元明粉生产现状分析

元明粉生产现状分析一.我国芒硝矿产资源二.国内元明粉生产的几种方法三.元明粉市场需求预测四.元明粉质量指标五.国内元明粉生产企业现状六.元明粉市场呈现新特点七.元明粉新领域的应用研究八.近几年新建扩建拟建元明粉工程九.元明粉产业发展趋势十.南风化工元明粉业务发展现状与问题十一.南风化工元明粉业务发展战略与路径一.我国芒硝矿产资源生产元明粉的主要原料是芒硝矿，我国目前已探明的芒硝总储量在200亿吨左右(以无水硫酸钠计)，居世界首位，2009年的产销量也居世界第一，占70%左右，未来几年，我国元明粉的前景仍保持十分广阔的局面。芒硝是自然界中含钠硫酸盐类化合物的总称，可以以含水芒硝和无水芒硝两种形式出现，也可与其它化合物形式复盐，如钙芒硝，钾芒硝，碳酸芒硝等。自然界存在的芒硝矿有十多种，其中有两类具有工业价值，一类是钠芒硝（即十水芒硝和无水芒硝），多分布于现代盐湖矿床中，而钙芒硝多存在于古代盐湖矿床中。1.按区域划分为三大板块我国芒硝产业可划分为三大板块；西部板块（四川云南甘肃新疆青海等省区）；长江中下游板块（湖北湖南江苏等省）；黄河流域板块（内蒙山西陕西河南等省区）。三大板块各具特点，但综合优势比较，第一板块更为突出，第二板块次之。西部板块芒硝矿资源储量占全国的70%以上。尤其四川拥有丰富的钙芒硝矿产资源；且品位高（矿石中硫酸钠质量分数为30%--50%），资源量稳定可靠，地质结构简单，具有良好的可采性，四川已成为我国芒硝生产及出口第一大省。2.按全国省份划分我国芒硝资源极为丰富，分布在全国14个省区，以青海四川内蒙湖南云南新疆六省区最为丰富，占全国90%以上，江苏山西甘肃湖北陕西广西河南西藏也有储量丰富或新发现的芒硝资源。青海省：青海省是中国现代盐湖芒硝矿产资源最丰富的省份。主要分布在海西州和大小柴旦等地。该省保有的芒硝，钙芒硝矿储量（Na2SO4）87.06亿吨，占全国储量的43.1%。该省丰富的芒硝钙芒硝矿产几乎未得到开发利用。四川省：四川是钙芒硝资源最丰富的省，已探明矿区24个，保有矿量153.2亿吨（折Na2S0460亿吨以上）。主要分布在成都以南的新津彭山眉山乐山洪雅丹枝雅安天全等地。矿带南北长170公里，东西宽40—60公里。面积约1000平方公里。自上世纪90年代以来，四川的钙芒硝得以全面开采。目前有20多个元明粉生产厂家，分布在该省所有矿点。内蒙古：内蒙古区内盐湖众多，芒硝资源极为丰富，现已探明芒硝产地21处，芒硝储量30亿吨以上，主要分布在鄂尔多斯的达拉特旗和阿拉善盟。该区已开矿点有阿右旗雅不赖中泉子盐湖，杭锦旗盐海子，达拉特旗芒硝矿。云南省：云南探明钙芒硝矿六处，主要分布于富民北，禄直黑井和阿陋井，禄芒硝井，或定小井等地，保有矿石量30.6亿吨（折Na2SO44亿吨以上）。新疆：新疆是现代盐湖芒硝资源丰富的省区之一，已探明地有15处，折硫酸钠1.4亿吨，主要分布在达坂城盐湖，艾丁湖，土角井盐湖等。另外在玛纳斯湖，艾比湖，阿尔泰库巴色古尔湖等地发现大量芒硝矿，估计储量在5亿吨以上。湖南省：湖南为古代盐湖芒硝矿，该矿为盐硝共生矿，资源较丰富。已探明矿6处。主要分布在衡阳市和澧县，硫酸钠保有量7.1亿吨。澧县矿区有两处：一是盐硝共生矿，被湘澧盐矿开发盐硝联产，另一处是曾家河无水芒硝矿，新澧化工开发。衡阳矿区：共四处，一是湘衡盐矿盐硝联产，另三处是珠晖塔钙芒硝矿南风化工开采，衡南县咸堂矿区（因部队占有无法开采），金河堂钙芒硝矿，现新澧化工开采。湖北省：湖北共探明与盐硝伴生的芒硝产地19处，主要分布在枣阳，应城，云梦，汉川，松滋，公宾，天门等地，保有硫酸钠7.5亿吨。甘肃省：甘肃芒硝资源主要分布于：玉门市红柳沙山，金塔县枣园子，高台县盐池，民勤县硝沟坪。现只有高台盐湖被亚圣集团开采，其他盐湖未利用。江苏省：淮安市的淮阴，洪泽两县内，埋藏着一个厚度大，品质高，层次稳定的大型芒硝矿藏，储量约2亿吨。该市芒硝矿是我国东部至今发现的惟一大型芒硝矿藏，具有极高的开采价值和优越的地理位置。河南省：河南芒硝资源主要分布在南阳市桐柏县安鹏乡，2003年已开采。另河南地质局于2001年在驻马店市泌阳县境内发现一大型芒硝矿床，已探明储量达4000万吨以上，目前正在招商。西藏：该区盐湖主要分布在昆仑山---唐古拉山以南，冈底斯山---念青唐古拉山以北，据初步调查，盐湖约170个左右。在这些盐湖中，除沉积丰富的石盐资源外，还沉积有工业价值的硼酸盐，芒硝等，盐湖卤水中富含钾，镁，锂，铷，铯等稀有元素。陕西省：陕西定边是该省唯一的原盐及盐化工生产基地，公有天然盐湖14个，各类盐储量3100万吨，建有盐田3400亩，硝田1200亩。山西省：芒硝矿资源分布于运城盐湖。该湖位于黄河流域，运城盆地的东南部，是中国东部第四纪盐湖带最南端的一个盐湖，属现代内陆芒硝矿床。盐湖呈东北---南西向，带状延伸，长约25公里，宽约5公里，面积约132平方公里。运城盐湖芒硝矿既有湖水矿床，也有浅部芒硝矿床，还有深埋地下100多米的芒硝矿。该盐湖相传舜时即已开发利用，有数千年的历史，是中国开采芒硝最久远的重要矿床之一。该湖有两个成矿时代，一是下部中更新世，二是上部更新世---全新世。其下部中更新世芒硝矿层分布于东北部的界村；上更新世----全新世生成的芒硝矿层分布于东滩---西滩。矿床由界村，东滩，西滩，硝坂，湖表卤水等5个矿体组成。界村矿体埋深60—80米，组成主要为晶质芒硝矿（硫酸钠平均含量41.5%），白钠镁矾矿（硫酸钠平均含量39.24%）和泥质钙芒硝矿（硫酸钠平均含量21.69%）。东滩矿体埋深0—35米，矿体自下而上有6个矿层。西滩矿体埋深0.3—0.5米，矿体一般厚约2米，有3种矿石类型：一是晶质芒硝（硫酸钠平均含量36.56%）；二是白钠镁矾矿（硫酸钠平均含量37.72%）;三是泥质钙芒硝矿(硫酸钠平均含量15.36%)。硝坂矿体系由历代晒盐所遗弃的芒硝，白钠镁矾组成的人工堆体。厚一般1---3米，平均化学成分为硫酸钠39.77%，硫酸镁22.25%，氯化钠3.95%。湖表卤水是湖区液相矿体，一般为2—16Be,含氯化钠0.6—3.0%，硫酸钠1.5—10%，硫酸镁0.4---2.0%，此外含溴30—60mg/l,碘0.1—1.0mg/l。省（区）矿区数（个）储量（Na2SO4）万吨青海12870000四川24600000内蒙21270000湖南670000新疆1550000云南640000江苏420000山西110000湖北1970000甘肃56000广西110000河南24500西藏2陕西1合计1192020500二.国内元明粉生产的几种方法1.用水芒硝为原料，采用四效真空蒸发末硝二次蒸汽余热化硝生产法该生产工艺是1982年山西运城盐化局首创采用，这种工艺至今还在该局发挥重要作用，由于生产技术管理不断完善，工艺更加成熟。这种工艺明显的优势是节能。它的成功运用，使元明粉吨产品煤耗降至200—270公斤，加之配套蒸汽锅炉也相应节省，蒸发的物料流向采用顺流出料，有效地利用各效间的压差，不需要倒料泵，节约动力；由于出料液温度低，热损失小，操作环境较好，对含镁较高的卤水更为有利，可减少成品中的镁含量，提高产品质量；由于末效二次蒸汽余热化硝，大大地降低了蒸汽的耗量，同时以廉价地工艺产生真空，大大地节约了投资。2.以钙芒硝为原料，采用五效真空蒸发生产元明粉的生产方法1989年以后，四川成功地把五效真空蒸发逆流出料应用到元明粉生产上，大大地促进了四川钙芒硝工业的发展。该工艺主要应用于四川省及一些钙芒硝为原料的生产厂家。由于钙芒硝矿含硫酸钠低，采用硐室水溶法得到的硝水浓度低，所以蒸发器的换热面积大，为了充分利用热量，采用逆流进料，倒料泵倒料。由于该生产工艺严谨，真空装置采用二级蒸喷，一级水喷，真空可达0.09MPa以上，采用加碱(纯碱和烧碱)除钙镁，在斜板沉降器中除不溶物，再经沙滤器过滤，得精制硝水，尾气粉尘采用湿回收；四，五效进料，一，二效出料，冷凝水经过闪蒸后，二次蒸汽回水均得到合理利用。这种生产工艺的技术优势，正在元明粉生产中发挥着巨大的作用，这种生产工艺，煤耗较低，大约在260公斤左右，成本一般在230—300元每吨左右，目前这种工艺正在全国推广。江苏元明粉生产主要采用五效真空蒸汽错流进料新工艺。3.盐硝联产法氯化物硫酸盐型盐矿用水溶开采的人工卤水，含氯化钠270—300g/l,硫酸钠15—30g/l,作为制盐和硝的原料，采用氯化钠—硫酸钠—水的多元相图，在30度时用原料卤水洗涤混有硫酸钠和氯化钠，使硫酸钠溶入液相，并得到纯氯化钠和氯化钠—硫酸钠共饱和液（30度），成为洗液。将此洗液预热升温到100度，加盐盐析。随氯化钠的溶解硫酸钠自溶液中析出。经增稠，离心脱水，干燥可得到含硫酸钠98—99%的产品。母液送入多效真空蒸发装置，自末效排出混有硫酸钠的氯化钠，返回洗盐。盐硝联产法可进行无排放生产，并且能耗低。该工艺在湖南湖北江西云南等地得到应用生产。4.以海盐苦卤为原料生产元明粉目前国内海盐区，为了充分利用海水资源，将产盐母液—苦卤或苦卤提取氯化钾的混合盐，进行兑卤，配制成钠镁比为2:1的卤水，冬季自然冷冻析出芒硝，然后采用方法一生产无水芒硝。5.全溶蒸发脱水生产法这种生产方法是原始的生产方法，目前还应用于小规模的乡镇企业中，是将天然硝矿全部溶解生产30—31Be的饱和溶液，经澄清后，除去固体杂质，再经蒸发，离心脱水，干燥后即可制的成品。该生产工艺的蒸发脱水主要有平锅法和火塔法。江苏省洪泽县西顺河矿区，四川眉山，丹棱，雅安，新津一带约三百余家都采用该法生产，其产品质量较低，煤耗高，不应提倡。6.热融蒸发脱水法将机械冷冻法制的芒硝在热融槽中加热到70度左右。其中部分硫酸钠溶解于自身结晶水中，形成饱和溶液部分硫酸钠成无水盐析出。经离心分离，即得无水硫酸钠晶体和饱和溶液。晶体经干燥后即为成品。饱和溶液中含硫酸钠为370g/l左右，再经蒸发又得无水芒硝，经离心脱水，干燥后可得成品。饱和溶液蒸发至氯化钠含量达180---200g/l时，送入冷结晶器，再制水芒硝。7.副产法工业生产中，例如：复分解法制氯化铵，红钒钠，甲酸，草酸，农药，化纤，合成脂肪酸等工业生产和含硫酸盐的矿物处理等都能副产硫酸钠。它们的生产工艺，由副产硫酸钠的结晶形式和质量好坏而定。8.碳酸盐型天然盐水的综合加工法碳酸盐型天然盐水一般含10%（或更高）的氯化钠和4—8%硫酸钠。根据三种主要组分氯化钠碳酸盐和硫酸钠之间的比例，主要采用两种方法分离盐。一是冷冻法，即温度小于15度时，首先析出是碳酸钠，然后是析出大部硼砂，析出碳酸钠和四硼酸纳后的溶液中主要组分是氯化钠和硫酸钠。这时再把溶液温度降低到0度以下会析出芒硝。另种方法是加热法，主要特点是钾石盐和芒硝碱生产的粒度不同，这就能进行分级将两种固相分开9.硝盐联产法（五效逆流制硝）制硝工业原料是硫酸钠280g/l,氯化钠20g/l,其母液组成为硫酸钠200—260g/l,氯化钠180—120g/l,本工艺采用盐析法蒸发硝盐热分离工艺。根据氯化钠和硫酸钠溶液在不同温度下的溶解度的不同，使其在高温析硝，低温析盐。①.盐析蒸发制硝工序对连续进入的制硝含盐母液（原料）或高含盐芒硝卤水，加入经精确计量的氯化钠盐浆，在100度下，在硫酸钠过饱和状态下，以稳定的蒸发速率进行蒸发，使硫酸钠结晶析出，硝浆离心分离后的硫酸钠经干燥为成品。硝浆分离后的母液回本工序继续盐析。本工序析出硫酸钠后的高温清液大流量抽出闪发析盐，闪发析盐后清液经两级预热后循环至本工序，对富集的硫酸钠继续进行盐析。②.闪发制盐工序高温析硝后的氯化钠饱和溶液经闪发降温后进入本工序，在48—50度下继续闪发成氯化钠过饱和液，在该温度下氯化钠稳定的结晶析出，这就是低温析盐。析盐后富集硫酸钠的析盐清液循环至盐析蒸发制硝工序继续进行盐析析硝。析出的结晶盐浆一部分经精确计量连续进入盐析蒸发制硝工序作为盐析用盐的来源。其余部分进行离心脱水干燥，作为产品，离心后的盐母液回本工序自身循环。三.元明粉市场需求预测1.