综合利用天然水镁石粉矿废物生产天然Mg(oH)2无机阻燃剂项目投资立项备案核准融资贷款申报资料

含卤有机阻燃剂也将受到限制，给无机阻燃剂的发展创造了很大的空间。

生产优良的天然无机阻燃剂是绿色环保的迫切要求。

本项目生产的氢氧化镁阻燃剂是种高科技的环保无机阻燃剂产品，不含卤素。

它在应用时是依靠化学分解吸热以及释放出水而起到阻燃作用的，具有无毒性不腐蚀加工机械分解后生成的氧化镁化学性质稳定的特点，不产生二次危害，是发展最快的环保型的阻燃剂。

氢氧化镁阻燃剂促进聚合物碳化作用，是有机阻燃剂的换代产品，与氢氧化铝相比，氢氧化镁的分解温度高些氢氧化铝为左右，而氢氧化镁则在，更适合些聚合物的加工要求，还有促进聚合物碳化的作用，近年来氢氧化镁阻燃剂应用领域在不断扩大。

氢氧化镁阻燃剂由天然矿物水镁石经超细粉碎到所需粒度后再经表面改性制得，在合成材料中除具有阻燃效果外，还要有抑制发烟和氯化氢生成的作用，并且赋予材料无毒性，无腐蚀性。

由于热分解温度高，可以使添加氢氧化镁的合成材料能承受很高的加工温度，利于加快挤塑速度，缩短模塑时间，有助于提高阻燃效率。

氢氧化镁粒径细，对设备磨损小，利于延长加工设备使用寿命，同时原料易得，生产成本低，可广泛用于聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，高抗冲聚苯乙烯和等领域。

它是有机阻燃剂的换代产品，是国内外阻燃剂技术的发展方向之。

利用天然水镁石粉矿固体废物作为生产氢氧化镁阻燃剂，不仅是矿山废物的资源化综合利用项目，而且是个循环经济工程。

粉矿产生来源粉矿指矿物的开采选矿生产过程中产生的各种粒度小于的废石和尾矿粉渣。

由于开采出的非金属矿石通常有品位非常纯的优矿和由有需求的主矿种与伴生围岩共同构成的次矿，因而为获得品位高的纯的矿石而直接采集优质纯矿，及大块有伴生围岩共同构成的次矿，并且对主矿种与伴生围岩共同构成的次矿，需将伴生围岩剥落后从而获得优质原料主矿。

这样对有伴生围岩共同构成的次矿粒度较小多弃之不采。

此外，为获得较为纯净，高品位的矿石，必须进行选矿，也由此产生了粉矿。

由于我国其他地区多数水镁石的矿石品位不是很高，多数呈多组分共伴生，矿物嵌布粒度细，再加上选矿制备技术不高，设备自动化水平低以及管理水平落后等因素，流程普遍存在有用矿物回收利用水平低的现象。

目前，我国矿产资源总回收率只有左右，以采选回收率计，非金属矿只有，造成大量资源损失于废粉矿中。

粉矿未被有效利用原因及其造成后果从历史背景角度分析，我国是水镁石资源大国，主要集中在青海四川陕西吉林河南及辽宁，其中以辽宁风城和宽甸地区储量大品位高。

长期以来，水镁石原料主要用于制做镁质耐火材料产品，如轻烧镁粉重烧镁砂等，由于综合利用技术水平低，企业只针对水镁石矿石中的纯高品位矿种进行单开采的情况比较普遍，浪费了大量的宝贵资源。

企业在将主要水镁石原料开采手选之后，在废弃的废矿粉渣中，还含有丰富的高含量水镁石。

同时在生产过程中排放出来的废渣生产过程产生的粉矿中仍有大量可再利用的生产价值，但是由于我省水镁石资源在世界占有绝对优势镁都，些企业自恃拥有绝对资源优势，资源重视观念不够等原因，极度开采大块高纯度矿石，忽略这类资源，弃置情况比较普遍。

众多非规范的小企业把这些水镁石粉矿当做工业废弃物就地弃置，大量的粉矿堆积在山涧之中。

从技术角度分析，从水镁石化粉矿废料理学性能上看，其，粒度，由于其粒度较小，平均粒径并不均匀，同时粒径太小则因其表面积增大，吸油量大，分散困难反而使加工性不好。

需要对其进行生产过程粒径控制技术的开发，以及产品的质量检测技术的严格管控。

另方面正常产品需要水镁石矿原料含量，以弥补技术处理的不足，但由于粉矿大部分纯度含量，利用起来技术处理难度较大，无法满足高品质产品的要求，应用价值不高。

这样既不符合大多数矿山及生产企业应用便利的需求，又没有满意的质量保证，因此不予以花费更多精力解决这些技术难题，而直接选用利用方便品位好的矿石作为加工原料。

正是由于综合利用技术落后，资源综合利用观念的淡薄，在长期的水镁石矿开采生产过程中产生了大量废弃的粉矿，造成大量的水镁石粉矿无法得到利用，使宝贵的水镁石矿山资源白白的浪费掉，据统计，目前被废弃掉的水镁石粉矿量近余万吨，使国家矿山资源受到极大的损失另方面，这些粉矿在刮风时尘雾四起，对生产环境周围居民生活环境农现有的给排水及交通运输等设施。

项目建设用地为，现有的厂区完全可满足项目建设要求。

厂区气象条件大气压力冬季夏季冬季室外平均风速夏季室外平均风速年最热月平均最高温度年最冷月平均最低温度工艺技术和设备工艺方案及设备项目生产工艺分两部分，即水镁石粉矿废物超细粉体细磨工艺和氢氧化镁超细粉体表面改性工艺两部分。

水镁石粉矿废物超细粉体细磨工艺及设备水镁石粉矿废物粒度为小于，环境友好型天然氢氧化镁无机阻燃剂细度要求小于，细磨工艺设备是生产天然氢氧化镁无机阻燃剂产品的关键。

目前，矿物细磨设备主要雷蒙粉碎机球磨机风动磨机，这些设备生产的产品粒度可达以下，细度达到了天然氢氧化镁无机阻燃剂小于的要求，但生产率极低，能耗很高。

特别是物料粉碎时产生大量的热，易导致水镁石结构水析出，使水镁石变质，影响了产品质量。

针对水镁石含高结构水的特点，海城精华矿产有限公司分别利用圆盘式循环式对撞式气流粉碎机进行粉碎工业试验，确定了粉碎机形式和最佳操作工艺条件，开发了水镁石干冷粉碎工艺及装置。

冷干气流粉碎技术，采用强风冷却和夹套冷却方式，保证水镁石中结构水不散失，并充分利用气流粉碎的物料自磨原理，保证产品的洁净。

该技术已通过了辽宁省科技局的技术鉴定，获辽宁省科技进步三等奖和国家专利。

本报告采用冷干气流粉碎工艺为物料超细粉体细磨工艺。

冷干气流粉碎工艺系统由空压机冷干机粉碎机高速分级机旋风及布袋收集装置和排风机等设备组成。

冷干气流粉碎技术工艺流程图如下图冷干气流粉碎技术工艺过程简述参见图，来自原料库的小于含量大于的天然水镁石粉矿固体废料，皮带机送到冷干气流粉碎装置的加料斗，固体废料由螺旋加料机送入粉碎机中粉碎，物料被粉碎到需要的颗粒度后，悬浮速度降低，被送入的干冷压缩空气温度吹到气流分级机中分级，在分级机的叶片高速旋转下转分，的物料可穿过高速旋转叶片进入成品收集系统的物料由于上升速度小，被高速旋转叶片所阻挡，落回到粉碎机中再次被粉碎，直到粒度小于穿过高速旋转叶片进入成品收集系统为止。

进入成品收集系统的超细粉，其中颗粒较大的超细粉料首先在旋风收集器中被收集，颗粒较小的超细粉料最后在布袋收集器中被收集。

从布袋收集器中排出的气体含尘浓度小于，符合国家废气排放标准，通过排风机和烟囱排至大气。

冷干气流粉碎装置所需的超细粉输送风，由空气压缩机提供，压缩空气经储气罐后，进入干冷机进行干冷，温度从约降至后送入粉碎机中作为输送风使用。

冷干气流粉碎装置采用正负压操作，动力由空气压缩机和排风机联合提供超细粉收集系统为负压操作，动力由排风机联合提供，负压操作，生产环境好。

冷干气流粉碎系统采用自动控制，对系统的压力温度加料量干冷风量等参数进行自动调节记录，对设备运行情况进行监控等。

超细粉体表面改性工艺及设备粒子的表面改性是无机阻燃剂发展的另个重要趋势。

无机阻燃剂是亲水性的，与亲油性的高分子材料基体之间不相容，从而限制了无机阻燃剂的填充量降低了其分散性。

因此无机阻燃剂在添加之前，必须先经过表面改性，改性效果的差异对其分散性和相容性能有很大影响，从而大大改善了无机阻燃剂产品的性能。

几种粉体改性技术比较偶联剂助偶联剂技术偶联剂助偶联剂的复合偶联技术，例如针对阻燃电线电缆材料，使用硅烷助偶联剂为改性剂。

助偶联剂，实际上是种脂肪酸类表面活性剂，首先阴离子表面活性剂具有降低液体表面张力的作用，在超声波作用下可被雾化成小颗粒，在气流粉碎机内可以与水镁石超细粉较好反应，其次，阴离子表面活性剂中的亲水基与亲油基分别与氢氧化镁和聚合物发生相互作用，提高了氢氧化镁在聚合物材料中的分散性和相容性，从而改善了阻燃材料的机械性能。

高速打散技术如采用高速搅拌机等设备将粉体散开，以达到粉体改性的目的。

但是没有强调改性中的高速打散，不可避免的要造成粉体颗粒的二次团聚，使改性后粉体出现团聚大颗粒。

因此，改性效果不好，最终还不如粗粒径粉体，使超细粉体的补强作用大打折扣。

改性粉体的分级技术改性粉体的分级技术就是采用分级机淘汰改性粉体中的大颗粒，最后保证了改性粉体的粒度质量。

偶联剂的超声波雾化及高压喷射技术该技术是海城精华矿产有限公司在总结了其他粉体改性技术经验吸收了上述工艺技术优点的基础上自行开发的新型粉体改性技术。

该技术已通过了辽宁省科技局的技术鉴定，获辽宁省科技进步三等奖和国家专利。

粉体改性强调的是偶联剂和粉体的充分接触混合，但在干法改性中，已有的偶联剂的雾化技术只是般的雾化，偶联剂的雾滴较粗，影响了改性效果。

偶联剂的超声波雾化及高压喷射技术采用超声力波雾化装置，并配以特殊雾化喷嘴，使用气体压力进行高压喷射，使偶联剂雾化颗粒达到几个微米，形成雾化临界状态，使偶联剂与超细粉充分接触，从而有效地保证改性效果，改性率可达。

本报告采用偶联剂的超声波雾化及高压喷射工艺为超细粉表面改性工艺。

偶联剂的超声波雾化及高压喷射工艺见图偶联剂的超声波雾化及高压喷射工艺简述参见图，偶联剂的超声波雾化及高压喷射工艺系统由密相脉冲式栓流上料装置复合偶联剂超声波雾化装置高速打散装置高速风及其调节装置涡轮超细粉分级装置旋风及布袋收集装置排风机等组成。

超细粉由密相脉冲式栓流上料装置加入到高速打散装置，在高速打散装置中超细粉被打散复合偶联剂经超声波雾化后，由压力为高压气体从喷嘴喷入高速打散装置中，与被打散的超细粉体充分混合接触，使超细粉体得到改性。

改性超细粉体被进入打散装置的高速风携带到涡轮超细粉分级装置中，在涡轮超细粉分级装置中颗粒较小的改性超细粉体通过分级机，进入旋风及布袋收集装置后作为成品被收集，颗粒较大的改性超细粉体落入高速打散装置中再次被打散改性，直到通过涡轮超细粉分级装置。

高速风风速可调，以满足不同细度的超细粉体改性要求。

高速打散装置和涡轮超细粉分级装置采用正压操作，动力由高速供风机提供旋风及布袋收集装置采用负压操作动力由排风机提供。

偶联剂的超声波雾化及高压喷射工艺系统采用自动控制，对系统的压力温度风量风速加料量等参数进行自动调节记录，对设备运行情况进行监控等。

水镁石干冷