建材秒知道
登录
建材号 > 基础建材 > 正文

高岭石

周敏

高岭石基本信息

中文名称 高岭 外文名称 kaolinite
别称 观音土、白鳝泥、膨土岩 类别 酸盐矿物
化学式 Al2Si2O5(OH)4 分子量 258.16 u
颜色 白色,有时杂质含红、蓝或棕色 光泽 无光泽
透明度 透明至半透明 条痕 白色
晶系 三斜晶系 解理 完美解理
断口 无断口,土状 硬度 2 - 2.5
晶体惯态 黏土 矿物密度 2.60~2.63
比重 2.16 - 2.68 应用 陶瓷原料、造纸原料、橡胶、塑料的填料、耐火材料原料
其他特征 具有可塑性

高岭石理化性能

纯者白色,因含杂质可染成其它颜色。集合体光泽暗淡或呈蜡状。具极完全解理,硬度2.0~3.5,相对密度2.60~2.63。致密块体具粗糙感,干燥时具吸水性,湿态具可塑性,但加水不膨胀。

偏光镜下:无色。细鳞片状。二轴晶(-)。2V=10~57。Np=1.560~1.570,Nm=1.559 ~1.569,Np=1.533~1.565。

高岭石分布很广,主要是由富硅酸盐在酸性介质条件下,经风化作用或低温液交代变化的产物。

在低温热液作用下,当含CO2的酸性水溶液作用于不含碱的铝硅酸盐和硅酸盐时,可引起高岭石化作用,形成的高岭石常依长石云母黄玉等成假象

高岭石造价信息

市场价 信息价 询价

高岭石鉴定特征

致密土状块体易捏碎成粉末、粘舌、加水具可塑性,在密闭的试管内加热后失去水分。灼烧后与硝酸作用呈蓝色反应(Al)。高岭石及其多型可用X射线衍射和热分析加以区分。埃洛石与高岭石的不同点是在100~200℃围存在着明显的吸热效应,即相当于脱去层间水。

高岭石晶体化学

理论组成(wB%):长石等矿物风化而成。4K[AlSi3O8]+4H2O+2CO2 = Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+2K2CO3;此外,在低温热液蚀变时,亦可形成高岭石(一般为低温和酸性条件下)。Al2O3 39.5%, SiO2 46.5%, H2O 14.0%.成分常高岭石的化学简式为:Al4[Si4O10](OH)8。替八面体中的Al。Al、Fe代替Si数量通常很低。碱和碱土金属元素多是机械混入物。由于晶格边缘化学键不平衡,可引起少量阳离子交换。

高岭石常见问题

石英36%,云母12%,高岭石12%,绿泥石16%,蒙脱石9.6%,方解石9.6%,长石5%,想咨询一下现在的价格如何。

没看出有多大用途!填方用可以!

高岭土有毒吗?高岭土是什么?

无毒。高岭土:成分以高岭石为主,含量约占90%左右,粒度小于22m,产于我国江西省高岭而得名。高岭土具有广泛的用途,应用的领域有陶瓷、玻璃、造纸、橡胶、日用化工、农业等。

滑石粉和高岭土有哪些用途

乳胶漆里面起填充物的效果,增加乳胶漆膜丰满度;滑石粉加入乳胶漆里面可以增加乳胶漆流平性,涂刷更方便,还可以保光等效果;高岭土则有很好的增稠效果,使乳胶漆的分散和悬浮性更好,避免乳胶漆沉淀.

谁能告诉我高岭土矿石价格

你好,铝硅含量相比较具有一定的选矿价值含量高,其它元素含量低,白度69。如果好选的话,成品或许可以作为造纸土或者胶水用途,原矿价格可以到350元一吨左右。如果不好选,只能作为中低档机选土,价格在1...

莫来石高岭土供应商有哪些

高岭石是一般粘土中常见的粘土矿物,主要由高岭石组成的较纯净的粘土称为高岭土。高岭土首先在我国江西景德东部的高岭村山头发现,现在国际上都把这种有利于成瓷的粘土称为高岭土,它的主要矿物成分是高岭石和多水...

高岭石结构形态

三斜晶系,a0=0.514nm,b0=0.893nm,c0=0.737nm,α=91.8,β=104.7,γ=90;Z=1。结构属TO型,即结构单元层由硅氧四面体片与"氢氧铝石"八面体片连结形成的结构层沿c轴堆垛而成。层间没有阳离子或水分子存在,强氢键(O-OH=0.289nm)加强了结构层之间的连结。

实际结构中,由于"氢氧铝石"片的变形以及大小(a0=0.506nm,b0=0.862nm)与硅氧四面体片的大小(a0=0.514nm,b0=0.893nm)不完全相同,因此,四面体片中的四面体必须经过轻度的相对转动和翘曲才能与变形的"氢氧铝石"片相适应。高岭石中结构层的堆积方式是相邻的结构层沿a轴相互错开1/3a,并存在不同角度的旋转。所以,高岭石存在着不同的多型。最常见的多型是1Tc,其次有迪开石(dickite)和珍珠石(nacrite),而1M多型少见。通常所说的高岭石是指1Tc高岭石。

上述高岭石 结构层在堆叠过程中,如果在层间域内充填一层水分子,则形成埃洛石Al4[Si4O10](OH)8·4H2O。在埃洛石的晶体结构中,由于层间水分子的存在,破坏了原来较强的氢键连结系统,硅氧四面体片与"氢氧铝石"片之间的差异通过卷曲才能得以克服,从而使埃洛石呈四面体片居外、八面体片居内的结构单元层的卷曲结构形态出现。因此,埃洛石的结构可视为被水分子层隔开的高岭石结构,c0=1.01nm。

多呈隐晶质致密块状或土状集合体。电镜下呈自形六方板状、半自形或它形片状晶体。鳞片大小一般为0.2~5μm,厚度0.05~2μm。有序度高的2M1高岭石鳞片可达0.1~ 0.5mm,有序度最高的2M2高岭石鳞片可达5mm。集合体通常为片状、鳞片状、放射状等。

高岭土组成成分

高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成, 主要矿物成分是高岭石。

高岭石的晶体化学式为2SiO2●Al2O3●2H2O,其理论化学组成为46.54%的SiO2,39.5%的Al2O3,13.96%的H2O。高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐,晶体主要由硅氧四面体和铝氧八面体组成,其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层,各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边;由硅氧四面体层和铝氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层。

高岭石主要应用

工业应用

高岭石粘土除用作陶瓷原料、造纸原料、橡胶和塑料的填料、耐火材料原料等外,还可用于合成沸石分子筛以及日用化工产品的填料等。

高岭土的开发和利用,为景德镇制瓷业的快速发展奠定了坚实的基础,对世界陶瓷工艺的发展起了重大的变革作用。随着瓷胎最初的单料成瓷(使用瓷石一种原料制造瓷器)到后来的二元配方(使用瓷石和高岭土两种原料制造瓷器),制瓷工艺也日益优异。以高岭土作为制瓷原料,大大促进了陶瓷工艺水平和制品质量的提高,促进了陶瓷的发展。

高岭石具有白度和亮度高、质软、强吸水性、易于分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘接性、抗酸碱性、优良的电绝缘性、强的离子吸附性和弱的阳离子交换性以及良好的烧结性和较高的耐火度等性能。我国有极其丰富的高岭石矿物,仅广东就有6个大型高岭土矿床。纳米高岭石可用于涂料、造纸、环保、纺织、高档化妆品、高温耐火材料的制造。目前我国使用的涂料大多是传统的有机化学溶剂型涂料,存在有毒性,危害人体健康,且耐洗刷性差。利用纳米技术研制的纳米高岭石涂料颗粒细、白度高、分散性好、化学稳定性好、耐洗刷性可提高1000倍,无毒无害,具有自洁性、抗沾污性、抗老化性、透气性,杀菌和防霉能力强,流变性、涂刷性、弹性好(可防止裂纹产生),质感细腻。另外,还可以制成不同用途的特种纳米涂料,如抗紫外线涂料、隐身涂料等。现我校纳米技术研究所已完成高岭石纳米化的实验室研究工作生产工艺成熟,中试已完成。

高岭石相关信息

观音土在大饥荒时期曾被饥民当成食物充饥,吃下暂时解除饥饿感。崇祯三年(1630年)陕西大饥,陕西巡按马懋才在《备陈大饥疏》说陕西人民只能吃观音土填饱肚子。中华人民共和国1960年代三年大饥荒期间也有不少人吃观音土。

但观音土并非有机食物,含大量氧化铝,不能被人体消化吸收,尽管吃了不会饿肚子,少量吃不致命,但由于毫无营养成份,吃久了人还是会死于营养不良。此外,吃了观音土有会腹胀、手足浮肿、难以大便等症状。加上观音土遇水后会膨胀,曾有人食用观音土后被活活撑死。

工艺 || 高岭土矿选矿工艺

-微信:

高岭土是一族粘土矿物的总称,其基本组成为高岭石组和多水高岭石组,主要由高岭石、埃洛石组成,含量可达90%以上,其次还有水云母,常混有黄铁矿褐铁矿锐钛矿、石英、玉髓、明矾等,有时还有少量的有机质。高岭土具有可塑性、粘结性烧结性及耐火性等优良的工艺特性,所以被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料和耐火材料等工业。高岭土矿床的成因类型主要有三类:风化型、沉积型和热液蚀变型。

高岭土原矿的加工工艺取决于原矿的性质及产品的最终用途。在工业生产中应用的工艺有两种:干法工艺和湿法工艺,通常硬质高岭土采用干法生产,软质高岭土采用湿法生产。

2 干法选矿工艺

干法工艺是一种简单经济的加工工艺。采出的原矿经过锤式破碎机碎至25.4mm后,给入笼式破碎机,使粒度减小到6.35mm,笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由采出的20%降至10%左右。碎后的矿石则经配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细。该工艺可将大部分砂石除去,产品通常用于橡胶、塑料及造纸工业的低价填料。用于造纸工业时,该产品可作为填料层灰分含量小于10%或12%处的填料,此时产品的亮度要求不高。

当干法对产品的白度等要求较高时,必须对雷蒙磨产出的产品进行干式除。干法工艺的优点是可省掉产品脱水和干操过程,减少灰粉流失,工艺流程短,生产成本低,适宜于干旱和缺水地区。但要得到高纯优质高岭土还得靠湿法工艺。

3 湿法选矿工艺

湿法工艺包括矿石准备、选矿加工和产品处理三个阶段。准备阶段包括配料、破碎和捣浆等作业。捣浆是将高岭土原矿与水、分散剂混合在捣浆机内制浆,捣浆作业可使原矿分散,为选别作业制备适当细度的高岭土矿浆,并同时去掉大粒的砂石。

选矿阶段可能包括水力分级浮选、选择性絮凝磁选、化学处理(漂白)等作业,以除去不同的杂质。准备好的矿浆先经耙式洗箱、浮槽分级机或旋流器除砂,然后用连续式离心机、水力旋流器、水力分选器或振动细筛(325目)将其分为粗细两个粒级。分级机的细粒级送入HGMS(高梯度选机)除去铁杂质,产品经搅拌擦洗剥离后进行氧化铁浸出,对亮度已足够高并具有良好涂层性能的粘土可不经磁选和剥离而直接送至浸出作业。浸出后,在矿浆中添加明矾使粘土矿物凝聚而便于脱水。

漂白的粘土用高速离心机,旋转式真空过滤机压滤机脱水。过滤机或压滤机脱水。滤饼经再分散成55%~65%固体的矿浆,然后喷雾干燥制成松散的干品。部分干品被混入到分散的矿浆中制成70%固体,用船运至造纸厂。

不经选别的最终产品亮度较低,只有在流程中配置磁选、泡沫浮选或选择性絮凝作业才能获得高亮度的粘土产品。但这些独立的作业均具有各自的优势与缺陷,因而工业上通常采用两至三种这些工艺的联合流程以便粘土资源的综合利用。

3.1 高梯度磁选

高岭土中的染色杂质(如赤铁矿等)具有弱磁性,因而可以利用高梯度磁选机将其除去。美国利用PEM-84型湿式高梯度磁选机,可使高岭土原矿中的Fe2O3由0.9%降至0.6%,Ti2O3由1.8%~2.0%降至0.8%。这种高梯度磁选机用不锈钢毛作介质,场强为1.5~2.0T时,需耗电270~500kw。

我国对湖南酸陵、耒阳、泊罗、衡岭土进行了湿法研究[3-6],都取得了良好的试验结果,特别是用振动高梯度磁选脱除高岭土中的铁钛取得了非常好的试验指标。对湖南耒阳高岭土用我国CLY500型振动高梯度磁选机与美国PEM- 84的高梯度磁选机对比试验结果看,从降铁、钛杂质含量,提高白度来看,中国的高梯度磁选机性能优于美国。

由于有些高岭土矿中部分铁杂质以硅酸盐形式存在,磁性非常弱,而钛以金红石的形式存在,则磁选方法很难奏效,因此流程中通常配以浮选,选择性絮凝等其他作业,以提高产品的质量。

近年来,超导磁选机已成功地应用于高岭土分选,不仅能耗减少,而且场强可以大大提高,高岭土精矿的质量也更高。Eriez超导磁选机具有迅速升磁的特点,可在60s内达到最高设计场强(5T),而消磁时间短,这就大大缩短了负载循环期间从磁体中冲洗磁性杂质所需的时间。其能耗低,比常规磁选机减少80%左右,处理量大,可达100t/h以上。

英国试验过一种往复螺旋管超导磁系,其设计类似于常规的罐形磁滤器,所不同的是它在工作循环期间仍将超导磁体保留在激磁状态,而无须开关控制,并可连续作业。德国洪堡公司设计的3048mm、超导高梯度磁选机,结构简单,操作及维护费用低,同时具有较好的稳定性。

3.2 泡沫浮选

浮选作业的目的是从高岭土中浮选出钛杂质。由于杂质颗粒极细,通常采用载体浮选工艺。载体矿物可以是方解石、硅砂(-325目),载体矿物的用量一般为高岭土重量的10%~20%,载体的一部分经过回可再利用。

浮选过程中所用的药剂包括:分散剂硅酸,pH调整剂氢氧化和苛性钠捕收剂塔尔油、脂肪酸石油磺酸钙。但是浮选存在不少缺点,载体的疏水化需要大量的药剂.浮选过程只能在矿浆浓度较低有效,从而增加脱水费用.所加载体必须从粘土产品中尽可能地清除.并从泡沫产品中回收以循环使用。

残留在粘土中的化学药剂及载体矿物对最终产品有害。Cundy和Yong等人研究了一种不需载体的浮选工艺,直接从高岭土中浮出锐钛矿,其特点是在分散剂(如硅酸钠)和pH调整剂(常用氢氧化胺)存在条件下进行高矿浆浓度(40%~60%固体)擦洗,清除表面污物,同时擦洗也使锐钛矿和赤铁矿从高岭土矿物中解离出来,然后将少量的活化剂及脂肪酸类捕收剂一起加入矿浆,被捕收剂覆盖的锐钛矿在高剪切搅拌条件下形成选择性团聚,从而使颗粒尺寸显着增大,高剪切搅拌调浆后的矿浆稀释至15%~20%固体进行浮选,高岭土中的明矾石也可用浮选脱除。

3.3选择性凝聚/絮凝

在pH8~11时,向高岭土矿浆中加Ca2+、Mg2+等碱性土属离子可观察到铁钛杂质的选择性凝聚,然后用弱阴离子聚合电解质进行选择性絮凝。该工艺要求矿浆浓度要低于20%,因此必定有大量的水分要在后续作业中脱去,同时残留的絮凝剂对最终产品的质量也有影响。

用高分子絮凝剂对高岭土进行选择性絮凝,高岭土颗粒相互絮凝沉向底部,铁钛杂质则因颗粒微细而存在于上部的悬浮液中呈红褐色,将这上部的悬浮液脱去即可脱去大部分的铁钛杂质,再用别的作业(如磁选)加以处理即得到高品质的高岭土。苏州高岭土公司采用选择性絮凝新工艺取得了较好的指标。采用选择性絮凝加高梯度磁选处理高岭土也获得了满意的指标。

3.4浸出

浸出是在弱酸性溶液(pH3~4)有还原剂(NaS2O4)存在条件下进行的,可使溶解的铁保持Fe2+状态,避免生成Fe(OH)3,用水洗涤使之与高岭土分离。为了除去深色的有机质,可以用强氧化剂(过氧化氢、次氯酸钠等)进行漂白,苏州高岭土公司选厂采用氧化漂白法取得了优质的高岭土产品。据报道,用微生物处理高岭土可以明显地提高产品的质量。

3.5脱水

选别后的粘土在贮浆桶内贮存6~8h,pH调节到3~4,接近粘土的零电点,因而粘土颗粒容易团聚。在矿浆中添加明矾对粘土粒子的团聚有帮助,可促进脱水。圆筒过滤机为常用的脱水装置,它可使矿浆浓度增至55%~60%。过滤作业的重要作用之一在于除去粘土中的化学药剂。

为强化此作业,常采用水喷雾。喷雾干燥已成为粘土工业中十分有效的一种工艺,但其成本昂贵。近年来,出现了一种利用电场中荷电颗粒电泳特性的新型过滤工艺。高岭土粒子在pH>3时荷负电,其周围由带相反电荷的离子雾所包围而形成双电层。

在电场中粘土粒子移向阳极,离子雾中配衡离子则移向阴极。当颗粒抵达阳极时,便用来保护电极的阳极薄膜上形成的滤饼.阳极滤饼采用电渗法进一步脱水,多余水分按电渗原理用通过荷负电的滤饼毛细管抽出。

采用脱水剂使高岭土颗粒团聚成大颗粒,这样既可以加速颗粒沉淀速度,有利于脱水,又可以减少微细粒的高岭土损失,因此高岭土新型高效脱水剂的开发也是其研究方向之一。

4 高岭土选矿技术的特点

综合各国高岭土选矿技术有以下特点:

①从矿山开采出的原矿就地进行粗选,将大量尾砂丢弃在矿山,这既解决了采空区填充,也减少了选矿厂原矿堆存和运输,只设精选厂,集中精选各粗选厂的精矿;

②矿山与精选厂之间一般采用管道运输,美国从1939年开始,高岭土矿浆就采用管道运输;

③高浓度制浆,分选过程矿浆中加分散剂,脱水过程中加絮凝剂,压滤机或真空过滤机产品可不经干燥即作为产品出售;

④选矿作业除采用水力旋流器分级外,也采用离心分级机、砂磨机、高梯度磁选机、浮选机,以提高产品细度和降低铁、钛、硫等杂质;

⑤化学漂白工艺为美国、英国、前苏联等主要高岭土生产国所普遍采用,以生产高白度的高岭土产品,但其成本较高;

⑥高岭上产品以块状、粗粉状、细粉状和浆状形式出售。生产厂根据用户的要求,供应不同的产品。产品的干燥设备品种多,但以喷雾干燥应用最多,因其成本相对较低;

⑦选矿厂不仅生产能力大,而且品种多,且都是标准化的产品。可满足不同用户的需要。中国高岭土公司产品有四大类34个品种。这些产品广泛用于纸张的填料和涂料,陶瓷工业的原料,橡胶和塑料的填充剂和增强剂,白水泥油毛毡、屋面涂料和防水剂的配料,玻璃纤维的配料,油墨颜料,化妆品和肥皂的填料,农药和化肥的载体,研磨材料的粘结剂,合成分子筛,石油催化剂,原子能反应堆等许多行业。

5 结论

①载体浮选工艺使微细粒的高岭土选别成为可能。其优点是增加粒子动能,但其药剂耗量高,且载体矿物的使用及加工成本进一步增高。

②不用载体而助于多价阳离子的活化作用,亦可使锐钛矿得以浮游,但脂肪酸配捕收剂耗量高于其他工业矿物的浮选,这可能是粒子的表面积大所致。

③高剪切搅拌在浮选中起着两方面的作用,一是使锐钛矿从高岭石中解离出来,二是诱发捕收剂覆盖的锐钛矿颗粒之间的剪切絮凝。

④高梯度磁选技术大大改变了高岭土工业的面貌,特别是振动高梯度磁选能有效地脱除高岭土中的铁钛杂质,而对产品的粒度组成、物理化学性质等影响极小,可以生产出高品质的高岭土产品。干式高梯度磁选处理硬质高岭土就可省去产品脱水,减少产品流失,适宜于干旱少水地区。超导高梯度磁选机能耗少,处理量大.产品纯度高,必将在高岭土工业中得到广泛应用。

⑤对高岭土产品氧化漂白及微生物处理,可以大大提高产品质量。

⑥电泳/电渗脱水工艺将矿浆浓度提高到70%左右,而生产费用大大低于喷雾干燥。

⑦多种作业联合处理及最终产品多是高岭土选矿工艺的主要特征。

高岭土矿床成因

高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物,是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中,由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。

(四)高岭石/地开石的存在及其在古岩溶判断中的意义

很多高岭石都是在近地表大气水环境中沉淀的,表生岩溶环境中往往有不同数量的高岭石分布,这是我们判断表生成岩环境的重要依据之一。然而在古岩溶剖面中,由于二次埋藏的增温作用,这些高岭石将发生转化,地开石是酸性介质条件下由高岭石转变的产物。我国鄂尔多斯盆地加里东不整合面附近的奥陶系和塔里木盆地加里东期-海西期不整合面附近的奥陶系岩溶地层中都存在地开石,其原始矿物的形成机制与古岩溶作用有关,并为古岩溶的识别提供了一个新的方法。古岩溶成因的高岭石/地开石具有如下赋存状态与分布方式:

(1)与古岩溶有关的地开石分布在区域不整面之下碳酸盐地层的各种溶蚀孔洞缝中,如果具有反映大气水渗流环境的示底构造,则地开石往往只占据其上部空间,显示原始矿物的化学沉淀成因(图版8-14)。

(2)地开石仅仅分布在受岩溶作用影响的靠近区域不整合面的地层附近,如在鄂尔多斯盆地奥陶纪地层中,地开石分布的最大深度大致在离加里东不整合面50m的深度范围内,远离不整合面,地开石含量逐渐减少直到消失(图8-4)。在加里东不整合面附近的奥陶系马家沟组的各小层中,以最靠近不整合面的马五1、马五2小层中的地开石含量较高,并且从上部的马五1小层到下部的马五5小层,呈现出显著的地开石逐渐减少的趋势,显示地开石对区域不整合面的强烈依赖关系,显然说明了地开石原始矿物的古岩溶成因。

图8-4 鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组顶部不整合面附近碳酸盐岩中地开石的含量与深度投点图

(据黄思静,2010)

高岭土(Kaoline)

高岭石遇水容易膨胀的原因如下:

含粘土类矿物:主要有高岭石、蒙脱石和水云母等。含这类矿物多的岩石有各种粘土岩、页岩及泥岩。这类岩石的特点是硬度小,具可塑性,遇水膨胀、软化和黏结。

少数火山岩也存在类似状况,比如说容易粘土化的流纹质岩石,或凝灰岩、沉凝灰岩等,也容易吸水膨胀。

一、概述

高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土或粘土岩。高岭石族粘土矿物包括高岭石、埃洛石、地开石、珍珠陶土等。高岭土的矿石类型按外貌可分为土状高岭土和块状高岭土。按主要粘土矿物成分分为高岭石块状高岭土和埃洛石块状高岭土。按其质地、塑性和砂质含量分为三种,即硬质高岭土:质硬、无可塑性,细磨后具可塑性;软质高岭土:质软、可塑性较强,砂质含量小于50%;砂质高岭土:质松散、可塑性弱,砂质含量大于50%。高岭土因具有许多优良的工艺性能,广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料和化工、农药、医药、纺织、石油、建材、国防等领域。

二、矿物性质

高岭石的化学式为Al4[Si4O10](OH)8,理论化学成分为:Al2O3 395%,SiO2 4654%,H2O 1396%。单斜或三斜晶系,粒度细小,通常在02~5μm之间。纯净者呈白色,光泽暗淡,土状光泽或无光泽,硬度接近于1。易成粉末,潮湿时具可塑性,密度26g/cm3左右。通常,高岭石粒度分布在2~025μm之间;埃洛石2~0062μm之间;蒙脱石为2~025μm和0125~ <0062μm两级;水云母在各粒级均有分布。Fe2O3、TiO2、MnO、有机质及稀有元素对高岭土的白度有影响。高岭土泥浆性能稳定、粒度细、悬浮性能好,细度、厚比系数越高(即径厚比),触变性越大。高岭土的离子交换性与矿物的种类有关。一般阳离子交换容量3~15 m mol,阴离子交换容量为7~20 m mol。按照可塑性指数,高岭土及其泥料的可塑性分强塑性(>15)、中塑性(7~15)、弱塑性(1~7)、非塑性(<1)四个级别。高岭土的耐火度一般为1700℃,属于一般耐火粘土,优质高岭土耐火度达1800℃。

三、用途

高岭土以其洁白的基色,高度的分散性和可塑性,很高的电阻和耐火度,良好的吸附性、烧结性、离子交换性和物化稳定性,广泛应用于许多工业部门,成为国民经济中的重要矿产资源之一。

1)陶瓷工业:由于高岭土的可塑性、黏结性、悬浮性和结合能力,陶瓷泥坯有利于车坯及注浆,便于成形。

2)造纸工业:用作涂料和填料,可以提高纸张的覆盖性能、涂布光泽性能,增加纸张的白度、不透明度、光滑度及印刷适应性。

3)耐火材料工业:用来生产耐火材料,其制品具有抵抗高温不变形的能力。

4)橡胶工业:用作填料,可提高橡胶制品的机械强度,增强耐磨性和化学稳定性,延缓橡胶的硬化时间。

5)油漆工业:主要用作充填物和色料替代物。

6)塑料工业:作为填料使产品表面光滑、减少热裂和收缩,有利于抛光、尺寸的精确度、耐化学腐蚀性等。

7)搪瓷工业:在珐琅釉中加入高岭土,使珐琅釉层经煅烧后与铁质坯体牢固结合。

8)环境方面:可用于化工和生活用水的过滤,去除水中重金属阳离子污染物,吸附废水中的NH3--N、 等。同时还可用于大气污染的净化和土壤的自净。

9)制造池窑玻璃纤维:含铁低的高岭土用于玻璃纤维制造业,提供铝和硅的来源,还能使其光泽黯淡。

10)其他用途:高岭土还可用于生产白水泥、聚合铝,低铁、硫的高岭土可在催化剂生产中应用。此外,在化肥、农药、化妆品等方面有广泛的应用。

四、地质特征

高岭土矿床广泛分布于热液蚀变、风化和沉积的岩石中。根据高岭土矿床的成矿地质特征和成矿作用,高岭土矿床一般划分为风化型、热液蚀变型和沉积型。

(一)风化型高岭土矿床

分风化残积型高岭土矿床和风化淋积型高岭土矿床两个亚类。

1风化残积型高岭土矿床

风化残积型高岭土,是富含铝硅酸盐矿物的岩石经强烈的化学风化作用,在原地残积而成的。矿体呈帽状、似层状、槽状、透镜状、囊状、楔状、脉状等,产于潜水滞流带上部。矿床具有明显的垂直分带,自上而下包括全风化带、半风化带、微风化带至新鲜岩石。湖南衡阳界牌高岭土矿床是该类型的典型矿床。

湖南衡阳界牌高岭土矿床处在衡阳县与衡山县交界的地区,位于燕山早期白石峰二云母花岗岩与前震旦系板溪群五强溪组凝灰质板岩、泥质粉砂岩的接触带上,见有条纹条带状钠化混合岩、绢云母斜长片麻岩、白云母片岩、石英钠长岩,并有伟晶岩脉穿插,这些遭受了蚀变的岩石,又遭受了强烈的风化,具有明显的风化壳垂直分带,形成了巨大的高岭土矿床。高岭土主要是母岩中各种长石经风化的高岭土化的产物,部分是由白云母转化而成的。矿物成分以高岭石、埃洛石、伊利石为主。矿体呈似层状产出,走向北东,倾向北西,倾角30°~40°。矿体厚度为25~30 m,沿倾向延伸70~150 m。逐渐呈楔形尖灭。底板为钠化混合岩,顶板为石英岩。矿体内常见板岩、千枚岩、片岩等残留体。优质界牌高岭土的化学成分见表2-40-1。

表2-40-1 优质界牌高岭土化学成分(wB/%)

2风化淋积型高岭土矿床

该类矿床是地下水垂直渗透或沿成矿原岩与下伏灰岩之间侵入,成矿原岩在硫酸的参与下分解,粘土矿物淋积在灰岩的溶蚀空洞内而成的。矿体一般具有明显的垂直分带现象,自上而下大致分为:铁帽和杂色高岭土带;白色致密块状高岭土带;黑白相间的条纹状高岭土带;劣质高岭土带,通常很薄。四川叙永埃洛石矿床是该类型的典型矿床。

四川叙永埃洛石矿床分布在四川台向斜南缘的叙永台凹内,矿体产于龙潭煤系与茅口灰岩之间的不整合面上。矿区内构造主要以平缓的复式背斜为主。埃洛石矿主要分布在背斜轴部和翼部的抬升部位,常出现在海拔较高的山腰。单个矿体为巢状、鸡窝状、漏斗状等,形态复杂。单个矿体面积一般为数平方米或数十平方米,厚度变化大,一般0~3m。龙潭组含黄铁矿高岭石粘土岩是主要的成矿物质来源。埃洛石主要分布在风化淋积剖面的下部,矿石主要为白色,其次为浅蓝色、黄白色、黄棕色及杂色。黄棕色矿石主要分布在矿体上部,白色或浅蓝色矿石在下部,常呈似层状,矿体底部常为黑色或黑白相间的矿石。矿石的主要矿物成分为埃洛石。矿床的风化淋积剖面,自上而下可划分为5个带:弱风化淋滤带、淋滤氧化带、淋滤淀积带、淋滤脱硅带和灰岩风化溶蚀带。

(二)热液蚀变型高岭土矿床

该类矿床与火山活动关系密切,形成矿床的原岩一般为酸性火山岩和火山碎屑岩。矿体大致顺层分布,产于硅化高岭土化带中,呈似层状、层状及透镜状产出,产状与蚀变带一致。江苏苏州观山高岭土矿是该类型的典型矿床。

江苏苏州观山高岭土矿床位于扬子拗陷太湖隆起湖州-苏州断块的东缘、木犊短向斜与谭东-光福-通安断裂北东延伸的交界处。区内出露二叠系孤峰组-龙潭组砂页岩、二叠系长兴组-三叠系青龙群灰岩、侏罗系龙王山组火山岩和青龙群-长兴组灰岩。矿区断裂发育,有火成岩脉穿插。矿区内中、低温热液蚀变活动普遍,主要与火山活动后期的热液活动有关,晚期岩脉侵入又有叠加蚀变作用,形成各种蚀变矿物组合:①大理岩化带位于矿体下部,多为矿体的底板。②菱铁矿化带呈孤立的透镜体断续产于大理岩化带与高岭土化带之间,地表处常为褐铁矿。③高岭土化带呈不规则的似层状、透镜状或脉状产出,厚度平均为20 m。主要矿物为高岭石和埃洛石。④明矾石化带常呈断续的似层状或透镜状,主要矿物为明矾石,含高岭石、埃洛石、黄铁矿和石英。⑤绢云母硅化带为矿体的顶板,矿物以次生石英为主,绢云母次之,伴有少量黄铁矿、明矾石。该带下部绢云母有所增多,并有少量高岭石。

(三)沉积型高岭土矿床

按沉积建造类型又可分为碎屑建造沉积型、含煤建造沉积型两个亚类。

1碎屑建造沉积型高岭土矿床

矿石类型分为软质粘土和砂性高岭土,前者含砂量低,晶片呈破裂状,矿层透水性差,铁质不易淋滤迁移。如广东清源、吉林水曲柳的高岭土矿床属此类,大部作耐火粘土使用。后者大都是含高岭土的长石、石英砂层或砂砾层。透水性好,沉积于盆地之后,又遭受了进一步的风化淋滤。若有腐殖质造成的酸性还原环境,则可生成结晶度好的片状高岭石,含铁、钛低,白度高,是优质的造纸涂料。广东茂名、广西合浦的高岭土矿床属此类。现以广东茂名高岭土矿床为例叙述如下。

广东茂名高岭土矿位于茂名市北郊。产于古近纪-新近纪盆地内。盆地下部为古近系油柑窝组,为一套砂砾岩、砂岩和油页岩沉积,夹褐煤和泥质薄层。其上为新近系中新统黄牛岭组,为一套砂砾岩、砂岩、砂质粘土夹泥岩沉积,其下部是主要的高岭土含矿层。再上为中新统老虎岭组,是一套砂砾岩、泥岩和粘土沉积,其下部含高岭土矿层。高岭土矿层呈层状、似层状产出。含矿层岩性为含砾长石石英砂岩,长石大部分已转变为高岭石,矿石结构松散。矿物以石英和高岭石为主,仅含少量伊利石。原矿中高岭石含量较低,占20%~40%,石英含量占50%~80%。矿床的成矿物质来源是盆地周围的片麻岩、混合岩、花岗岩及酸性火山岩,在古近纪、新近纪湿热的气候条件下,遭受强烈风化而形成。

2含煤建造沉积型高岭土矿床

是在含煤岩系中由沉积作用形成的高岭土矿床。在我国是一种重要的高岭土类型,广泛分布于辽宁太子河流域和辽东半岛南部,以及广大的华北平原和华东地区的各煤盆地内,占全国各类粘土总量的2/3。高岭土在层位上具有广泛的对比性,与我国各个成煤时代的地层关系密切,常与耐火粘土、铝土矿共生。

典型矿床为大同含煤建造沉积型高岭土矿床,为沉积成岩所形成的硬质高岭土矿床。矿区位于山西省大同市西南,呈北东—南西向分布,面积约2000km2,构造位置属云岗-平鲁构造盆地。含矿岩系是石炭系上统的太原组,其次是二叠系下统山西组。高岭石矿层与煤层紧密共生。太原组分布着9层煤,其间夹有11层高岭土。其中4号矿层在北部的同家梁、口泉一带最为发育,单层厚度一般近1 m,最大厚度可达2 m,矿石为粗晶和细晶高岭岩,层位稳定,质量好;5号矿层在煤田中部峙峰山至鹅毛口一带发育,平均厚度225 m,矿石为深灰到黑色的胶状高岭岩,常含少量一水软铝石;6号矿层质量好,层位、厚度稳定,分布面积广,从山阴、马营、怀仁、峙峰山、吴家窑直至大同口泉一带均有发现,为本区主要的制瓷高岭土矿层,矿层分两层,上层为细晶高岭石岩,下层为粗晶高岭岩,单层厚度为02~05 m;8号矿层广泛分布于全区,矿石为胶状高岭石,平均厚度034 m,矿石质量好;其余矿层经济意义不大。矿石自然类型可分粗晶高岭岩、细晶高岭岩、隐晶质及隐晶质含一水铝石的高岭岩、碎屑状高岭岩4种。矿石化学成分为硅低铝高型。

五、矿床分布

中国高岭土分布广泛,遍布全国6大区21个省(区、市),成矿时代有70%形成于中、新生代。广东省是探明高岭土储量最多的省,其次为陕西、福建、江西、广西、湖南和江苏,其他有高岭土储量的省区有河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、浙江、安徽、山东、河南、湖北、海南、四川、贵州和云南。主要矿区分布见图2-40-1。

图2-40-1 中国主要高岭土矿区分布示意图

风化残积型高岭土矿床在南方广泛分布。成矿时代较新,主要形成于新近纪上新世—第四纪,风化淋积型高岭土矿床产于二叠系乐平统龙潭煤系和早二叠世阳新统茅口灰岩的岩溶侵蚀面之间。热液蚀变型高岭土矿床在东部主要与中生代中—晚期火山活动有关。大多数矿床赋存于侏罗系上统的火山岩中。碎屑建造沉积型高岭土矿床多属古近纪、新近纪或第四纪河、湖、海湾沉积,它们多沉积于断陷盆地、河谷洼地或邻近的海湾。含煤建造沉积型高岭土矿床分布在石炭纪—二叠纪煤系地层中。

六、可供资源

截止2005年底,全国共有高岭土矿产地232处,主要集中在广东、陕西、福建、广西、江西、湖南、江苏等省区。全国查明资源储量182995×104t,其中广东省查明资源储量占全国查明资源储量的2963%;陕西查明资源储量占全国查明资源储量的2454%;福建查明资源储量占全国查明资源储量的1096%;广西查明资源储量占全国查明资源储量的783%。我国主要高岭土矿区高岭土查明资源储量分布情况见表2-40-2。

表2-40-2 中国主要高岭土矿区查明资源储量的分布

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)

相关内容