(中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)高嶺土是一種用途十分廣泛的非金屬礦物。由于它具有可塑性、粘結(jié)性、分散性、吸附性、化學(xué)穩(wěn)定性等多種工藝性能,被廣泛地應(yīng)用于造紙、陶瓷、塑料、橡膠、化工、電子、涂料、油漆、耐火材料、軍工、醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)藥等幾十個(gè)行業(yè)。
我國(guó)已探明200 多個(gè)高嶺土礦點(diǎn),總儲(chǔ)量約30億t,可劃分為煤系高嶺土、軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土三種類型。其中煤系高嶺土儲(chǔ)量約17 億t,主要分布在我國(guó)北方地區(qū)。軟質(zhì)高嶺土為熱液蝕變型,蘇州高嶺土為典型的熱液蝕變型。砂質(zhì)高嶺土屬風(fēng)化型或沉積型礦床,主要分布在南方亞熱帶多雨地區(qū)。
我國(guó)砂質(zhì)高嶺土資源主要分布在廣西合浦縣、廣東茂名市、福建龍巖市,三大礦區(qū)總儲(chǔ)量占全國(guó)砂質(zhì)高嶺土資源量的80% 以上。其中合浦高嶺土資源儲(chǔ)量約3.6 億t、茂名高嶺土資源儲(chǔ)量約5.75 億t、龍巖資源儲(chǔ)量0.54 億t。
1 合浦高嶺土
1.1 資源分布
廣西合浦砂質(zhì)高嶺土礦床為那車垌鉀長(zhǎng)花崗巖風(fēng)化殘余殘積形成, 整個(gè)礦床沿長(zhǎng)樂、石康、十字路、清水江等地分布。礦區(qū)總長(zhǎng)約10~20km、寬1~3km,由南向北分為清水江、十字路、新屋面、那車垌四大礦區(qū),總資源儲(chǔ)量約3.5億t。
清水江礦區(qū)資源儲(chǔ)量約1.4億t,由合浦滬天高嶺土有限責(zé)任公司和北海新星匯礦業(yè)有限公司開發(fā),設(shè)計(jì)開采原礦量均為200 萬t/a,滬天公司已投產(chǎn)一年,新星匯公司正在建礦準(zhǔn)備。十字路礦區(qū)資源儲(chǔ)量約1.2 億t,由兗礦北海高嶺土公司和合浦錦海高嶺土公司開發(fā),設(shè)計(jì)開采原礦量分別為68 萬t/a 和200 萬t/a,兗礦北海高嶺土公司已開采6 年,產(chǎn)品供不應(yīng)求。新屋面、那車垌礦區(qū)資源儲(chǔ)量約1 億t,由北海高嶺科技有限公司開發(fā),目前處于設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段。
1.2 資源特點(diǎn)
礦體為花崗巖風(fēng)化型,平面上呈被覆狀、席帶狀蓋于花崗巖之上;剖面上呈似層狀、透鏡狀,近水平產(chǎn)出。礦體頂板呈緩波狀起伏,底板呈陡坡狀、緩坡狀起伏變化,形態(tài)變化較穩(wěn)定。礦區(qū)屬?zèng)_積盆地,礦體賦存于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,礦體厚度平均10~20m。礦區(qū)局部出現(xiàn)無礦“天窗”,為花崗巖風(fēng)化不徹底的半風(fēng)化花崗巖分布區(qū)或志留系殘留體分布區(qū)。礦體頂板(蓋層)主要由第四系中更新統(tǒng)北海組和全新統(tǒng)沖積層構(gòu)成,局部出現(xiàn)劣質(zhì)高嶺土及半風(fēng)化花崗巖。蓋層一般呈層狀、似層狀,厚度一般為6~12m ;礦體底板以半風(fēng)化花崗巖為主,次為劣質(zhì)砂質(zhì)高嶺土。
原礦平均化學(xué)成分(wt%)為:SiO2,74.30 ;Al2O3,17.0 ;Fe2O3,0.96 ;TiO2,0.095 ;K2O,1.88 ;Na2O, 0.058 ;CaO,0.025 ;MgO,0.278 ;SO3,0.021 ;MnO,0.003 ;灼燒量,5.23。

1.3 礦山開采與利用現(xiàn)狀
兗礦北海高嶺土公司于2002 年正式開發(fā)高嶺土項(xiàng)目,規(guī)模為原礦68 萬t/a,目前實(shí)際產(chǎn)量超過100 萬t/a,礦山為凹陷露天開采,一礦區(qū)已開采結(jié)束,正轉(zhuǎn)為二礦區(qū)采準(zhǔn),開拓系統(tǒng)采用公路開拓、汽車運(yùn)輸,采礦方法采用旱采方式、挖掘機(jī)直接挖掘,原礦由搗漿機(jī)制漿,采用水洗方法除去礦漿中的石英砂,經(jīng)除鐵、脫水、干燥工藝,形成高嶺土產(chǎn)品。原設(shè)計(jì)主導(dǎo)產(chǎn)品為高檔造紙土,由于高嶺土含鐵量偏高,除鐵效果差,白度不能達(dá)到產(chǎn)品要求,故將主導(dǎo)產(chǎn)品改為陶瓷土。由于產(chǎn)品符合原礦的特性,陶瓷土產(chǎn)品產(chǎn)銷兩旺,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益較好,年利潤(rùn)達(dá)到幾千萬元。
合浦滬天高嶺土公司于2007 年正式投產(chǎn),設(shè)計(jì)開采規(guī)模200 萬t/a,主要產(chǎn)品為60 萬t/a 陶瓷土,礦山為凹陷露天開采,采用水采方式,利用水槍沖擊礦體,礦漿由砂泵水運(yùn)至選礦廠,減少了制漿工藝。由于采用水采水運(yùn)方式,生產(chǎn)成本明顯降低,且氣候影響減少。
2 茂名高嶺土資源現(xiàn)狀
2.1 資源分布
茂名高嶺土儲(chǔ)量占全國(guó)探明同類型高嶺土資源儲(chǔ)量的第一位,礦區(qū)范圍十余平方公里,地質(zhì)勘查提交的高嶺土礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量5.75 億t,黏土量1.27 億t,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量3.13 億t,主要集中在茂南區(qū)。經(jīng)過近二十年的開發(fā)和發(fā)展,茂名市有礦山20 多個(gè),年開采礦石量400~500 萬t,已形成年產(chǎn)70~90 萬t高嶺土的生產(chǎn)規(guī)模,涌現(xiàn)出一大批在國(guó)內(nèi)屬大型的企業(yè),如茂名高嶺土科技有限公司和中國(guó)石化集團(tuán)茂名石化礦業(yè)公司。
2.2 資源特點(diǎn)
高嶺土礦為沉積巖風(fēng)化型礦床,礦體主要賦存于第三系老虎嶺組第二巖性段中,圍巖主
要為礦體頂?shù)装宓膶訝?、似層狀黏土巖和粉砂巖,部分為似層狀含礫不等粒長(zhǎng)石石英砂巖,夾石主要為黏土巖。礦區(qū)屬?zèng)_積盆地,礦體賦存于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,礦體平均厚40~60m,覆蓋層厚度4~10m。原礦平均化學(xué)成分(wt%) 為:SiO2,87.72 ;Al2O3,7.99 ;Fe2O3,0.27 ;TiO2,0.13 ;K2O,0.51 ;Na2O,0.04 ;CaO,0.07 ;MgO,0.05 ;MnO,0.01 ;灼燒量,2.53。屬硅高鋁低礦體。

2.3 礦山開采與利用現(xiàn)狀
茂名高嶺土開發(fā)始于20世紀(jì)80 年代中后期,目前開發(fā)的礦山有20 多家,全部采用凹陷露天開采、水采水運(yùn)方式,主導(dǎo)產(chǎn)品為高檔造紙涂料、填料級(jí),開發(fā)了油漆填料、橡膠填料和陶瓷釉料系列,全國(guó)造紙廠使用的國(guó)產(chǎn)高嶺土80% 來自茂名,現(xiàn)已成為全國(guó)紙張涂布高嶺土的主要生產(chǎn)基地。茂名盆地內(nèi)有高嶺土深加工企業(yè)30 多家,主要企業(yè)有茂名高嶺科技有限公司、茂名石化礦業(yè)公司、茂名市銀華高嶺土實(shí)業(yè)有限公司,其實(shí)際高嶺土生產(chǎn)能力均10 萬t/a 以上。
3 龍巖高嶺土資源現(xiàn)狀
福建省龍巖市東宮下高嶺土礦區(qū)于20 世紀(jì)80 年代后期開發(fā),資源儲(chǔ)量0.54 億t,礦區(qū)位于龍巖盆地北緣,屬低山丘陵區(qū),礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上。礦體賦存于花崗巖體風(fēng)化帶的中、上部,分布范圍與巖體基本一致,呈面狀分布,少數(shù)脈狀。1 號(hào)礦體為主礦體,占總儲(chǔ)量的93.66%。

礦石類型屬花崗巖風(fēng)化殘余砂質(zhì)高嶺土,按其質(zhì)量?jī)?yōu)劣劃分為Ⅰ級(jí)品和Ⅱ級(jí)品兩種。礦體總長(zhǎng)1888m,寬170~730m,北窄南寬,平均422m,厚度一般20~50m,最厚90.82m,平均39.14m。Ⅰ級(jí)品礦石為白色砂質(zhì)高嶺土,由白云母鈉長(zhǎng)石花崗巖及云英巖強(qiáng)風(fēng)化形成,分布于礦體的上中部,高嶺土亞族礦物含量多,水云母、殘余長(zhǎng)石及鐵鈦含量低。礦石質(zhì)量及可選性較好,可獲得填料、高級(jí)陶瓷等系列產(chǎn)品。
平均品位(-325 目):淘洗率29.05%,白度80% 左右,Al2O3 34.05%,TFe2O3 0.43%。Ⅱ級(jí)品為次要的礦石品級(jí),為未符合Ⅰ級(jí)品質(zhì)量指標(biāo)的砂質(zhì)高嶺土礦石,包括鐵染砂質(zhì)高嶺土、含水云母砂質(zhì)高嶺土、含鐵鋰云母砂質(zhì)高嶺土。主要分布于礦體的頂部和下部,成為Ⅰ級(jí)品礦石的鑲邊;少數(shù)分布于礦體中夾石的邊緣。
平均品位(-325 目):精礦率20.11%,白度60%~80% 左右,Al2O3 30.91%,TFe2O3 1.02%。粒度:原礦粒度峰值分布于+0.2mm 和-0.01mm兩個(gè)區(qū)間,-0.045mm 粒級(jí)一般占原礦的20%~40%,基本為黏土礦;-0.002mm 粒級(jí)含量一般在6%~7%,0.045~0.2mm 粒級(jí)占10%~20% ;+0.2mm 粒級(jí)占40%~60%。白度:Ⅰ級(jí)品原礦78%~84.4%,精礦(-325目)77.8%~84.6% ;Ⅱ級(jí)品原礦59.4~67.7%,精礦(-325目)64.7%~69.1%,可漂性好,可提高6%~8%。塑性指數(shù):原礦7~10,可塑性弱;精礦(-325 目)15~22,可塑性好。耐火度:原礦1680℃ ~1690℃,精礦(-325 目)1630℃ ~1770℃。
目前礦區(qū)由龍巖高嶺土有限公司獨(dú)家開采,年開采原礦量50萬t。由于高嶺土呈管狀結(jié)構(gòu),含鐵量低、白度高,最適合用于高檔陶瓷土。公司大部分產(chǎn)品為原礦,其原礦價(jià)格甚至高于其他產(chǎn)地水洗陶瓷產(chǎn)品價(jià)格,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益在同行業(yè)獨(dú)占鰲頭。
4 結(jié)論
合浦、茂名、龍巖三大砂質(zhì)高嶺土礦區(qū)均為花崗巖風(fēng)化形成,但其結(jié)構(gòu)形式、淘洗率、含鐵量、白度的不同,決定其產(chǎn)品利用方向。合浦高嶺土由于含鐵量高、白度低,適合生產(chǎn)填料級(jí)、中低檔陶瓷土;茂名高嶺土為片狀結(jié)構(gòu)、白度高,適合生產(chǎn)造紙級(jí)涂料、填料;龍巖高嶺土為管狀結(jié)構(gòu)、原礦白度高,原礦可直接用于高檔陶瓷土。
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