《中國北方煤中伴生礦產富集規律及其開發利用研究》是由河北工程大學,中煤平朔集團有限公司,中國礦業大學（北京）,內蒙古自治區煤田地質局,中國地質大學（北京）,中煤地質工程總公司,棗莊市三興高新材料有限公司擔任主要完成單位，孫玉壯,劉欽甫,杜剛,張忠溫,王金喜,李彥恆,趙存良,吉雷波,黃文輝,王真奉擔任主要完成人的一項科技項目。
基本介紹
- 中文名：中國北方煤中伴生礦產富集規律及其開發利用研究
- 主要完成單位：河北工程大學,中煤平朔集團有限公司,中國礦業大學（北京）,內蒙古自治區煤田地質局,中國地質大學（北京）,中煤地質工程總公司,棗莊市三興高新材料有限公司
- 主要完成人：孫玉壯,劉欽甫,杜剛,張忠溫,王金喜,李彥恆,趙存良,吉雷波,黃文輝,王真奉
- 等級：二等
- 獲獎序號：20130047
- 獲獎證書編號：KJ2013-2-33
- 獎種：國土資源科學技術獎
項目摘要
1.技術領域 煤中共伴生礦產是指與煤炭共生或伴生的其它礦產。我國煤炭資源豐富，很多煤層共生或伴生有豐富的非金屬礦產和有益金屬元素，如高嶺岩、鋁、鎵、鋰、鍺等。這些共伴生礦產在我國的一些地區儲量大、品位高、便於開採。本課題屬於國家中長期科技發展綱要支持的重點，分別屬於能源領域的“煤的清潔高效開發利用、液化及多聯產”和“可再生能源低成本規模化開發利用”；水和礦產資源領域“礦產資源高效開發利用”；環境領域“綜合治污與廢棄物循環利用”。
2、主要研究內容和成果
（1）在山西寧武煤田平朔礦區和準格爾煤田發現兩個超大型伴生鋰礦。這是世界上首次在煤中發現伴生鋰礦，並提出了煤中鋰的富集機理、分布規律、主控因素和成礦模式。
（2）在山西寧武煤田平朔礦區發現了超大型煤中伴生鎵礦。並提出了煤中鎵的富集機理、分布規律、主控因素和成礦模式。
（3）闡明了勝利煤田烏蘭圖嘎煤共生鍺礦的富集規律、鍺的賦存狀態、鍺源、成礦環境等，為鍺的開發利用提供了理論基礎。
（4）根據富鎵、富鋰高鋁粉煤灰的物理化學特點，研究開發出一套從此類粉煤灰中綜合提取鋁、鎵、鋰和稀土的工藝技術。
（5）研究並開發出從粉煤灰中提取白炭黑、從煤伴生瓷土中提取鎵的專利技術。
（6）闡明了煤層中高嶺岩夾矸的成礦機理、富集規律，提出了成因分類方案。發現了生物和有機質在高嶺岩成礦過程中起重要作用以及高嶺石的有序度隨其成因、類型、賦存層位的變化規律。
（7）通過研究煤層中高嶺岩夾矸的礦物組成、結構特徵、工藝性能及資源特性，發明出一條“提純－插層處理－剝片－洗滌-表面修飾－乾燥”工藝技術，製備出具有高附加值的納米高嶺石粉體並實現商業化生產。
根據研究成果，出版專著3部，高水平學術論文128 篇，其中SCI收錄54篇，EI收錄58篇。被SCI他引535次，單篇最高引用30次。申請發明專利9項，已獲授權6項。已登記計算機軟體著作權10項。
3、套用前景及意義 鋰、鎵和鍺是當代通訊、計算機、宇宙開發、軍工等行業所需的新技術支撐材料。現在每年全國的金屬鋰用量已經超過500t，並且保持著20％的年均遞增速度；世界上每年鎵的需求量為150-200 噸，而實際年生產總量不足100 噸；鍺不但供不應求，而且價格昂貴，每噸價值超過800萬元。按照目前價格計算，準格爾煤田和寧武煤田煤中伴生鋰礦的潛在經濟價值超過萬億元，寧武煤田煤中伴生鎵的潛在經濟價值超過千億元。此項研究不但對指導能源礦產和伴生礦產綜合勘探和開發、為煤炭資源領域循環經濟發展提供了模式，而且具有重大經濟和社會意義。 我國非煤系高嶺石資源量不足，需要大量從巴西等國進口。納米高嶺土在特種陶瓷、塗料、複合材料等領域的潛在需求可達數百萬噸甚至上千萬噸，目前納米高嶺土市場價8000-12000元/噸，產品附加值高，市場前景廣闊。另外，納米高嶺土還是一種“綠色”填料，用作橡塑製品的填料它可以替代價格昂貴的白炭黑和部分炭黑。
