|
| |
| 我國天然沸石的開發利用現狀 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2014-08-14 10:37:44 瀏覽次數： |
|
| |
（中國粉體技術網/遠志）沸石自1956年由瑞典礦物學家克郎斯特德在玄武巖中發現以來，至今已有二百多年的歷史了。在此期間，沸石的開采、提純、改性、增白、加工、應用、新礦物的發現等方面都有很大的發展，已成為重要的非金屬礦產之一。
一、開發現狀
我國自1972年首先在浙江縉云發現了有工業價值的沸石以來，至今已有26年的歷史。 26年來 ，人們從不認識到認識，相繼在24個省、自治區發現沸石礦(點)370多處，并有30多個礦 床進行過正規的地質工作，獲得可供開采的地質儲量955億t，遠景儲量30～40億t。
我國第一個沸石開采企業建于1976年?，F在全國有沸石開采、加工企業上百家，年產沸石32 5萬t以上，其中位居榜首的是河北省圍場沸石公司，年產規模70多萬t。其次是浙江縉云東方沸石礦，年產規模為40萬T。年產規模在20～24萬t的有遼寧北票、山東萊西、吉林九臺和黑龍江省的海林。年產10萬t的有河北赤城、隆化。其他各礦產量較少。全國年產在30萬t以 上省份有河北、山東、內蒙、遼寧、吉林、黑龍江、浙江和河南等8省，其中河北省年產90 萬t以上，浙江年產40萬t以上。
二、 資源特點
全國儲量上億t的沸石礦有6個，分別分布在黑龍江、遼寧、河北、內蒙、浙江和海南，都集中在我國 東部，經濟比較發達地區，而中西部地區，至今還沒發現儲量上億t的大礦。我國的沸石礦絕大部分沸石類型為斜發沸石，少部分為絲光沸石，部分為以斜發沸石為主，絲光沸石為次 。此外，海南省金牛嶺發現有鈣十字沸石、菱沸石；四川大邑發現有方沸石；西藏日喀則發 現有濁沸石；江蘇漂陽發現有片沸石；廣西資源車田發現有輝沸石。礦石中沸石的含量絕 大部分為50%左右，按國外劃分標準，60%以上為高品位，60%以下為低品位，我國絕大部分 沸石屬于低品位，少部分屬于高品位，見表1。
表1我國各省的沸石品位概況
| 省份 |
一般品位（%） |
最高品位（%） |
省份 |
一般品位（%） |
最高品位（%） |
| 黑龍江 |
60 |
75～80 |
浙江 |
40～60 |
70~80 |
| 吉林 |
50 |
70～80 |
安徽 |
40～70 |
|
| 遼寧 |
30～50 |
60～70 |
山西 |
57 |
|
| 河北 |
50 |
73～85 |
山東 |
45.25 |
65.4 |
| 河南 |
50～60 |
|
新疆 |
42～50 |
78 |
| 內蒙 |
48.52 |
|
海南 |
15～30 |
50 |
| 江蘇 |
40～60 |
|
云南 |
40～50 |
60 |
| 福建 |
20～43 |
50～60 |
四川 |
60 |
|
| 廣西 |
23～61 |
|
西藏 |
80 |
|
| 廣東 |
60.78 |
|
青海 |
50 |
73 |
三、應用結構
3.1 水泥混合材料
我國沸石作為商品投放市場是1978年，第一個產品是水泥混合材，用戶有400多個水泥廠，占全國7000多個水泥廠的5.7%，年用量達300多萬t，約占應用結構的88%，對改善水泥的安定性，提高產量，降低能耗，增加經濟效益，緩解高爐水渣供需矛盾都有積極作用。 我國小水泥立窯的產量占全國水泥產量的85%，它最大的問題是安定性不好，而摻入沸石后，這個問題便迎刃而解。
3.2 飼料添加劑
投放市場的第二個產品是飼料添加劑，年用量約30萬t，占應用結構的10%左右。對節約糧食，發展養殖業，豐富“菜藍子”降低飼養成本，起了重要作用。
3.3 催化劑
投放市場的第三類產品是科技含量高，國際上尚未見報道，更無應用實例的BMZ-1 型、NZP-4型含雜原子有機廢氣焚燒催化劑以及TFJF型催化劑、ZD—Ⅰ型凈化劑、ZD—Ⅱ型 凈化劑、JMT型干燥劑、NZP-Ⅰ型催化劑等。這幾個產品沸石用量不多，但質量要求很高， 售價貴，效益好，這是我國天然沸石在開發利用上的重大突破。
(1)BMZ—1型廢氣焚燒催化劑 以天然沸石小球為載體，以鐵、銅、錳等氧化物為主要活性組分，經一定工藝過程制備而成，它對DMF(N-二甲基酰胺)、正丁胺等含氨有機物的氧化， 其活性和控制NOX能力均較高，且起燃溫度低。
(2)NZP-4型廢氣焚燒催化劑 以改性天然絲光沸石小球為載體，以貴金屬Pd為主要活性組分，以少量Pt為輔助組分，經過離子交換、吸附、還原、熱處理等工藝過程制作而成，對甲苯 (TOL)、甲乙酮(MEK)、二甲苯等烴類及含氧衍生物具較高的氧化活性。
由上述兩個產品組成雙層串連反應裝置，用于處理DMF、甲苯、甲乙酮的蒸氣及其混合蒸氣 ，具有良好的催化活性，完全轉化溫度低(260～300℃)，有機凈化率＞98%，控ＮＯ２率 ＞90%，凈化效果好。這兩個產品，由杭州大學研制，屬國內首創，國外無應用實例。
(3)TFJF型廢氣焚燒催化劑 以堇青石陶瓷蜂窩體為基體，以特粘料將天然沸石附著其上用 作載體，以過渡金屬氧化物和稀土氧化物為助催化劑制成的鉑、鈀協同型有機廢氣焚燒催化劑，已投入工業化生產，并占領了國內市場。國內外的用戶使用后認為，該產品對漆 包線烘爐排氣和其它產業排氣的凈化處理，具有引燃溫度低，凈化率高，使用期長，強度好 ，填裝方便等優點。
(4)ZD—I型凈化劑 本產品是浙江化工研究所利用浙江縉云絲光沸石制成的新產品。主要用 于凈化氯鉀烷，并同時吸附氯甲烷中的水分、氯化氫、甲醇、醛類等雜質，達到深度純化的 目的。經生產廠使用，不僅提高了產量，還節省了大量氯鉀烷，防止了環境污染。
(5)ZD—Ⅱ型凈化劑 本產品是浙江化工研究所利用改性的沸石研制的新產品。主要用于凈 化氯乙烷，效果非常好，可使水分、氯化氫的含量降到30ｐｐｍ以下，乙醇降到35ｐｐｍ以 下。用此經過凈化的氯乙烷生產的WTZK—02型蒸氣式壓力表，質量明顯提高，合格率大幅上 升，一次性合格率由50%提高到90%以上，經濟效益顯著?，F已配套用在出口變壓器上。
(6)JMT型干燥劑 本產品由縉云沸石化工廠生產，主要用于一些化工產品的脫水深度干燥。 它可以使產品的含水量降到10ｐｐｍ以下，比目前各化工企業普遍使用的合成沸石和硅膠，價格便宜50～70%，而且具有干燥效果好，耗電少，壽命長，費用低等諸多優點。上海電化 廠等單位使用本產品后，取得了明顯的經濟效益。
(7)NZP－Ⅰ型催化劑 本產品由杭州大學研制。它是以經離子交換改型處理 的縉云天然絲光 沸石為載體，采用交換與浸漬相結合的工藝，將助催化劑NｉＯ、MｎＯ2與Pｔ載于沸石上 而制成的。主要用于凈化有機廢氣。全國有8個省、市200多家工廠使用，不僅解決了工廠污 染的問題，還節省大量電力和白金。據測算，每用1ｍ３NZP－Ⅰ型催化劑，可增收節支3 1萬元，節電144萬度以上。本產品自投產以來，已取得可觀的經濟效益。
(8)氟利昂－12(F－１２)的深度干燥劑 F－12是我國目前應用最廣的氟利昂致冷劑，廣泛地用于 中小型制冷裝置中，如冰箱、空調機、去濕機、小冷庫等，還在香料、醫學、塑料等工業中 作氣霧劑、噴射劑和發泡劑。用于制冷，如果F－12進行深度干燥，可以使F－12的水份含 量降至10ｐｐｍ，達到日本1980年JIS標準的水份要求。此產品經在300Ｔ／ａ裝置上運轉一 年的應用試驗，證明對F－12液相脫水具有較高的吸附深度和吸附容量，與冷凍法脫水相比 ，節電95～97%。此產品和應用技術，已通過專家鑒定。德國用沸石制冷的技術1996年已投入商用階段。德國鐵路公司運營的城際高速列車，41個餐車上都安裝有沸石制冷設備。
3.4 其它產品
以天然沸石為原料開發的主要產品還有以下幾種：
(1)填料 用沸石作造紙填料，不僅價格低廉，還由于沸石具有離子交換性 能及分子篩效應， 因而在造紙過程中有凈化有害化學品的功效。用沸石作造紙填料，在黑龍江、浙江、廣西、 河 南都獲得成功。但從各地生產的情況來看，沸石品位對產品影響較大，黑龍江的沸石，留著 率比滑石粉高10%，而河南的沸石只高2～3%。沸石填料還用于塑料、橡膠、人造革等。
(2)洗滌劑 用天然沸石代替三聚磷酸鈉作洗衣粉目前只限于浙江萬里化工 廠生產了一 部分產品，其性能優于六和塔牌洗衣粉。北京科技大學利用河北的斜發沸石，經提純、改 性 、增白等工藝，獲得了質量比較好，可以作洗滌劑助劑的4A沸石，展示了良好的開發前景。
(3)長效碳銨 我國獨創的碳銨是一種肥效很好的速效肥，但多年連續施 用，則肥效銳減 ，但如果配入部分沸石作固氮劑，使其變成長效碳銨，則可顯著提高氮的利用率，增加作物 產量，并且在存放期不結塊、少揮發。作者的試驗證明，存放3年不結塊，肥效仍很好。目 前云南、吉林、黑龍江、內蒙的一些化肥廠都在組織生產。日本的大部分化肥都摻有10%的 沸石。
(4)沸石輕質磚 這是我國近幾年剛剛開發的一個新產品。由于沸石的密度 只有1.7～2.2T /m3，因此用其燒出來的磚比粘土磚輕30%，而抗壓強度比粘土磚高30～50，所以是一種非 常好的新型墻體材料。用其燒制的輕質磚，最低容量可以到450～550kg/m3，而抗壓強度 仍可達到3.9～4.9MPa。目前已在浙江、云南等省大量生產。
(5)沸石輕骨料和沸石陶粒 我國絕大部分沸石呈致密塊度，f=4～8，個別的達到16。風干抗壓強度12～25.8MPa，吉林九臺達到93.4MPa，因此，經熱加工便可制得質量優良的輕骨料。用河北獨石口沸石含量50～70%的沸石，浙江縉云 沸石含量40～60%的沸石；遼寧彰武沸石含量70%的沸石，都可以燒出堆積密度小于600kg/m3的沸石陶粒。 還有許多其它產品，限于篇幅免述。
四、結論
我國1972年開始認識并發現沸石，1978年開始用于作水泥混合材，隨后即用于作飼料 添加劑 、精細化工、輕工產呂、墻體材料、土壤改良、環境保護等?，F在年產量已達達325萬T以上 ，取得了明顯的經濟效益和社會效益.我國目前對沸石的開發利用還處于發展中的初級階段，具體表現是：低產值的水泥混合材占 的比重很大，高產值的產品所占比例太少。
當前在沸石的開發利用上需要注意的問題是：一是要注意在我國中西部尋找大的沸石礦；二 是要保護性開采絲光沸石，決不能用其作水泥混合材和其它低產值產品；三是國家加大環保力度，應開發、推廣沸石在三廢利用中的產品，充分發揮沸石作為“衛生石”的獨特作用； 四是加強對低品位沸石提純、改性和利用的研究，特別是海南省牛嶺的沸石，儲量7.2億T ，但品位只有15～30%，五是研究斜發沸石、絲光沸石以外其它沸石的工業利用。
|
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
