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一、概述
煤矸石是煤炭采選業在煤炭開采與洗煤過程產生和排放的工業廢渣。目前，我國每年排放煤矸石約1.5億噸，累計積存量達74億噸，占壓土地8萬公頃，形成煤砰石山1500多座，堆場數萬個，占全國工業廢渣排放量的1/4，是我國排放量較大的固體廢棄物之一。煤矸石的積存不僅占用大量的耕地，而且會對大氣及水體造成污染以及，泥石流、坍塌及滑坡等災害。
煤矸石的綜合利用為***產業政策所鼓勵，發展較為迅速，利用率占年度產生總量的63%。對煤矸石的綜合利用途徑主要有：用于制磚、發電，用做水泥、多孔陶瓷、橡膠補強劑、莫來石、菫青石、混凝土骨料、吸附材料、耐火材料、新型工業填料的生產原料。用于生產肥料、土壤改良劑，分離提取其中的有價元素生產高附加值產品，進行精細化綜合利用等。此外，還可用來充填露天采礦區，作為復墾采煤塌陷區的充填材料等。在所述利用途徑中，用量較大的是用做露天采礦區、塌陷區的回填材料、用于發電和水泥生產等。
從目前的情況看，我國對煤矸石的綜合利用徑多體現在初級利用和低附加值利用方面。雖然有關方面對精細化利用做了一些研究，但多局限于理論和教學層面，工業化實踐尚處空白。而且現有的研究成果比較關注煤矸石中鋁元素的提取和氧化鋁的制備，忽視了對硅、鐵、稀有金屬的綜合利用及可燃性物質的回收和利用。尤其是處理過程廢渣、廢水和廢氣的產生與排放對環境造成了更為嚴重的二次污染，這種情況已成為制約煤矸石資源化、精細化、高附加值化綜合利用產業化的瓶頸。
研究開發全元素、高附加值、無害化煤矸石綜合利用新技術，是環境治理與保護的需要，更是社會經濟可持續發展的需要?！ ?/span>
二、工藝簡介
針對我國煤矸石綜合利用行業的發展現狀及存在的不足，本照治污不產污、利廢不產廢、全元素綜合利用、產品符合市場需要、附加值較高、既有較高的經濟效益，又有較好的環境效益這一原則，我們(南陽東方應用化工研究所)于2009年起開展了煤矸石全元素、無害化、精細化綜合利用技術的研究。歷經基礎理論研究、實驗室研究、中試研究和小型工業化放大試驗，取得了具有較高穩定性、可靠性和實用性的科技成果，目前已發展為成熟的工業化技術。
本工藝系在不對煤矸石做熱活化處理的條件下，采用酸堿聯合浸出工藝浸出其中的有價元素，然后分離、提取生產相應的高附加值化合物。處理過程對三廢進行有效控制和循環利用，不對環境造成污染。
1、由煤矸石生產高分散輪胎用白炭黑、氧化鐵紅、高分子冰晶石并回收原煤
以榆林煤矸石為例，其化學組成為Al2O3：14.72%；Al2O3：14.72%；SiO2：70.75%；CaO：1.46%；燒失量：7.45%。
1.1 產品
高分散輪胎用白炭黑、氧化鐵紅、高分子比冰晶石，副產沉淀法白炭黑、飼料級無水硫酸鎂。
1.2 工藝概述
略，可面詢。
1.3 主要經濟技術指標
?。?）有價元素浸出率：SiO2≥92%；Al2O3≥92%，Fe2O3≥90%。
?。?）有價元素收得率（以浸出率為基數）：SiO2≥98%；Al2O3≥95%，Fe2O3≥95%。
?。?）主要物資能源消耗量：（按每處理1000kg煤矸石計）
?。?）產品產量及銷售收入：
?。?）產品質量
高分散性輪胎用白炭黑：執行GB/T32678-2016標準；
高分子比冰晶石：執行GB/T4291-2017標準 ；
氧化鐵工業顏料：執行GB/T1863-2008標準；
飼料級無水硫酸鎂執行行業標標準；
碳酸鈣：執行HG/T 2226-2010標準。
?。?）設備投資
按年處理10萬噸煤矸石計，約需設備投資8900萬元（實際投資額度以設計結果為準）。
2、由煤矸石生產氟化鋁、氧化鐵紅顏料、高分散性輪胎用白炭黑并回收煤炭
以河南濟源煤矸石為例，其化學組成為Al2O3：17.61%；TFe：2.81%；SiO2：47.75%；CaO：3.64%；MgO：1.07%；燒失量：13.19%。
2.1 產品：氟化鋁、氧化鐵紅顏料、高分散性白炭黑，副產沉淀法白炭黑、碳酸鈣及煤炭。
2.2 工藝概述
略，可面詢。
2.3主要經濟技術指標
?。?）有價元素浸出率：
SiO2≥85%；Al2O3≥92%，Fe2O3≥90%。
?。?）有價元素收得率（以浸出率為基數）：
SiO2≥95%；Al2O3≥95%，Fe2O3≥96%。
?。?）主要物資能源消耗量：（按每處理1000kg煤矸石計）
?。?）產品產量及銷售收入：
?。?）產品質量
高分散性輪胎用白炭黑：執行GB/T32678-2016標準；
干法氟化鋁：執行GB/T4292-2017標準；
氧化鐵工業顏料：執行GB/T1863-2008標準；
飼料級無水硫酸鎂執行行業標準：
碳酸鈣：執行HG/T 2226-2010標準。
?。?）設備投資
按年處理10萬噸煤矸石計，約需設備投資9200萬元（實際投資額度以設計結果為準）。
3、由煤矸石生產聚合硫酸鋁鐵/聚合氯化鋁鐵、高分散性輪胎用白炭黑并回收煤炭
以貴州畢節煤矸石為例，其化學組成為Al2O3：20.56%；Fe2O3：5.69%；SiO2：44.28%；CaO：2.23%；MgO：2.92%；燒失量：17.86%。
3.1 產品：聚合硫酸鋁鐵、高分散性白炭黑、煤炭及碳酸鈣。
3.2 工藝概述
略，可面詢。
3.3 主要經濟技術指標
?。?）有價元素浸出率：
SiO2≥92%；Al2O3≥92%，Fe2O3≥90%。
?。?）有價元素收得率（以浸出率為基數）：
SiO2≥98%；Al2O3≥99%，Fe2O3≥99%。
?。?）主要物資能源消耗量：
以生產聚合硫酸鋁鐵和高分散性白炭黑為例，按每處理1000kg煤矸石計：
?。?）產品產量及銷售收入：
?。?）產品質量
高分散性輪胎用白炭黑：執行GB/T32678-2016標準；
聚合硫酸鋁鐵執行行業標準；
碳酸鈣：執行HG/T 2226-2010標準。
?。?）設備投資
按年處理10萬噸煤矸石計，約需設備投資6000萬元（實際投資額度以設計結果為準）?！?/span>
三產品簡介
1、冰晶石
以煤矸石中的鋁元素為鋁源制得。
?。?）物理與化學性質
六氟鋁酸鈉（冰晶石）化學式：Na3AlF6，分子量：209.94。摩氏硬度2.5。密度2.97至3.00g/cm3。室溫下純凈的***冰晶石結晶為單斜晶系（d型）棱柱形無色結晶，外觀近似立方體?；煊须s質時常呈灰白色、淡黃色或淡紅色以及黑色。通常為不可分割的致密塊體，具有玻璃光澤，其光澤透明脂潤，條紋為白色。微溶于水，水溶液呈酸性。人造冰晶石外觀通常呈白色或灰白色及淺紅色。為結晶狀粉末或砂狀顆粒，無氣味，易吸水受潮。
無色冰晶石易被濕空氣分解，在白熱溫度下，水蒸氣可使熔融冰晶石轉化為氧化鋁，氣態HCl可使冰晶石轉化為NaCl和AlF3。合成冰晶石易被硫酸分解，但是溶化后再凝固的冰晶石難以被熱濃硫酸分解。冰晶石還可用鹽酸、醋酸溶解。
?。?）主要用途及分類
主要用作電解鋁的助溶劑，可將電解溫度點降低至1000℃以下。每噸電解鋁消耗10-12kg的冰晶石。此外，還可用作搪瓷的乳白劑、玻璃或搪瓷生產用的遮光劑和助溶劑、殺蟲劑、鋁合金鑄造助溶劑、鐵合金和沸騰鋼的生產以及樹脂橡膠的耐磨填充劑等。冰晶石按其氟化鈉與氟化鋁的分子之比，可分為高分子比冰晶石和低分子比冰晶石。由于使用高分子比冰晶石在環境保護和經濟效益等方面都優于低分子冰晶石，所以中國各電解鋁廠普遍使用高分子冰晶石來作鋁電解的助溶劑。冰晶石按其晶體形貌的不同分為砂狀冰晶石、粒狀冰晶石及粉狀冰晶石。
?。?）市場供應現狀及預測
我國冰晶石的主要消費領域是電解鋁行業，占總量的48%；隨著電解鋁行業的高速發展，近年來冰晶石的市場市場需求增長，從2006年至2015年，我國電解鋁行業對冰晶石的年度平均需求遞增率為13.7%，預計到2025年國內電解鋁行業對冰晶石年度需求量將達到90萬噸。目前高分子比冰晶石國內市場價格5500~6500元/t。
2、氟化鋁
以煤矸石中的鋁元素為鋁源制得。
?。?）物理與化學性質
氟化鋁為無色或白色結晶，分子式AlF3。密度3.00g/cm。熔點1040℃。沸點（升華）1272℃。略溶于冷水，溶于熱水。難溶于酸及堿溶液，不溶于大部分有機溶劑，也不溶于HF及液化氟化氫。與液氨或濃硫酸共加熱，或者與氫氧化鉀共熔均無反應。不被氫還原，強熱不分解但升華，性質非常穩定。加熱到300~400℃能被水蒸氣部分分解為氟化氫和氧化鋁。
?。?）用途
在鋁電解工業中用以降低電解質的熔化溫度和提高導電率，也用作非鐵金屬的熔劑，陶瓷釉和搪瓷釉的助熔劑和釉藥的組分，以及精油生產中副發酵作用的抑止劑。酒精生產中用作起副發酵作用的抑制劑。在金屬焊接中用于焊接液。用于制造光學透鏡。還用作有機合成的催化劑及人造冰晶石的原料等。
?。?）市場供需現狀
目前，氟化鋁市場售價在10000元/t左右。
3、氧化鋁
以煤矸石中的鋁元素為鋁源制得。
?。?）物理與化學性質
氧化鋁為白色粉末，易于分散，分子式Al2O3，分子量101.96,化學性能穩定。工業氧化鋁是氧化鋁水合物經加熱、分解形成的各種脫水產物，為白色無定形粉狀物。低溫分解而得的氧化鋁有4種同質異晶體，常見的有γ-Al2O3，是典型的兩性氧化物，不溶于水但溶于酸和堿。γ-Al2O3是一種多孔性物質，內比表面積大，活性高，吸附能力強，工業稱其為活性氧化鋁。
α-Al2O3具有堅固和完整的晶體結構，晶格能大，物理性質與***剛玉相似，化學活性較差。γ-Al2O3在1200℃以上時可以轉化為α-Al2O3 。
?。?）用途
冶金級氧化鋁是生產電解鋁的主要原料，目前我國執行的標準為GB/T24487-2009，主要應用于電解鋁行業。
氧化鋁還是生產耐熱、耐磨、耐腐蝕產品的基本原料，如高鋁耐火材料，高強陶瓷制品，汽車火花塞，高級耐磨材料等產品。產品具有熔點高、熱穩定性好、硬度大、耐磨性好、機械強度高、電絕緣性好、耐腐蝕、廣泛用于定型、不定型耐火材料、耐火澆注料結合劑、耐磨磨具、高純耐火纖維、特種陶瓷、電子陶瓷、結構陶瓷、不銹鋼、花崗巖等裝飾材料鏡面拋光。
高純氧化鋁是指純度大于99.99%的、粒度均勻的超細粉體材料。由于其具有普通氧化鋁無法比擬的光、電、磁、熱和機械性能，在高技術新材料領域和現代工業中有著廣泛應用；主要用于：信息產業的高品質集成電路陶瓷基片、綠色照明的節能燈用三基色熒光粉、等離子體顯示材料、道路交通及公共標識牌用長余輝熒光粉、發光二極管襯底材料、高壓鈉燈的透明氧化鋁管、人工晶體（激光發生器的人工藍寶石、紅寶石）、載體催化劑的涂層、高精度研磨材料及人工關節和骨骼、紅外吸收和發熱粉以及一些新興熒光裝飾材料等高技術新材料領域至為關鍵的基礎材料。高純氧化鋁粉體已成為***無機非金屬材料中的一大重要分支，是20世紀以來新材料產業中產量大、產值高、用途廣的***材料產業之一。
?。?）市場供需現狀
目前，國內市場冶金級氧化鋁市場售價在3500~4500元/t之間，含量在99.995%的高純氧化鋁出廠價在6~18萬元/t之間。高純氧化鋁歸屬于精細化學品，為具特殊用途的功能材料，市場用量不及冶金級氧化鋁，但附加值較高。
注：本科技成果包含冶金級氧化鋁和高純氧化鋁的生產，可根據建設方要求選擇生產氧化鋁。但冶金級氧化鋁附加值較低，生產過程獲利困難。高純氧化鋁主要應用于藍寶石行業及其它特種行業，附加值較高但市場用量小。因此我們不主張生產冶金級氧化鋁和高純氧化鋁。
4、高分散白炭黑
由煤矸石中的硅元素制得。
?。?）物理與化學性質
二氧化硅，又稱水合二氧化硅、活性二氧化硅和沉淀二氧化硅，化學式SiO2·nH2O。為高度分散狀的無定形粉末或絮狀粉末，質輕，具有很高的電絕緣性、多孔性和吸水性。其原始顆粒粒徑小于3um，比表面積大，具有很好的補強和增粘作用以及良好的分散、懸浮和振動液化特性，廣泛應用于塑料、橡膠、造紙、涂料、染料和油墨等十幾個領域，尤其是在橡膠行業，二氧化硅以其優越的補強性和透明性得到廣泛應用。
?。?）品種及用途
在輪胎行業中，過去二氧化硅主要用于子午線輪胎的帶束層，以增強鋼絲和橡膠的粘合性。有些輪胎企業將二氧化硅用于子午線載重輪胎胎面，以提高胎面的抗刺扎和抗崩花性，用量一般為10~15份。近15年來，由于歐洲和北美對環保和節能的要求日益嚴格，將二氧化硅用于輪胎胎面，可以顯著降低輪胎的滾動阻力，同時能保持較好的抗冰滑性和抗濕滑性。1992年，米其林公司***制造出全用二氧化硅的“綠色輪胎”，其滾動阻力較一般輪胎降低約30%，節油及減排效果顯著。但是由于傳統二氧化硅的分散性不好，配用二氧化硅的胎面膠雖然滾動阻力比配用炭黑的低，但卻存在著耐磨性差等不足。
目前二氧化硅已經發展了三代產品：***代是傳統的或被稱為“標準”的二氧化硅品種。第二代被稱為“高分散性二氧化硅（HDS）和易分散性二氧化硅（EDS）。高分散性二氧化硅是一種具有較高分散性，且無粉塵的二氧化硅產品，適用于綠色輪胎的制造。易分散二氧化硅是90年代中期開發的一種性能介于HDS和傳統二氧化硅之間的產品，其價格較HDS低，是一種***較高的，可以替代HDS的產品。第三代被稱為“***結構的高分散性二氧化硅”，其分散性和補強性***，目前處于研究開發或推廣應用階段。
高分散二氧化硅（簡稱HDS）主要用作橡膠的補強填料，尤其適用于“綠色輪胎”的制造，其易分散性顯示出優異的加工性能及良好的補***果?！熬G色輪胎”是 21 世紀具有重大環保意義的趨勢產品，兼具***能及環保優勢。通常在汽車行駛過程中，約有20%的汽油是因輪胎滾動阻力而被消耗?！熬G色輪胎”要比一般子午胎滾動阻力降低20%~30%、節油2%~4%，設計行駛里程可提高35%，每行駛100km其二氧化碳排放量可減少400g左右?！熬G色輪胎”還具有其他方面的許多優點，如胎面彈性好，而且通過改進汽車在光滑路面的抓地性能可以提高駕駛安全系數；與濕滑路面的摩擦力大，可以減少汽車在濕滑路面上12%~15%的剎車距離，提高汽車冬季駕駛性能；“綠色輪胎”中添加的新材質能規避傳統輪胎因磨損造成致癌物散發的弊端?！熬G色輪胎”與普通輪胎的重要區別在于它采用特殊的胎面膠配方，其中加入大量的HDS，在普通輪胎中每百份膠料只能加8~12份普通二氧化硅，但HDS卻能加到40~60份，甚至高達80份。HDS的主要生產原料與普通沉淀法二氧化硅相同， 產品的特性體現在其特殊的孔結構與粒子的崩解性能上。這些關鍵技術指標的獲得源于二氧化硅初級粒子的產生，二次粒子的絮凝、沉淀過程中采用一系列特殊的結構控制方法，使析出的二氧化硅具有特定的孔分布及表面性質。
隨著現代高速公路的快速發展，對工程輪胎的要求日益提高，很多發達******研究成功輪胎用高分散性二氧化硅，用以提高輪胎的抗撕裂溫度，拉伸溫度，延伸壓力，拉割口增長性，耐屈熱性能，降低發熱，增加使用壽命，同時可提高輪胎在冰面上的抓著能力，使汽車省油，是制造“綠色輪胎”，“生態胎”的關鍵性填充補強劑。與普通二氧化硅相比，高分散性二氧化硅加入膠料混煉時，混煉順利，輥溫低，能耗下降，門尼粘度低，焦燒時間延長，安全性能高。其次，由于與橡膠的相容性好，不會出現“結團”現象，產生結合膠的比例高，結合膠的比例高低決定了物性的高低。這就是高分散性二氧化硅高補強性的原因所在。
世界上越來越多的***和地區及行業組織意識到“綠色輪胎”產業可持續發展的重要性，并且著力建立了相應制度。 歐盟、美國、日本等***和地區相繼推行輪胎標簽法規。以標簽形式標明輪胎性能等級已經成為中國輪胎產業轉型升級和產品結構調整的必然發展趨勢。2016年6月中國橡膠工業協會發布了《輪胎分級標準》及《輪胎標簽管理規定》，2016年6月2日首批汽車“綠色輪胎”等級認證（C-GTRA）結果在天津發布。首批通過認證的輪胎產品共4款，分別來自萬力輪胎、中策橡膠、玲瓏輪胎3家企業。2016年7月5日，中國橡膠工業協會發布了《輪胎分級標準》（T/CRIA 11003—2016）、《輪胎標簽管理規定》（T/CRIA 11004—2016），自2016年9月15日開始實施。以上兩個標準的發布，在推動中國“綠色輪胎”產業化、加快輪胎行業轉型升級和產品結構調整，減少二氧化碳排放、促進輪胎制造企業選用環保***的原材料、推進清潔生產步伐，提高中國輪胎的質量水平、 給消費者明示輪胎產品性能及標簽本身的可追溯性等方面具有重要意義。我國將高分散二氧化硅應用于“綠色輪胎”還處于起步階段，在“綠色輪胎”的大趨勢下生產“綠色輪胎”所用的高分散二氧化硅市場潛力巨大。
據市場調研機構“未來市場透視”（FMI）發布的數據顯示，2018年***綠色輪胎用白炭黑的銷售額 為6.19億美元，預計2019—2028年綠色輪胎用白 炭黑市場價值將以7.2%的復合年均增長率增長。預計2020年中國輪胎產業對二氧化硅的需求量將達到100萬t，其中高分散二氧化硅將達到50萬t，市場發展潛力巨大。
由于看好“綠色輪胎”市場對二氧化硅的巨大需求，羅地亞公司在2014~2016 年將該公司二氧化硅的產能提升約50%，德國贏創工業集團也在2016年擴能30%?？梢灶A見，作為“綠色輪胎”補強材料的高分散二氧化硅必將成為中國二氧化硅市場的主***品。
此外，鑒于高分散性二氧化硅可觀的市場需求及良好的應用前景，我國的無機硅行業把發展高分散性二氧化硅的生產作為“十三五”期間無機硅行業產業調整的主要方向和內容，發展高分散性二氧化硅的生產，符合市場需求，符合***產業政策。
?。?）市場供需現狀
我國普通沉淀法二氧化硅市場產能過剩，產品供過于求，消費比例呈現下降趨勢。但是沉淀法二氧化硅產能過盛是結構性的，因為隨著轎車產業的發展，***轎車輪胎（主要指環保綠色輪胎）對高分散性二氧化硅的需求逐年增長，高分散性輪胎專用二氧化硅消費量和消費比例逐年上升，預計到“十三五”末將達到100萬噸，前景可觀。發展高分散性二氧化硅的生產，已被列入我國“十三五”期間無機硅行業產業結構調整的主要方向和內容。截至2018年，我國生產高散白炭黑生產的廠家有11家，其中外資企業有1 家，為羅地亞白炭黑（青島）有限公司；中國企業有 10家，產能為44萬噸/年。
2018年5月《綠色設計產品評價技術規范汽車輪胎》頒布實施，標準適用于轎車子午線輪胎、輕型載重汽車子午線輪胎和載重汽車子午線輪胎，規定了汽車子午線輪胎的綠色評價要求、產品生命周期評價報告編制方法和評價方法，我國已進入綠色輪胎時代。
2019年中國橡膠行業整體發展低迷的情況下，輪胎行業依然充滿生機。從中橡協公布的2019年上 半年數據來看，輪胎行業營業收入增幅達77%，其 中海外市場依存度越來越高，出口數值同比增 長4.22%，遠高于橡膠行業整體增速水平。據市場調研機構“未來市場透視”（FMI）發布 的報告，預計2019—2028年綠色輪胎用白 炭黑市場價值將以7. 2%的復合年均增長率增長。
綜上所述，在可預期的范圍內，發展高分散性輪胎專用二氧化硅的生產符合市場需要，前景可觀。
?。?）產品價格及預測
普通沉淀法白炭黑出廠價2500~4500元/t之間，市場需求量較大，但目前處供過于求狀態，而且其發展受***產業政策所限制；高分散性輪胎專用白炭黑出廠價在5500~7500元/t之間。
5、速溶硅酸鈉
由煤矸石中的硅元素制得。
?。?）物理與化學性質
速溶硅酸鈉分子式為Na2·nSiO2·H2O，n視不同規格，不同用途而別，為白色粉狀物料，能快速溶解于水，是一種具有耐寒性，均勻性，使用、運輸、儲存極為方便等特點的特種泡花堿。速溶粉狀硅酸鈉產品還具有液體泡花堿所具有的***性能和應用。
?。?）用途
速溶硅酸鈉主要用作合成洗滌劑中的助洗劑；適用于制取低磷和無磷洗衣粉，取代三聚磷酸鈉，特別適合附聚成型濃縮洗衣粉的生產；還適用于制作各種不同用途的工業洗滌劑和其他家用洗滌劑。用作粉煤灰水泥的活化劑，提高粉煤灰的活性，從而提高粉煤灰混合材水泥的抗壓強度和抗折強度；或提高粉煤灰在水泥中的摻量，從而提高水泥產量和降低水泥生產成本。粉狀速溶硅酸鈉亦可用作普通水泥的快干劑和增強劑。用作硅基鉆井液的鉆屑聚沉劑和泥頁巖防膨劑、膨潤土漿膠凝堵漏劑和膠質水泥堵漏劑、油氣井沉淀型化學堵水劑、油氣井漲膠型堵水劑。還可用作窯爐噴補料、澆注料、耐酸膠泥等不定型耐火材料的粘結劑；鑄造工業、陶瓷工業、涂料工業和保溫材料的合劑；采油工業中的增稠劑。
?。?）我國市場供需現狀
目前我國速溶硅酸鈉生產能力為40萬噸/年。產品主要消費領域為日用化工行業，被用于制造洗衣粉等。需求量較大。模數為3.2的速溶硅酸鈉目前售價為3600元/t左右。
注：我公司開發有以煤矸石生產速溶硅酸鈉技術，由建設方根據需要進行選擇。
6、氧化鐵顏料
以煤矸石中的鐵元素為鐵源制得。
?。?）物理與化學性質
氧化鐵顏料是具有良好的分散性、優良的耐光及耐候性的一種顏料。 氧化鐵顏料主要指以鐵的氧化物為基本物質的氧化鐵紅、鐵黃、鐵黑等著色顏料，其中以氧化鐵紅為主（大約占到氧化鐵顏料的50%），
氧化鐵紅：分子式Fe2O3。也稱為銹紅，是紅色氧化鐵粉末，具有耐光、耐高溫、耐大氣影響、耐污濁氣體、耐***堿類。在濃酸中只有在加熱條件下才逐漸被溶解。
外觀：橙紅至紫紅色的三方晶系粉末。有***的與合成的2種。***的稱作西紅，相對密度5~5.25。細度0.4~20um。熔點1565(分解)。灼燒時放出氧氣，能被氫和—氧化碳還原成鐵。不溶于水，溶于鹽酸、硫酸，微溶于硝酸和酵類。具有優異的耐光、耐高溫、耐酸、耐堿、防銹性。分散性好，著色力和遮蓋力很強，無油滲性和水滲性。***?？諝庵袠O限容許濃度為5mg/m3。
氧化鐵黃：化學式Fe2O3H2O，是氧化鐵的一水合物。
外觀：由檸檬黃至褐色的粉末。相對密度2.44～3.60。熔點350～400℃。不溶于水、醇，溶于酸。粉粒細膩，是晶體的氧化鐵水合物。由于生產方法和操作條件的不同，水合程度不同，晶體結構和物理性質有很大差別。著色力、遮蓋力、耐光性、耐酸性、耐堿性、耐熱性均佳。150℃以上分解出結晶水，轉變成紅色。吸入粉塵會引起塵肺，空氣中極限容許濃度5mg/m3。
氧化鐵黑：化學式Fe3O4，溶于酸溶液，不溶于水、堿溶液及乙醇、C4H10O等有機溶劑。***的四氧化三鐵不溶于酸溶液，潮濕狀態下在空氣中容易氧化成氧化鐵（Fe2O3），通常用作顏料和拋光劑。
?。?）品種及用途
氧化鐵顏料品種主要有氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑等，涉及25個型號，主要用于油漆、涂料、建材、橡膠、塑料、造紙及其他行業。
在建材工業中主要用于彩色水泥、彩色水泥地磚、彩色水泥瓦、仿琉璃瓦、混凝土地磚、彩色灰漿、彩色瀝青、水磨石、馬賽克花磚、人造大理石及墻面粉刷等；用于各種涂料，包括水性內外墻涂料、粉末涂料等的著色；可適用于油性漆，包括環氧、醇酸、氨基等各種底漆和面漆的生產；也可用于玩具漆、裝飾漆、家具漆、電泳漆和磁漆的制造。鐵紅底漆具有防銹功能，可以代替高價的紅丹漆，節約有色金屬。用于橡膠、塑料制品的著色，如汽車內胎，飛機內胎，自行車內胎、熱固性塑料和熱塑性塑料等。
?。?）我國市場供需現狀
我國是世界上氧化鐵顏料的生產大國之一，總產量約占***的1/3。我國氧化鐵顏料生產企業大多分布在江蘇、浙江、上海以及中原地區，主要消費領域為涂料和建材兩大行業，其它被應用在油漆、橡膠、塑料、造紙、化妝品、煙草、食品醫藥業、電子等行業。
2018年產能為75萬噸，實際產量約61.8萬噸。其中，鐵紅為28.2萬噸，鐵黃24.05萬噸，鐵黑7.25萬噸，其它氧化鐵顏料2.3萬噸。2018年度銷售量為59.07萬噸，其中內銷28.30萬噸，出口30.77萬噸，庫存量3.0萬噸，產銷率95.60%。
2018年我國氧化鐵表觀消費量：建材11.80萬噸、涂料15.22萬噸、橡膠塑料7.88萬噸，陶瓷、造紙33.15萬噸、其它1.8萬噸，總量39.85萬噸。
氧化鐵顏料屬產量規模較大的無機化工顏料生產行業，隨著環保門欄的增高及環保要求的提高，作為工藝廢水產生量較大的氧化鐵顏料行業生產能力的拓展將受到限制。未來氧化鐵顏料行業的發展受產品質量和環保水平的影響。因此，立足于***、環保、低成本三個基本著眼點，研究推廣低成本、高品質、***、氧化鐵工業顏料生產技術，是我國氧化鐵顏料行業發展的正確出路。一方面，市場對氧化鐵顏料的需求將會繼續保持逐年增長的勢頭，另一方面，受***環保政策和準入條件的限制，產能增長將會受到抑制。從這個意義上講，采用低成本、無害化生產技術的氧化鐵顏料生產企業具有十分廣闊的發展前景。同時，我國既是氧化鐵顏料生產大國，更是出口大國，世界市場對我國氧化鐵顏料需求的依賴狀態將會繼續保持，出口仍將持續保持增長勢頭。
?。?）產品價格及預測
目前氧化鐵紅主要型號有：101#、110#、130#、180#、190#等。符合國標的產品出廠價，根據品質的不同，在6500~7500元/t之間（市場***通的劣質鐵紅除外）。
鐵黃主要型號有311#、313#、586#、810#、816#、910#、920#等，根據品質的不同價格在6500~7000元/t之間。
鐵黑主要型號有195#、318#、320#、330#、704#、722#、723#、740#、750#、780#、854#、898#等。根據品質的不同價格在6300~7000元/t之間。
2017年以來，受相關行業去產能的影響和***環保政策的影響，生產氧化鐵顏料的主要原材料呈漲價趨勢，加之未來氧化鐵顏料擴張也將受到限制，因此氧化鐵顏料將持續呈上漲趨勢。
7、聚合硫酸鋁鐵
以煤矸石中的鋁、鐵元素為鐵源制得。
?。?）物理與化學性質
聚合硫酸鋁鐵是一種性能優越的無機高分子絮凝劑，形態性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶于水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。
?。?）用途
聚合硫酸鋁鐵廣泛應用于飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
?。?）市場供需現狀
隨著環保產業的發展，國內對聚合硫酸鋁鐵的需求逐年增長，增幅在10-15%之間/年。根據產品質量不同，出廠價在2000~2800元/t之間
注：我公司開發有以煤矸石生產聚合硫酸鐵技術，但產品附加值較低。該產品的生產由建設方根據需要進行選擇。
8、高純氧化鐵
以煤矸石中的鐵元素為鐵源制得。
?。?）物理與化學性質
高純氧化鐵：Fe2O3，分子量：159.69，為α—鐵氧體，其晶體為規則球狀，色澤呈現紅色，具有高導磁能力，顆粒度在0.1微米以下，活性強，有活潑的磁性，有均勻的顆粒組織，耐堿、耐光性良好，溶于熱的強酸。
?。?）用途
主要用于磁性材料、電子和電訊原件的材料。用于彩色顯像管的熒光粉著色，能提高紅光鮮艷度及延長使用壽命。
?。?）市場供應現狀及預測
我國軟磁鐵氧體行業對高純氧化鐵的需求約4萬噸/年，生產能力約3萬噸/年，缺口1萬噸/年。而且每年以8%的增幅增長。市場售價在8500~12000元/t之間。
注：我公司開發有以煤矸石生產高純氧化鐵技術，但產品市場容量較小且競爭激烈。該產品的生產由建設方根據需要進行選擇。
9、煤炭
由煤矸石中的原煤制得。
?。?）物理化學性質
煤炭主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，碳、氫、氧三者總和約占有機質的95%以上，其化學成分主要是碳。煤炭是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦物。是一種固體可燃有機巖，主要由植物遺體經生物化學作用，埋藏后再經地質作用轉變而成，被人們譽為“黑色的金子，工業的食糧”，它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一，可分為褐煤、煙煤、無煙煤、半無煙煤；煤的種類不同，其成分組成與質量不同，發熱量也不相同。
?。?）煤炭的用途及價格預測
煤炭是一種可以用作燃料或工業原料的礦物；是重要能源，也是冶金、化學工業的重要原料。是無法再生的資源，主要用于燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。我國是世界上煤炭資源儲量豐富的***之一，不僅儲量大，分布廣，而且種類齊全，煤質優良，為我國工業現代化提供了極為有利的條件。煤炭價格與煤炭產地、品種、成分、發熱量有關。目前市場價格為300-900元/t之間。
10、硫酸鎂
?。?）物理與化學性質
硫酸鎂為白色細小的斜狀或斜柱狀結晶。屬斜方晶系，為四角粒狀或菱形晶體，無色、透明，集合體為白色、玫瑰色或綠色玻璃光澤。形狀有纖維狀、針狀、粒狀或粉末。無臭、味苦。易溶于水，微溶于乙醇和甘油。
?。?）用途
硫酸鎂分為七水物、一水物和無水物三個品種。
硫酸鎂是一種重要的無機化工產品，用途十分廣泛。在化學工業中用于制造硬脂酸鎂、磷酸氫鎂、氧化鎂等其它鎂鹽和硫酸鹽，在農業上用作肥料，在畜牧業上用作飼料添加劑，在輕工業中用作穩定劑，在醫藥上作為含鎂藥品的主要原料，在印染工業中用作抗堿劑，在制革工業中用作填充劑增強耐熱性，在電鍍工業中用作導熱鹽，在防火材料方面用作塑料的阻燃劑，在造紙工業中作為上漿劑，在環境保護方面上用于工業污水處理。一水硫酸鎂由于其含結晶水較少，有著良好的儲運性能，因此應用前景十分廣闊。
無水硫酸鎂主要應用于制藥、印染、日化、食品、飼料等工業部門，也應用于油漆、油墨、陶瓷等工業。
?。?）我國市場供需現狀
2015年我國硫酸鎂總產能約400萬噸，產量250萬噸。其中90%為七水硫酸鎂，一水和無水硫酸鎂產能約占總產能的10%。生產企業主要分布于山東的淄博、濰坊、萊州，遼寧的丹東、營口，河北的石家莊、邢臺，江蘇的連云港，河南的平頂山等地，生產企業近百家，年產能在1萬噸以上的規模型生產企業有49家，產能達196.7萬噸。
硫酸鎂的主要消費領域為肥料和飼料行業，消費量占需求總量的90%以上，其它10%用于其他用途。由于一水硫酸鎂和無水硫酸鎂具有良好的儲運性能，含鎂較高，因此逐漸為各消費領域飼所接受，用量逐年增長。目前，國內生產總能力約25萬噸/年，需求量約30萬噸/年，而且以每年15%的增幅增長。
硫酸鎂產品價格直接受硫酸價格、勞動力價格及市場供求狀況的影響，縱觀2010~2016年硫酸鎂產業的發展狀況，生產能力平均年遞增率在12~13%之間，而市場需求增長率保持在15%，因此在可預期時間內，市場需求的增長將會***生產能力的增長。因此，市場需求將會在今后一個時期內處于旺盛狀態。
目前，國內工業級七水硫酸鎂出廠價450~680元/t之間；飼料級一水硫酸鎂2200元/t以上；飼料級無水硫酸鎂2800元/t以上。
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