内蒙古华宸再生资源科技有限公司:乌兰花岗岩尾矿新功能重大发现及功能化陶瓷关键技术

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内蒙古华宸再生资源科技有限公司成立于2018年,其前身为是2007年成立的内蒙古化德县华晨矿业有限责任公司,当时公司的主营业务是针对公司自身拥有花岗岩的开采及花岗岩石材加工,由于花…

内蒙古华宸再生资源科技有限公司成立于2018年,其前身为是2007年成立的内蒙古化德县华晨矿业有限责任公司,当时公司的主营业务是针对公司自身拥有花岗岩的开采及花岗岩石材加工,由于花岗岩矿受地质成矿条件等因素影响,加工石材过程中成材率不足30%,开采后70-80%的花岗岩不能利用,形成大量尾矿。一方面严重制约了企业的发展,企业不仅不能盈利,还造成企业连续多年严重亏损的局面;另一方面大量不能成材的尾矿也对环境保护带来很大的危害和影响,不仅浪费了资源,还产生了二次污染。针对这一现状和难题,公司陷入了前所未有的困境,在这样艰难的情况下如何打破解这一难题,走出困境,就聚焦在能否把这70-80%的尾矿变废为宝这一课题上,经公司多方调研,跑遍全国各大相关院校与科研机构,咨询了多方有关专家和机构,考察了国内多家相关企业,最后公司决定在尾矿利用上投资,探索出一条花岗岩尾矿的综合利用之路;2018年内蒙古化德县华晨矿业有限责任公司正式改名为内蒙古华宸再生资源科技有限公司,公司工作的重点逐步转为花岗岩尾矿的综合利用研发与生产上来。

初期确定的目标是简单的想把花岗岩矿物组成中石英、长石类矿物分离出来,成为石英、长石两个产品,但实践中发现这样的方案行不通,一是产率太低,经济上行不通,分离后长石、石英产率不足30%,二是分离后的仍然留下70%的尾料无法应用。公司再次陷入进退两难的迷茫之中;选择尾矿综合利用的正确方向和出路在哪里?经公司领导层艰难决策决定,重新对花岗岩矿体进行调查、研究,在矿体表层和不同深度取样分析,结果显示矿体表现出化学成分非常稳定,在2米、5米、50米、100米、150米(ZK105钻孔,开孔标高为1535米至1385米)的钻探取样中,二氧化硅、三氧化二铝、氧化钾、氧化钠含量波动很小,根据这一特征,决定放弃初期的分离石英、长石的方案,利用原矿成分稳定的特点,保持矿物中的主要成分,把有害成分铁、钛化合物去除掉,得到烧后白度符合陶瓷生产要求的石英、长石混合料并保证各成分稳定。这样的方案能否行得通,关键是能否把矿物中的铁、钛氧化物去除掉,而这些氧化物并非单质金属,相对磁性较弱,按现有的工艺处理难度很大,这就是本项目的技术难点之一,也成为本项目首先要解决的难题。但随之而来的又一难题出现了,即使解决了前面的难题,而生产出的产品就是一个成份比较稳定的石英、长石混合物,也就是常见的纹相岩矿物,其价值并不是很高,相比较国内一些低端的陶瓷产品使用的纹相岩类原料成本和售价严重倒挂,经济上还是行不通。如何能实现尾矿深加工后的高值利用成为本课题的又一个难题。

奇迹出现在后续的实验室不断研究过程中,很多神奇的现象相继出现,首先是发现用这样的“纹相岩”研制的陶瓷强度较正常的陶瓷高出很多,与此同时又发现了花岗岩加工后的乌兰茶晶石中含有硒元素和微量元素等。顺着这些出现的特殊现象,我们进行了更深入的分析研究,截止目前,项目总共发现了60种元素存在于华宸花岗岩之中,其中微量元素中包括17种稀土元素,还有10种具有促进植物生长的营养功能性元素。从此尾矿综合利用揭开了历史的新篇章。2019年我们正式命名经深加工提纯的花岗岩尾矿为“乌兰茶晶石”。

由于乌兰茶晶石中独特的矿物组成和化学成分,在陶瓷材料的应用研究中可以实现许多特殊功能性目标,所以自2019年开始项目组陆续开展了一系列“基于乌兰茶晶石研制功能性陶瓷材料”的研制工作,主要包括:“抗菌强化骨质瓷”、“抗菌强化硬质白瓷”、“远红外抗菌一次烧成硬质瓷”、“远红外抗菌二次烧软质瓷”、“抗菌变色瓷”、“远红外抗菌无铅陶瓷熔块”、“抗菌陶瓷釉料”、“远红外抗菌建筑陶瓷”、“远红外抗菌卫生洁具”、 “远红外理疗功能陶瓷”、“远红外催陈熟化陶瓷材料”、“富硒多元素无土栽培陶粒”等等。

 

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