)度分布自動監控技術將會得(dé)到不斷開發(fā)和應用。
(2)礦物改(gǎi)性(xìng)技術。一是改性工藝和設備呈現有斷配套和完(wán)善之勢;二是活(huó)化劑的開發和攻關成為重點;三(sān)是通過化學處理、表麵和熱處理改性等方式來改變礦物的理化、表麵物理性能和物理(lǐ)性質等。
(3)精細提純技術。隨(suí)著航空、航(háng)天、電(diàn)子及高技術(shù)陶瓷等領域對非金屬礦物的提純要求越來越高,大大地(dì)促(cù)進了礦物微細(xì)粒提純技術的發展。該技術將是需要大力發展的主流技術。
(4)煆燒工藝和設(shè)備。目前,煆燒工藝和設備已成為(wéi)我國煤係共伴生礦產資源開發利用的技術瓶頸,大(dà)力開發先進的煤(méi)係共伴生資源煆燒技術和大型化設備已成為必然趨(qū)勢,並將會形成一個巨大(dà)市場前景的產業。
(5)礦物材料加工技術。隨著信(xìn)息、新材料、新能源、航空、航天、生(shēng)化、特(tè)種塗料(liào)等新興產業的崛起和環保產品的發展,對功能性礦物材料在晶體成分及(jí)結構方麵的要求越來越嚴格,但是可直接(jiē)用作(zuò)功(gōng)能材料的天然礦物的數量十(shí)分有限。近年來,加工、合成功能性礦物新材料技術已成為礦物材料加工技術的主流方向。
二、技術對策(cè)
1.積極建立以企業為主體,產學研聯合的(de)技術創新體係(xì),組織關鍵和重大(dà)技術開發,推進煤係共伴生礦產資源開發利用科技成果產業化;積極(jí)培育(yù)和發展技術市場,運用市場機製促進(jìn)新技術、新工藝(yì)、新產品、新設備的推廣和應(yīng)用。
2.引導煤係共伴生資源開發利用向高技術層(céng)次轉移,產品向高檔次轉移,改變我國共伴生礦產(chǎn)技術落後的麵貌,扭轉原礦和粗加(jiā)工產品大(dà)量出口而精加工製品大量(liàng)進口的不協調狀況,努力(lì)使(shǐ)深加工技術朝著粒度超細化、質量(liàng)高(gāo)純化、性能改性(xìng)化、加工工藝複合化、表麵活(huó)性(xìng)化(huà)的方向(xiàng)發展。
3.組織煤係共伴生礦產(chǎn)資源開發利用重大項目示範,選擇具有標誌性目標和廣泛(fàn)推廣前景的先進(jìn)適用技術,組織實(shí)施(shī)示範工程項目。重點以煤(méi)係高(gāo)嶺土(tǔ)超細、煆(duàn)燒、增白、改性為突破口,帶動煤係鋁礬土、耐火粘土、膨潤土、矽藻土、硫鐵礦和石墨等資源(yuán)開發利用的技術發展。通過技術政策和技(jì)術指南、技(jì)術導向目錄等引導技術發展方向(xiàng)和投資方向。
4.抓好基礎工作。
(1)建(jiàn)立(lì)礦物材料基本性(xìng)能表征和相關礦物材料數據庫,建立統一(yī)的礦物材料表征測試方法和組織領導體係。
(2)摸清礦(kuàng)物材料成分(fèn)、結構、性能關係。
(3)加強礦物新材料的開發研製工作,包括環境材(cái)料、環境工程礦物材料、環境(jìng)相容礦物材料以及納米礦物(wù)材料、礦物複合(hé)材料等。
5.加強(qiáng)共伴生礦產(chǎn)資源(yuán)開發利用社會中介(jiè)機構的服(fú)務功能,開展技術谘詢(xún)、服務活動,組織技(jì)術交流和培訓。
三、 加快煤係共伴生資源開發利用的建議
1.確立正確的技術發展思路
正確的技術發展思路是:提高資源利用意識,以市場為導向,依靠技術進步,開發科技含量高(gāo)、產品附加值高的精加工和深加工產品,不斷擴大應用領域,變資源優勢為經濟優勢。
需(xū)重點開發的煤係共伴生礦產資源(yuán)是:高嶺(lǐng)土,重點發展造紙塗料級高嶺土、煆燒超細高嶺土(tǔ)及納米級高純細粉產(chǎn)品等;石墨,重點發展乳劑、碳鎂磚(zhuān)耐火材料及各種碳素製品等;膨潤土,重點發展鈉基膨潤土(tǔ),包括球(qiú)團礦、鑽井泥漿用膨潤土產品(pǐn)、有機(jī)膨潤土吸附脫色和(hé)化工催化劑載體(tǐ);矽藻土,重點(diǎn)發展助(zhù)濾劑、吸附劑、催化劑載體材料及保(bǎo)溫(wēn)材料(liào)等(děng);耐火粘土,重點發展高鋁、低鐵熟(shú)料,以及(jí)耐(nài)火粘土用作耐(nài)火材料、冶金原料、高(gāo)鋁(lǚ)水泥原料等。
2.改進資源綜合利用(yòng)管理機製,完善(shàn)管理(lǐ)體係
(1)在新(xīn)建和改擴建項目時,應有經濟效益評估、環境(jìng)影響評價報告,還應提出資源綜(zōng)合開發利用評估報告。還應提出資(zī)源綜合開發利(lì)用評估報告。對礦產資源要(yào)進行綜合勘察、評(píng)價、開采和利用。在提出主礦產開采方案的同時,提出共伴生礦(kuàng)產的回收利用方案。
(2)項目建設中,共伴生礦產資源(yuán)綜合利用項目要與主工程(chéng)同時設計、同進(jìn)施工、同時投產。
(3)加強(qiáng)行業自律和企(qǐ)業(yè)內部管理,完善基礎性工作,建立煤係(xì)共伴生(shēng)資源利用統計和評價指標體(tǐ)係,完善產(chǎn)品技術標準和資源利用核查製(zhì)度(dù)。
(4)加快形成資源利用(yòng)產業鏈,促進良性循環。
3.製定和完善產業政策,促進煤係共伴(bàn)生礦產產業快速發(fā)展
製定和組織實施煤係共伴生礦產(chǎn)資源開發利用的產(chǎn)業政策,鼓勵發展(zhǎn)先進、高效、經濟(jì)和市(shì)場急(jí)需(xū)的技術、工藝和裝備(bèi),限製落(luò)後的技術、工藝(yì)和裝備,淘汰落後的生產能力、工藝和設備。改造和提升傳統的煤炭采掘業(yè)和共伴生礦產產業(yè),實現跨越式發展(zhǎn)。進一步製定鼓勵煤係共伴生礦產產業發展的稅收政策,頒布資源開發利(lì)用(yòng)目錄並加(jiā)強政策落實工作,建立共伴生礦產資源專項(xiàng)資金,重點支持共伴生資源產業發展。
4.加大資源綜合利用投資(zī)和技術改造的力度
對於明顯屬於我國優(yōu)勢的共(gòng)伴生(shēng)資源利用項目(mù),應列入國家基本建設和技術(shù)改造(zào)投資渠(qú)道,走少投入(rù)、多產出、高(gāo)效益的發展道路。當前,一是加快產品結構調整(zhěng),發(fā)展 煤係共伴生礦產深(shēn)加工產(chǎn)品,做到高起點、高技術、高投入;二是加快技術進步,提高(gāo)技術開發能力,提高產品質量和(hé)檔次(cì);三是加快建立一套(tào)與國際市(shì)場接軌的外貿出口體製,四是加快信息網絡建設,及時掌握國際信息(xī),以便應付市場變化;五是加快礦產品和材料(liào)製品標準製定,與國際標準接軌;六是加快市場培育和現行產品的更新換代。
5.拓展(zhǎn)國際交流會與合作,加強煤係共伴生礦產產業的發展能力
要積極學習、借鑒國外(wài)開發利用共伴生礦產資源,包括非礦資源的經驗和做法,不斷提高(gāo)我國自身的技術水(shuǐ)平和管理水平。通過各種形式,高起點地(dì)引(yǐn)進國外技術設備,做到(dào)引進(jìn)、消化吸收、創新的有機結合,促進技術進步及(jí)產品的升(shēng)級換代,形成具有自主知識產權核心技術和主導產品,建立有利於引進技術和裝備國(guó)產化的政策管理體係、資金支持體(tǐ)係和質量保證體係。建立我國自己(jǐ)的共伴生礦產骨幹企業,掌握核心技術,占領技(jì)術製高點,發揮先(xiān)導作用(yòng),使煤(méi)係(xì)共伴生礦產產業的發展能(néng)力不(bú)斷得到提(tí)升。