高領土對廢水文獻表達式

❶ （急）微生物絮凝劑的制備及其在廢水處理中的應用研究

目前廣泛使用的絮凝劑主要有兩大種類：一、無機鹽類物質，例如鋁鹽、鐵鹽及其聚合物；二、有機高分子物質，例如聚丙烯醯胺衍生物等。但是，這些傳統的無機絮凝劑具有用量大、絮凝效果受水溫水質條件影響大，具有一定毒性，對環境造成二次污染，對人類健康與生態環境產生不良影響。例如鋁鹽系絮凝劑的頻繁使用，會導致水中鋁離子濃度過高，引起老年痴獃等問題。有機高分子絮凝劑的殘留物對人體的健康有很大的危害，對神經具有毒性，並有佷強的致畸、致癌、致突變「三致」效應。
微生物絮凝劑是經過微生物分泌代謝之後產生的，對人體和動植物無任何傷害，並且至今為止，還沒有有關有毒性的報道。生物絮凝劑正好克服了這些缺點，有絮凝性好、效果穩定、無二次污染、安全無毒、可顯著提高污水處理效率等特性，可以應用於廢水處理、飲料工業、生物制葯等方面，近些年來一直受到廣泛的關注。與常見的無機絮凝劑和有機合成高分子絮凝劑相比，微生物絮凝劑具有許多獨特的優點，主要體現在以下幾個方面：一、無毒無害，安全性高。微生物絮凝劑被認為是一種天然無毒的有機高分子化合物，對環境和人體均無毒無害。經小白鼠安全性實驗證明，微生物絮凝劑能用於食品、醫葯等行業的發酵後處理，對人體和動物無害。二、易被微生物降解，無二次污染。微生物絮凝劑主要是微生物的次生代謝產物，如糖蛋白、黏多糖、蛋白質、纖維素和DNA等，這些物質都具有很好的可生化性，所以不會像無機絮凝劑和有機合成高分子絮凝劑那樣產生二次污染。目前使用的無機鹽類絮凝劑會使水體在處理過程中殘留一定量的無機鹽離子，不僅會影響產品的風味、口感，而且會危害到人類的健康。此類物質不易被降解，而且其單體往往是人類神經的致毒劑和癌症的誘發劑。三、適用范圍廣，脫色效果獨特。微生物絮凝劑對多種廢水有理想的絮凝效果，與無機絮凝劑和有機合成高分子絮凝劑相比，微生物絮凝劑處理污水後，更易於固液分離，沉澱物生成量少，而且在污水脫色、污泥脫水等方面效果獨特。微生物絮凝劑能絮凝處理的對象較廣，有活性污泥、粉煤灰、果汁、飲用水、河底沉積物、細菌、酵母菌以及各種生產廢水。四、某些微生物絮凝劑的pH值穩定，熱穩定性好，用量小。五、來源廣泛，生產周期短。一方面，由於微生物的繁殖速度快，適應范圍廣，轉化能力強，易變異，分布廣，並且可以生成絮凝劑的微生物種類繁多，所以微生物絮凝劑的生產周期短而且來源多且廉價，它可以取自天然土壤，亦或是水廠的活性污泥；另一方面，微生物絮凝劑為微生物菌體或有機高分子，它的產生主要是靠生物發酵，這就有可能帶來低廉的生產成本。因此，不論是從原材料還是從生產工藝角度考慮，工業開發微生物絮凝劑都有可能降低絮凝成本。從處理費用方面來看，採用微生物絮凝劑處理廢水，前段以生物吸附為主，後段以生物降解為主，其費用也將較目前的化學絮凝法費用低。但是，微生物絮凝劑的研究發展尚未成熟，其自身仍存在著一些不足之處。例如：微生物絮凝劑的處理效果容易受到有毒物質的干擾，因此在處理廢液時需排除妨礙菌體生長的因素。
平板劃線分離法
2.3.2.1 平板的製作
在無菌操作室中，點上酒精燈，打開通風設施，將溶化並冷至約50℃的牛肉膏蛋白腖固體培養基倒入無菌培養皿內，每一個培養皿倒入加瓊脂的牛肉膏蛋白腖15ml，使其凝固成平板。
2.3.2.2 操作
用接種環挑取一環實驗樣品，左手拿培養皿，以中指、無名指和小指拖住皿底，拇指和食指夾住皿蓋，將培養皿稍傾斜，左手拇指和食指將皿蓋掀半開，右手將接種環伸入培養皿內，在平板上輕輕劃線（切勿劃破培養基），劃線方式可取「Z」字形或「W」形中任何一種。劃線完畢蓋好皿蓋，倒置，恆溫30℃培養24h後,觀察結果。
培養2~3天後用顯微鏡鏡檢是否為單一的微生物，若有雜菌，則需再一次分離、純化，直到獲得純培養。
2.4 產絮菌種篩選方法
2.4.1 初篩
將100ml的牛肉膏蛋白腖液體培養基（報紙包紮，雙層紗布，121℃恆壓滅菌30min）裝入250ml的三角瓶中，接種自分離平板上純化出的菌種。轉速150r/min，恆溫30℃搖床培養，每隔24h，將所得培養液進行絮凝活性的初步測定。測定方法：在100ml量筒中加入0.4g高嶺土，5ml氯化鈣溶液（1%無水氯化鈣水溶液）再加入10ml培養液，用手將量筒均勻搖晃兩分鍾，在加自來水到刻度線100ml，在磁力轉子攪拌器中速攪拌2min。目測，能夠使高嶺土懸濁液絮凝成較大絮狀體的為有絮凝活性的菌株。

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❸ 高嶺土（Kaoline）

一、概述

高嶺土是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土或粘土岩。高嶺石族粘土礦物包括高嶺石、埃洛石、地開石、珍珠陶土等。高嶺土的礦石類型按外貌可分為土狀高嶺土和塊狀高嶺土。按主要粘土礦物成分分為高嶺石塊狀高嶺土和埃洛石塊狀高嶺土。按其質地、塑性和砂質含量分為三種，即硬質高嶺土：質硬、無可塑性，細磨後具可塑性；軟質高嶺土：質軟、可塑性較強，砂質含量小於50%；砂質高嶺土：質鬆散、可塑性弱，砂質含量大於50%。高嶺土因具有許多優良的工藝性能，廣泛用於造紙、陶瓷、橡膠、塑料、耐火材料和化工、農葯、醫葯、紡織、石油、建材、國防等領域。

二、礦物性質

高嶺石的化學式為Al₄［Si₄O₁₀］（OH）₈，理論化學成分為：Al₂O₃ 39.5%，SiO₂ 46.54%，H₂O 13.96%。單斜或三斜晶系，粒度細小，通常在0.2～5μm之間。純凈者呈白色，光澤暗淡，土狀光澤或無光澤，硬度接近於1。易成粉末，潮濕時具可塑性，密度2.6g/cm³左右。通常，高嶺石粒度分布在2～0.25μm之間；埃洛石2～0.062μm之間；蒙脫石為2～0.25μm和0.125～ ＜0.062μm兩級；水雲母在各粒級均有分布。Fe₂O₃、TiO₂、MnO、有機質及稀有元素對高嶺土的白度有影響。高嶺土泥漿性能穩定、粒度細、懸浮性能好，細度、厚比系數越高（即徑厚比），觸變性越大。高嶺土的離子交換性與礦物的種類有關。一般陽離子交換容量3～15 m mol，陰離子交換容量為7～20 m mol。按照可塑性指數，高嶺土及其泥料的可塑性分強塑性（＞15）、中塑性（7～15）、弱塑性（1～7）、非塑性（＜1）四個級別。高嶺土的耐火度一般為1700℃，屬於一般耐火粘土，優質高嶺土耐火度達1800℃。

三、用途

高嶺土以其潔白的基色，高度的分散性和可塑性，很高的電阻和耐火度，良好的吸附性、燒結性、離子交換性和物化穩定性，廣泛應用於許多工業部門，成為國民經濟中的重要礦產資源之一。

1）陶瓷工業：由於高嶺土的可塑性、黏結性、懸浮性和結合能力，陶瓷泥坯有利於車坯及注漿，便於成形。

2）造紙工業：用作塗料和填料，可以提高紙張的覆蓋性能、塗布光澤性能，增加紙張的白度、不透明度、光滑度及印刷適應性。

3）耐火材料工業：用來生產耐火材料，其製品具有抵抗高溫不變形的能力。

4）橡膠工業：用作填料，可提高橡膠製品的機械強度，增強耐磨性和化學穩定性，延緩橡膠的硬化時間。

5）油漆工業：主要用作充填物和色料替代物。

6）塑料工業：作為填料使產品表面光滑、減少熱裂和收縮，有利於拋光、尺寸的精確度、耐化學腐蝕性等。

7）搪瓷工業：在琺琅釉中加入高嶺土，使琺琅釉層經煅燒後與鐵質坯體牢固結合。

8）環境方面：可用於化工和生活用水的過濾，去除水中重金屬陽離子污染物，吸附廢水中的NH^3--N、

等。同時還可用於大氣污染的凈化和土壤的自凈。

9）製造池窯玻璃纖維：含鐵低的高嶺土用於玻璃纖維製造業，提供鋁和硅的來源，還能使其光澤黯淡。

10）其他用途：高嶺土還可用於生產白水泥、聚合鋁，低鐵、硫的高嶺土可在催化劑生產中應用。此外，在化肥、農葯、化妝品等方面有廣泛的應用。

四、地質特徵

高嶺土礦床廣泛分布於熱液蝕變、風化和沉積的岩石中。根據高嶺土礦床的成礦地質特徵和成礦作用，高嶺土礦床一般劃分為風化型、熱液蝕變型和沉積型。

（一）風化型高嶺土礦床

分風化殘積型高嶺土礦床和風化淋積型高嶺土礦床兩個亞類。

1.風化殘積型高嶺土礦床

風化殘積型高嶺土，是富含鋁硅酸鹽礦物的岩石經強烈的化學風化作用，在原地殘積而成的。礦體呈帽狀、似層狀、槽狀、透鏡狀、囊狀、楔狀、脈狀等，產於潛水滯流帶上部。礦床具有明顯的垂直分帶，自上而下包括全風化帶、半風化帶、微風化帶至新鮮岩石。湖南衡陽界牌高嶺土礦床是該類型的典型礦床。

湖南衡陽界牌高嶺土礦床處在衡陽縣與衡山縣交界的地區，位於燕山早期白石峰二雲母花崗岩與前震旦系板溪群五強溪組凝灰質板岩、泥質粉砂岩的接觸帶上，見有條紋條帶狀鈉化混合岩、絹雲母斜長片麻岩、白雲母片岩、石英鈉長岩，並有偉晶岩脈穿插，這些遭受了蝕變的岩石，又遭受了強烈的風化，具有明顯的風化殼垂直分帶，形成了巨大的高嶺土礦床。高嶺土主要是母岩中各種長石經風化的高嶺土化的產物，部分是由白雲母轉化而成的。礦物成分以高嶺石、埃洛石、伊利石為主。礦體呈似層狀產出，走向北東，傾向北西，傾角30°～40°。礦體厚度為25～30 m，沿傾向延伸70～150 m。逐漸呈楔形尖滅。底板為鈉化混合岩，頂板為石英岩。礦體內常見板岩、千枚岩、片岩等殘留體。優質界牌高嶺土的化學成分見表2-40-1。

圖2-40-1 中國主要高嶺土礦區分布示意圖

風化殘積型高嶺土礦床在南方廣泛分布。成礦時代較新，主要形成於新近紀上新世—第四紀，風化淋積型高嶺土礦床產於二疊系樂平統龍潭煤系和早二疊世陽新統茅口灰岩的岩溶侵蝕面之間。熱液蝕變型高嶺土礦床在東部主要與中生代中—晚期火山活動有關。大多數礦床賦存於侏羅繫上統的火山岩中。碎屑建造沉積型高嶺土礦床多屬古近紀、新近紀或第四紀河、湖、海灣沉積，它們多沉積於斷陷盆地、河谷窪地或鄰近的海灣。含煤建造沉積型高嶺土礦床分布在石炭紀—二疊紀煤系地層中。

六、可供資源

截止2005年底，全國共有高嶺土礦產地232處，主要集中在廣東、陝西、福建、廣西、江西、湖南、江蘇等省區。全國查明資源儲量182995×10⁴t，其中廣東省查明資源儲量佔全國查明資源儲量的29.63%；陝西查明資源儲量佔全國查明資源儲量的24.54%；福建查明資源儲量佔全國查明資源儲量的10.96%；廣西查明資源儲量佔全國查明資源儲量的7.83%。我國主要高嶺土礦區高嶺土查明資源儲量分布情況見表2-40-2。

表2-40-2 中國主要高嶺土礦區查明資源儲量的分布

（據國土資源部《全國礦產資源儲量通報》，2005）

❹ 為什麼要用高嶺土溶液模擬廢水

為什麼要用高嶺土溶液模擬廢水
因為高嶺土所含有的物質十分豐富,
主要是在溶解後含有很多種金屬離子!

❺ 高嶺土的應用現狀

隨著科學技術的發展，高嶺土以其獨特的晶體結構和具有良好的粒度、可塑性、燒結性、電絕緣性、化學穩定性等許多優異的性能，而廣泛應用於陶瓷、建築材料、造紙、橡膠、塑料、塗料、石油化工、環境保護、冶金工業、新材料等幾十個行業。

一、在陶瓷工業中的應用

在我國，高嶺土在陶瓷工業中的消耗量約占其產量的50%以上，居各工業部門之首。高嶺土在制瓷中的作用主要有2個方面：一是作制瓷的配料；其二是在瓷坯成型過程中作為其他礦物配料（如石英、長石等）的粘結劑。因此，陶瓷工業對高嶺石粘土的要求首先是它的化學成分，即Fe₂O₃、TiO₂、SO₃等有害組分要極低，SiO₂/Al₂O₃比例要適當；其次是粘結性和可塑性，一般說來，高嶺石結晶好、顆粒粗，其可塑性和粘結性低。但經剝片後其性能則將改變。

二、在造紙工業中的應用

由於高嶺石粘土粒度小，剝片後具良好的片狀、鱗片狀形態，片徑/厚度比值大，化學性質穩定等，因此，被用作造紙填料和紙張塗層，提高紙張光澤度、充填紙張纖維之間的空隙、提高不透明度、增加平滑度及紙張密度等目的。而且，高嶺石粘土比紙漿便宜，能有效地降低造紙費用。高嶺石對紙中其他成分不起反應，能較好地保留在紙張纖維中間，適於大量使用。造紙工業對高嶺石粘土的要求主要是細度以及雜質含量。一般說來，用於造紙的高嶺石粘土須經特殊選礦工藝選出粒度＜2μm的部分，或是經過超細磨（剝片）對其進行加工才能達到粒度要求。另外，高嶺石粘土中長石、石英含量越低，帶色雜質（如有機質、Fe₂O₃等）越少，則質量越好。對用作銅板紙的塗布級片狀高嶺石的質量要求較高，除晶粒呈片狀外，還要求白度大於85.80%以上的粒度為2μm，Fe₂O₃＜0.5%。

三、在橡膠、塑料工業中的應用

在塑料、橡膠等現代高分子材料中添加高嶺土等非金屬礦填料，不僅可降低橡膠、塑料等高分子材料的成本，更重要的是能夠提高材料的剛性、尺寸穩定性，並賦予材料某些特殊的物化性能，如抗壓、抗沖擊、耐腐蝕、阻燃、絕緣等^［17］。高嶺土在填料中的應用主要有兩方面：一方面，採用高嶺土為原料，通過酸洗除雜、焙燒活化、兩段酸溶的方法可製取白炭黑^［18］；另一方面，將煤系高嶺土提純、漂白、超細、煅燒以及表面改性後，制備成各種塑料、橡膠等填料，也可以達到半補強的效果^［19］。

四、在塗料工業中的應用

目前，用高嶺土作為塗料工業中的添加劑，有助於滿足對塗料提出的日益嚴格的性能和耐久性方面的許多要求。其作用是：改善塗料體系貯存穩定性，改善塗料的塗刷性，改善塗層的抗吸潮性及抗沖擊等機械性能，改善顏料的抗浮色和發花性^［20］。當要求制備低VOC、高固體塗料，而要求更薄和無疵平滑、光亮的塗膜時，尤其如此。高嶺土添加劑的規格品種，隨著開發品種的增加也將不斷增加，它可適應任何類型的塗料體系，從底漆到面漆，任何固體份、任何光澤和任何塗膜厚度。因此，高嶺土添加劑是今天的功能塗料的多功能添加劑。

五、在石油化學工業中的應用

在石油化工方面，隨著世界原油的重質化和劣質化，在催化裂化過程中，摻煉重油、渣油已成為煉油廠普遍採用的加工方式。由於重油中含較多的碳質、瀝青質和重金屬，這就要求催化劑具有較高的基質活性、較強的抗重金屬污染能力、較好的催化活性和選擇性。因沸石催化劑具有活性高、選擇性好、穩定性好以及強抗毒能力等特點，已逐步取代其他催化材料，成為石油化工技術的核心^［21］。以高嶺土為原料合成的沸石分子篩和催化劑，在沸石晶粒大小、水熱穩定性、活性和抗重金屬性能等方面具有獨特的特點，且由於高嶺土價格低廉、合成沸石成本低，因此得到了廣泛的研究^［22］。到目前為止，以高嶺土為原料，成功制備出Y型^［23］、X型^［24］、ZSM-5型沸石分子篩^［25］，用於催化裂化催化劑，具有很好的重油轉化能力和良好的裂化產物選擇性。

六、在環境保護中的應用

近年來，隨著全世界對環境問題的日益重視，環境材料的研究與開發顯得非常活躍。特別是運用廉價礦物原料用來處理「三廢」已成為研究熱點之一。採用高嶺土（包括非煤建造的和含煤建造的高嶺土）成功制備出的分子篩和無機或無機-有機復合絮凝劑^{［26～28］}，可用於改善水質，處理各種生活和工業廢水，吸附和清除工廠廢氣中的H₂S、CO₂、SO₂等氣體^{［29～30］}，處理核廢料^［31］等。

七、在冶金工業中的應用

高嶺石粘土具有很高的耐火度，可用作冶金工業及玻璃工業的耐火材料，製作各種高溫作業的砌體，如各種形狀的耐火磚、絕緣磚、硅質磚、各種熔煉爐和熱風爐的爐襯磚。

八、在新材料中的應用

1.高嶺土有機插層材料

高嶺石層間作用力較強，不含可交換性陽離子，無膨脹性，與其他層狀粘土礦物相比，較難與有機化合物發生插層反應。僅有一些強極性有機小分子，如二甲基亞碸（DMSO）、甲醯胺（FA）、N-甲基甲醯胺（NMF）、脲（Urea）、聯氨（hydrazine）等可以直接插入到高嶺石層間。而其他有機分子則可以採用「置換插層法」，即置換預插層在高嶺石層間的上述有機小分子而制備相應的有機插層復合物。大量研究表明，高嶺土經過置換插層制備的高嶺土-甲醇有機復合物，可以作為進一步置換插層的前驅體，具有廣泛的通用性。由此可以制備出多種有機插層復合物。高嶺土多次插層—去插層（脫嵌）後，具有較高的反應活性，能夠輕易地插入二價鹼土金屬和過渡金屬等，用這種方法有望制備出高活性的催化劑。

2.層柱高嶺土

層柱粘土礦物（Pillared Interlayer Clay，簡稱PILC），也稱交聯粘土或層柱分子篩，是通過離子交換的方式把一些化合物插入到粘土礦物的層間域中，並形成分子級別的支柱，而製成的一類孔徑大、分布規則的新型分子水平的納米復合材料。這類材料可望應用於石油催化、精細化工、環保等領域。天津大學孔浩^［3］研究了用煤系高嶺土製備層柱分子篩的方法：首先使用多種陽離子對高嶺土極性層間域進行離子交換，然後使用醋酸鉀作挾帶劑將聚合羥基鋯離子插入高嶺土層間，制備了層柱高嶺土。層柱高嶺土對正庚烷裂化反應的催化效果表明，其初始催化活性比原土顯著提高，部分與Y型分子篩性能相當；而且具有較大的比表面積和大量的網孔狀構造，可以在擇形催化方面獲得應用。

3.高嶺土製備賽隆材料

賽隆（Sialon）是由硅（Si）、鋁（Al）、氧（O）、氮（N）組成的化合物，它是Si₃N₄中的Si和N被Al或（Al+M）（M為金屬離子）及O置換所形成的一大類固溶體的總稱。α-Sialon主晶相晶粒呈等軸狀，具有很高的硬度和耐磨性。β-Sialon主晶相晶粒呈長柱狀，具有較好的強度及韌性。O-Sialon以正斜方結構的Si₃N₂O為結構基礎，具有很好的抗氧化性^［32］。由於Sialon材料具有優越的力學性能、耐高溫性能及化學穩定性等，在冶金、航空、化工機械、醫學等方面顯現出很好的應用前景。在粘土礦物中，高嶺土為合成Sialon材料的首選天然原料^{［33～37］}，其合成方法為將高嶺土粉末與石墨粉按一定配比混合，加入一定的燒結助劑，在氮氣氛中加熱到1400℃以上反應生成。調節原料中的硅鋁比，可得到不同種類的Sialon材料。加入鋯英石、剛玉等成分，可以得到復相材料，使材料性能更加優化^{［38～41］}。

4.高嶺土製備地聚物材料

地聚物材料（geopolymeric materials）是以偏高嶺土、鹼激發劑為主要原料，在20～120℃的低溫條件下成形硬化，通過化學反應得到的具有與陶瓷性能相似的一種新材料^［42］。地聚物是由無機的硅氧四面體與鋁氧四面體聚合而成沸石及類沸石相，其產物以離子鍵和共價鍵為主。地聚物兼有有機高聚物、陶瓷、水泥的特點，又不同於這些材料，它具有許多獨特的材料性能，而且具有原材料豐富、工藝簡單、價格低廉、節約能源等優點，可用作固封有毒化學廢料和放射性元素的有效膠凝材料、建築結構材料、阻燃耐高溫建築裝飾材料、耐火保溫材料等。

5.高嶺土負載催化劑用於合成碳微球

富勒烯和同組的Cn，以及碳納米管、碳納米纖維、碳洋蔥、碳微球等是碳材料中研究的熱點。碳微球的合成常常需要昂貴的設備和高溫高壓的反應條件，而Miao^［43］等人用高嶺土負載過渡元素（Fe、Co、Ni、Cu）作催化劑，採用催化化學氣相沉積法（CCVD）可以低成本大規模地合成碳微球。他們將高嶺土磨細過100目篩，按1∶1的比例將過渡元素的鹽與高嶺土加水混合成漿狀，強烈攪拌10min，然後塗抹到陶瓷板或高嶺土板的表面，空氣中60℃下烘乾。將負載催化劑的板片置於爐內，氮氣保護下用乙炔（C₂H₂）氣體在650℃以上催化熱分解30min，即可製得高純度的碳微球。制備的碳微球的粒徑為400～2000nm，由未封閉的層間距為0.33～0.35nm的石墨層組成。這種產物在氮氣氛中500℃以下具有良好的熱穩定性。

6.制備其他新材料

以高嶺土為原料，還可以制備莫來石復合納米晶^{［44～45］}、聚癸二醯癸二胺（PA1010）/高嶺土雜化材料^［46］、高嶺土-MBT復合材料^［47］、高嶺土-丙烯醯胺系超吸水性復合材料^［48］、超高分子量聚乙烯/高嶺土（UHMWPE/Kaolin）復合材料^［49］、高嶺土-聚丙烯酸鈉高吸水性復合樹脂^［50］、HDPE/高嶺土復合材料^［51］、高嶺土/PET納米復合材料^［52］、丙烯酸/澱粉/高嶺土復合高吸水樹脂^［53］等。新材料的制備拓寬了高嶺土的用途，也增加了產品的高科技含量，提高產品檔次，能取得更好的經濟效益。

九、含煤建造沉積高嶺土的特殊應用范圍

由於煤系地層沉積環境和沉積物組合的特殊性，含煤建造沉積高嶺土（以下簡稱煤矸石）雖然屬於傳統意義的固體廢渣，但在現代科學技術條件下卻具有特殊的明顯的資源性特徵^［54］，除了上述提及的高嶺土的用途之外，還具有其一些特殊的用途，具體表現在以下諸方面：

1.煤矸石為重要的低熱值能源

煤矸石通常含煤及其他可燃有機物。這些煤及其他可燃有機物隨成因差別可呈浸染狀、絲帶狀、條帶狀、碎粒狀、細脈狀、不規則脈狀、團塊狀或其他復雜形態分布於煤矸石內。矸石中所含的煤及其他可燃有機物除部分可進行直接破碎選煤外，還可取代其他燃料整體用於發電^［55］、供熱或製作煤矸石內燃磚，並以整體低熱值能源更具有資源價值和開發利用價值。

2.煤矸石是某些非金屬、金屬礦產資源的重要來源

因為煤系地層沉積環境的特殊性，與之相伴的非金屬礦產主要有高嶺土、耐火粘土、高鋁粘土和硫鐵礦等，部分還有膨潤土、硅藻土、石墨、油頁岩、海泡石、重晶石、石灰石等非金屬礦產。尤以高嶺土、耐火粘土、高鋁粘土和硫鐵礦在煤矸石內分布普遍，資源總量規模巨大，最具有資源價值的普遍性。金屬礦產主要為鋁土礦，其次為錳礦和鐵礦。煤矸石型鋁土礦資源主要為一水鋁石，在全國許多地區所產煤田均有出現，尤其在河南和山西的大規模煤田呈層分布，儲量集中，除可成層獨立開采外，也是煤矸石的重要組成部分，具有綜合利用價值。

3.煤矸石是某些高價值稀有分散元素的重要來源

某些類型煤矸石是釩、鎵和鍺等稀散元素的重要載體，也是這些資源的重要來源。據資料介紹，釩主要富集在石煤內，其釩儲量比例是全球其他釩資源儲量的5倍。我國約有40座煤礦山的煤含鍺達到工業品位，而煤炭內鎵的分布普遍含量很低，但其富集程度顯著高於其他地質體，也是鎵工業利用的主要來源。因為這些元素特殊的地球化學性質，他們往往以有機配位化合物、有機物吸附和/或粘土吸附形式富集於含煤沉積體系。研究結果表明，煤系地層內部這些元素的含量分布與鋁含量具有密切的正相關關系^［56］。由此可見，除煤層外，它們還會在富含粘土、煤炭及其他有機物的煤層頂、底板和夾層富集，使得部分煤矸石具有回收利用的這些元素價值。特別是鎵和鍺，煤矸石為其資源來源的重要組成部分。

4.煤矸石是路基材料的重要來源

將煤矸石作為道路基層材料用於築路工程，具有明顯優勢^{［57～58］}，一是對煤矸石的種類和品質沒有特殊的要求，對有害成分含量的限制不嚴，適用於多種類型煤矸石；二是煤矸石在道路工程中的應用具有耗渣量大，無需進行特殊處理及特殊技術手段的優點，是一種有效地利用煤炭工業廢料和減少環境污染的有效途徑。既解決了大量用土與取土土源受限制的矛盾，又解決了煤矸石佔用土地及污染環境問題，同時還降低了築路成本，是兼具經濟效益和社會效益的資源利用途徑，因此，在我國產煤地區已得到廣泛地應用。

5.部分煤矸石是新型肥料或土壤改良劑

國內外許多研究表明，部分類型的煤矸石含有大量的有機質和豐富的植物生長所需的微量元素（如C、Ca、Mg、Zn、Cu、稀土元素等），同時富含炭質和粘土礦物，經活化處理後可以成為攜帶固氮、解磷、解鉀等微生物的理想原料基質和載體，用作農田肥料或土壤改良劑^{［59～60］}。施於田間可以增強土壤疏鬆、透氣能力，改善土壤結構，提高土壤肥力和肥效，起到一定的增產效果。用煤矸石製取新型肥料或土壤改良劑，煤矸石消耗量大，有較好的經濟效益，是煤矸石綜合利用的發展方向之一。

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1.閫犵焊琛屼笟

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2.涓楂樻。娑傛枡

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The Current Situation and Development of Coal-series Kaolin's Processing and utilization in China

Tang Jingyan錛孼hang Tao

錛圫uzhou Zhongcai Design And Research Institute for Non-metallic Minerals Instry錛孨ational Research Centre for Further Processing of Non-metallic Minerals錛孲uzhou Jiangsu 215004錛孋hina錛

Abstract錛欳hina is famous for unique and abundant coal-paragenetic kaolin錛坈oal-series kaolin錛塺esources.The estimated reserves of it amount to 11 billion ton and demonstrated reserves鈥1.7 billion ton.The coal-series kaolin deposits distribute over the main coalfields in Northeast and Northwest China.The development and utilization of coal-series kaolin can not only solve the problem of deficiency of high quality kaolin resources in China錛宐ut also make China the largest country in terms of kaolin resources.Furthermore錛宼he coal-series kaolin錛寃hich was cast away in the past as the coal gangue錛宨s now developed and utilized as an optimized resource .The scaled processing and utilization of China鈥檚 coal-series kaolin have a significant social and economical significance.

After 15 years of arous efforts錛宎 set of key engineering and technological problems錛宻uch as process flowsheet錛宑omprehensive decontamination and purification錛宧igh-concentration wet process ultra-fine grinding錛宨ntensive grinding and drying錛宒ynamic calcining under intensified atmosphere etc.錛宧ave been solved.A series of key equipment錛宻uch as wet process ultrafine grinding mills series錛宧igh-pressure filter錛宨ntensified dryer錛宧igh temperature rotary calcining kiln with direct or indirect firing and so on錛寃as developed and manufactured錛宖illing in a gap in coal-series kaolin processing technology.Now the coal-series kaolin proction scale has reached 300 thousand ton a year and is still developing rapidly.

The coal-series kaolin procts are widely used in paper making錛宲lastic錛宺ubber and coating instries.It is forecast錛宼hat the domestic demand for coal-series kaolin procts will reach 920 thousand ton by 2010.And there will be an even greater demand all over the world.With the increase of market demand and higher technical requirement錛宼he coal-series kaolin instry will be developed with each passing day.

Key words錛歝oal-series kaolin錛宑alcined kaolin錛宑urrent situation of processing and utilization錛宒evelopment perspective.