煤矸石制备氮氧化物复合耐火材料

一、项目概述

本项目是利用煤矸石合成高性能的氮氧化物复合耐火材料。煤矸石的主要矿物是粘土矿，主要成分是二氧化硅、三氧化二铝以及残存的碳。而煤矸石所含的二氧化硅、三氧化二铝以及残碳正是碳热还原-氮化工艺合成复合氮氧化铝硅（一种新型高性能耐火材料）的主要原料。利用煤矸石合成高性能的氮氧化物耐火材料，既可以充分利用煤矸石废弃资源与能源，还可以解决耐火材料原料紧张的局面，并提供高性能的新型耐火材料产品，同时缓解因耐火材料开采、生产以及煤矸石污染等带来的一系列环境与社会问题。

利用煤矸石生产高性能氮氧化物复合耐火材料已经进行了大量的实验室试验研究以及半工业试验，其工艺方法可控，理论研究与技术基本成熟。此技术充分利用了煤矸石中的各种元素以及残碳，为煤矸石资源化综合利用提供了一道有效的途径与有力的技术保障，大幅度降低了该环保产品的生产制造成本，提高了产品附加值，必将为充分利用煤矸石资源、实现社会可持续发展以及为改善社会环境、建立良性循环经济体系做出贡献

二、应用范围

此项目主要采用高岭岩系列煤矸石为原料，合成的氮氧化物耐火材料可用于高炉耐火材料、铁口耐火材料、连铸功能耐火材料以及有色金属用耐火材料等。

三、技术优势及技术指标

目前，利用煤矸石合成氮氧化物耐火材料时，煤矸石的用量大于原料总量的80%；所合成的复合耐火材料中，氮氧化物含量超过90%；利用煤矸石合成的氮氧化物耐火材料主要性能指标应基本达到目前市场销售的氮氧化物产品的性能；耐压强度大于100MPa、抗折强度大于20MPa。

四、技术水平

本项目的研究经过专家鉴定处于国际领先水平，分别获得北京市和中国冶金科学技术将二等奖等多项奖励。

五、项目所处阶段

本项目目前已经进行了100公斤级的半工业试验研究，各项检测显示，所合成的氮氧化物耐火材料性能与实验室试验结果相同。各项性能全面超过目前的普通耐火材料。

六、市场状况及市场预测

目前，全国每年生产与消耗耐火材料达到约2000万吨，氮氧化物耐火材料可以替代其中相当大的比例，因此，本项目产品的市场前景广阔。本项目所用的原料几乎全部为煤矸石，原料供应极其丰富。

七、所需设备及投资估算

主要设备包括：原料准备、氮氧化物合成、产品制备、尾气净化以及制氮机等设备以及相应的厂房，年产1万吨氮氧化物耐火材料的设备与厂房投资约3000元人民币。

各项费用（包括技术转让、试验研究以及厂房、设备建设等）约需3500万。

八、受让方接产条件

受让方最好处于煤矿附近，从而减少运输费用以及运输过程污染。如果受让方具备耐火材料生产能力则能更好消化新型耐火材料产品。

九、效益分析

利用煤矸石合成高性能氮氧化物耐火材料具有巨大的经济与社会效益：本项目生产的新型氮氧化物产品的成本可控制在5000元/吨左右，产品的主要理化性能相当于目前售价2万元左右的氮氧化物耐火材料。按照成本6000元/吨，销售价10000元/吨的保守计算，年产1万吨氮氧化物耐火材料可实现年销售1亿元，实现年利税约4000万元。

由于煤矸石资源巨大，可以迅速推广此工艺技术，从而加速煤矸石的资源化利用；如果在全国范围推广，则有巨大的推广应用前景。可以为社会提供更多的就业机会，降低煤炭工业的成本与环境影响，从而带来显著的社会、经济与环境效益。

十、合作方式技术转让、联合开发。