山西省关于煤系高岭土材料高质量发展，变废为宝的举措

　　国家“十四五”规划纲要和《中国制造2025》都明确把新材料产业作为重点培育发展的战略性新兴产业之一。山西省紧跟国家形势，抢抓机遇，充分利用资源和能源优势，加快发展新材料。提出了山西省关于“十四五”期间新材料发展的思路及主要目标，重点发展煤系高岭土等无机非金属材料。

　　2022年2月25日山西省政府办公厅印发了《关于支持煤系高岭土材料产业高质量发展的意见》，提出要实施一批重大工程和项目、打造大规模产业化基地，推进煤系高岭土由“低效、低值、分散利用”向“高效、高值、规模利用”转变，全面推动高质量发展。

　　《意见》确定的发展目标是：推动全省煤系高岭土材料产业发展规模和质量进一步提高，高附加值新材料产品供给能力大幅提升，产业基础和链条延伸能力不断增强，力争2025年形成晋北煤系高岭土材料产业基地。

　　2022年6月15日，山西省委书记一行到朔州对煅烧高岭土生产进行考察调研，在超牌公司，林武详细听取了山西超牌公司董事长冯建明就煤矸石基新材料的产品性能、应用领域介绍，对企业持续提高研发投入、注重产学研贯通给予肯定。他指出，煤矸石是重要资源，要坚持减量化、无害化、资源化，加大综合利用力度，尽早实现当年排放当年消纳，真正做到资源充分利用。

山西省委书记林武到朔州对煤系高岭土调研考察

山西省委书记林武到朔州对煤系高岭土调研考察

山西省委书记林武到山西超牌公司调研考察

我国煤系高岭土的现状

煤系高岭岩

　　我国是世界煤炭资源大国，在分布广、厚度大的含煤岩系中蕴藏有大量可供开采，综合利用的共伴生矿产－煤系高岭土。煤系高岭土是中国特有的，是中国独特的地质结构形成的，是有着广泛利用前景的重要非金属矿产资源。

　　我国的煤系高岭土从晚古生代到新生代的成煤期都有分布，其中晚古生代石碳一二叠纪中的分布广、厚度大、质量好、储量大、利用价值高。晚古生代石碳一二叠纪含煤地层分为三个含煤组，即本溪组、太原组和山西组。目前，在有些矿区已经形成可观的生产规模，并产生相当的经济价值。

　　我国的煤系高岭土估计储量在100-112亿吨左右，现已探明的储量为17亿吨左右。而煤炭生产和洗选过程中排弃的煤矸石中的高岭石含量超过80%的为煤系高岭土。我国因煤炭开采而排弃的煤矸石保守累计达50多亿吨，是我国目前最大的固体废弃物，这其中有利用价值的煤系高岭土大概占一半左右。因此在“十四五”规划提出“把新材料产业作为重点培育发展的战略性新兴产业之一”后，我省结合本省的资源结构，提出支持煤系高岭土材料产业高质量发展的规划。

煤系高岭土的利用及研究方向

　　煤系高岭土是一种宝贵的自然资源和非金属矿产资源。具有很高的利用价值，经过煅烧深加工后，有其独特的物理化学工艺性能：高白度、耐高温性、电绝缘性、化学稳定性、分散性、高强度性等特性。可广泛用于造纸、建材、耐材、橡胶、油漆、化纤、化工、冶金、陶瓷、玻璃、电瓷、航天、军工、药业等各领域。

　　目前煅烧工艺、超细粉工艺、混合配比均化工艺与表面改性等是煤系高岭土基础性研究方向。

　　１、煅烧工艺

　　煤系高岭土含有少量的铁、钛，含有较多的有机质和固定碳，影响其白度，限制了它的广泛使用，所以煅烧成为煤系高岭土进一步加工运用不可缺少的。

目前，我国煅烧高岭土还是延用传统煅烧窑炉，竖窑、推板窑、倒焰窑，稍微好点的有仿制国外的隧道窑、回转窑。

煅烧竖窑

　　前面几种传统的煅烧窑，投资少、自动化程度低、生产能力低、尤其产品质量不稳定，都是些小规模企业延用。而后面两种煅烧窑，需一次性投资大、自动化程度高可调节相对产品质量稳定、但维修成本根高，生产效率和热利用率也不是特别理想。所以，煅烧新工艺急需研究开发。

煅烧隧道窑

　　新的研发方向悬浮态煅烧和流态化煅烧工艺试验。

　　2、超细粉工艺

　　对于煤系高岭土细粉加工，它的细度越高，能运用的范围越广。从雷蒙磨、球磨机、介质搅拌式研磨机，这些都是在外力的作用下结构单元层之间的氢键被破坏而达到超细粉的目的。

超细粉

　　目前，煤系高岭土的超细粉加工工艺仍是以机械破碎法为主。还没有能加工到纳米级的煤系高岭土。

　　3、均化工艺

　　由于各个地方的煤系高岭土形成时间各不相同，所以它的成分和杂质含量不同。煅烧出的产品质量不稳定，不利于生产应用。所以，将煤系高岭土研磨成粉按使用性能要求进行配比，然后在煅烧成稳定合格的的产品。

均化生料

均化熟料

　　煤系高岭土均化料的思路很明确，目前能应用的

　　4、表面改性

　　高岭石矿物是由硅氧四面体和铝氧八面体组成的1：1型层状硅酸盐矿物质。其表面改性就是指用机械、物理、化学等方式对高岭石表面进行处理，根据需要改变其表面的物理化学性质以满足新材料、新工艺、新技术的发展。

　　目前，开发新型改性剂，获得较高的表面活化率仍需要不断地深入探索。

　　只有最基础的工艺技术得到突破，才能更好地应用到生活的方方面面，得以更广泛的应用。

2022年我省关于煤系高领土建设项目

　　山西西山华通粉煤灰综合利用项目（太原市）

　　晋坤矿产品年产10万吨煅烧高岭土项目（朔州市）

       山西晋豫融合新材料科技有限公司: 耐火材料, 铝酸钙粉, 高精细碳素项目

　　山西晶沃新材料科技有限公司利用尾矿年产60万立方轻质蒸压加气混凝土板材生产线项目

　　山西瑞祥恒达节能科技有限公司新建煤矸石制3万吨轻质高端莫来石耐火材料及5万吨超细高岭土项目（忻州市河曲县）

　　河曲县万联节能材料有限公司1万吨莫来卡特及1.6万吨合成高纯莫来石项目（忻州市河曲县）

　　山西鑫宇节能新材料有限公司硅酸铝陶瓷纤维系列产品研发制造项目（灵丘县）

　　大地控股忻州南山矿业有限公司年产90万吨精品砂石骨料项目

　　煤矸石粉煤灰等离子资源化生产新材料项目（朔州市平鲁区）

　　500万吨粉煤灰精细化综合利用项目一期（朔州市经济开发区）

　　山西华创年产80万吨石英砂提纯及硅质耐火材料科技园区项目

　　柳林县石灰石清洁化制备特种纳米碳酸钙及复合钛白粉项目（吕梁市柳林县）

　　随着我国这么多年的发展，软质高岭土资源日见枯竭，而且生产成本越来越高。煤系高岭土势必在未来的高岭土市场发挥重要作用，并且随着政府部门的重视，科研力度的加大，煤系高岭土的价值会越来越体现出来，真正的变废为宝。