(中國粉體技術網/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、粘結性、分散性、吸附性、化學穩定性等多種工藝性能,被廣泛地應用于造紙、陶瓷、塑料、橡膠、化工、電子、涂料、油漆、耐火材料、軍工、醫藥、化妝品、農藥等幾十個行業。
我國已探明200 多個高嶺土礦點,總儲量約30億t,可劃分為煤系高嶺土、軟質高嶺土和砂質高嶺土三種類型。其中煤系高嶺土儲量約17 億t,主要分布在我國北方地區。軟質高嶺土為熱液蝕變型,蘇州高嶺土為典型的熱液蝕變型。砂質高嶺土屬風化型或沉積型礦床,主要分布在南方亞熱帶多雨地區。
我國砂質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,三大礦區總儲量占全國砂質高嶺土資源量的80% 以上。其中合浦高嶺土資源儲量約3.6 億t、茂名高嶺土資源儲量約5.75 億t、龍巖資源儲量0.54 億t。
1 合浦高嶺土
1.1 資源分布
廣西合浦砂質高嶺土礦床為那車垌鉀長花崗巖風化殘余殘積形成, 整個礦床沿長樂、石康、十字路、清水江等地分布。礦區總長約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,總資源儲量約3.5億t。
清水江礦區資源儲量約1.4億t,由合浦滬天高嶺土有限責任公司和北海新星匯礦業有限公司開發,設計開采原礦量均為200 萬t/a,滬天公司已投產一年,新星匯公司正在建礦準備。十字路礦區資源儲量約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,設計開采原礦量分別為68 萬t/a 和200 萬t/a,兗礦北海高嶺土公司已開采6 年,產品供不應求。新屋面、那車垌礦區資源儲量約1 億t,由北海高嶺科技有限公司開發,目前處于設計準備階段。
1.2 資源特點
礦體為花崗巖風化型,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,形態變化較穩定。礦區屬沖積盆地,礦體賦存于當地侵蝕基準面以下,礦體厚度平均10~20m。礦區局部出現無礦“天窗”,為花崗巖風化不徹底的半風化花崗巖分布區或志留系殘留體分布區。礦體頂板(蓋層)主要由第四系中更新統北海組和全新統沖積層構成,局部出現劣質高嶺土及半風化花崗巖。蓋層一般呈層狀、似層狀,厚度一般為6~12m ;礦體底板以半風化花崗巖為主,次為劣質砂質高嶺土。
原礦平均化學成分(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 礦山開采與利用現狀
兗礦北海高嶺土公司于2002 年正式開發高嶺土項目,規模為原礦68 萬t/a,目前實際產量超過100 萬t/a,礦山為凹陷露天開采,一礦區已開采結束,正轉為二礦區采準,開拓系統采用公路開拓、汽車運輸,采礦方法采用旱采方式、挖掘機直接挖掘,原礦由搗漿機制漿,采用水洗方法除去礦漿中的石英砂,經除鐵、脫水、干燥工藝,形成高嶺土產品。原設計主導產品為高檔造紙土,由于高嶺土含鐵量偏高,除鐵效果差,白度不能達到產品要求,故將主導產品改為陶瓷土。由于產品符合原礦的特性,陶瓷土產品產銷兩旺,企業經濟效益較好,年利潤達到幾千萬元。
合浦滬天高嶺土公司于2007 年正式投產,設計開采規模200 萬t/a,主要產品為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,礦漿由砂泵水運至選礦廠,減少了制漿工藝。由于采用水采水運方式,生產成本明顯降低,且氣候影響減少。
2 茂名高嶺土資源現狀
2.1 資源分布
茂名高嶺土儲量占全國探明同類型高嶺土資源儲量的第一位,礦區范圍十余平方公里,地質勘查提交的高嶺土礦產資源儲量5.75 億t,黏土量1.27 億t,遠景儲量3.13 億t,主要集中在茂南區。經過近二十年的開發和發展,茂名市有礦山20 多個,年開采礦石量400~500 萬t,已形成年產70~90 萬t高嶺土的生產規模,涌現出一大批在國內屬大型的企業,如茂名高嶺土科技有限公司和中國石化集團茂名石化礦業公司。
2.2 資源特點
高嶺土礦為沉積巖風化型礦床,礦體主要賦存于第三系老虎嶺組第二巖性段中,圍巖主
要為礦體頂底板的層狀、似層狀黏土巖和粉砂巖,部分為似層狀含礫不等粒長石石英砂巖,夾石主要為黏土巖。礦區屬沖積盆地,礦體賦存于當地侵蝕基準面以下,礦體平均厚40~60m,覆蓋層厚度4~10m。原礦平均化學成分(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 礦山開采與利用現狀
茂名高嶺土開發始于20世紀80 年代中后期,目前開發的礦山有20 多家,全部采用凹陷露天開采、水采水運方式,主導產品為高檔造紙涂料、填料級,開發了油漆填料、橡膠填料和陶瓷釉料系列,全國造紙廠使用的國產高嶺土80% 來自茂名,現已成為全國紙張涂布高嶺土的主要生產基地。茂名盆地內有高嶺土深加工企業30 多家,主要企業有茂名高嶺科技有限公司、茂名石化礦業公司、茂名市銀華高嶺土實業有限公司,其實際高嶺土生產能力均10 萬t/a 以上。
3 龍巖高嶺土資源現狀
福建省龍巖市東宮下高嶺土礦區于20 世紀80 年代后期開發,資源儲量0.54 億t,礦區位于龍巖盆地北緣,屬低山丘陵區,礦體位于當地侵蝕基準面以上。礦體賦存于花崗巖體風化帶的中、上部,分布范圍與巖體基本一致,呈面狀分布,少數脈狀。1 號礦體為主礦體,占總儲量的93.66%。
礦石類型屬花崗巖風化殘余砂質高嶺土,按其質量優劣劃分為Ⅰ級品和Ⅱ級品兩種。礦體總長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級品礦石為白色砂質高嶺土,由白云母鈉長石花崗巖及云英巖強風化形成,分布于礦體的上中部,高嶺土亞族礦物含量多,水云母、殘余長石及鐵鈦含量低。礦石質量及可選性較好,可獲得填料、高級陶瓷等系列產品。
平均品位(-325 目):淘洗率29.05%,白度80% 左右,Al2O3 34.05%,TFe2O3 0.43%。Ⅱ級品為次要的礦石品級,為未符合Ⅰ級品質量指標的砂質高嶺土礦石,包括鐵染砂質高嶺土、含水云母砂質高嶺土、含鐵鋰云母砂質高嶺土。主要分布于礦體的頂部和下部,成為Ⅰ級品礦石的鑲邊;少數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兩個區間,-0.045mm 粒級一般占原礦的20%~40%,基本為黏土礦;-0.002mm 粒級含量一般在6%~7%,0.045~0.2mm 粒級占10%~20% ;+0.2mm 粒級占40%~60%。白度:Ⅰ級品原礦78%~84.4%,精礦(-325目)77.8%~84.6% ;Ⅱ級品原礦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: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℃。
目前礦區由龍巖高嶺土有限公司獨家開采,年開采原礦量50萬t。由于高嶺土呈管狀結構,含鐵量低、白度高,最適合用于高檔陶瓷土。公司大部分產品為原礦,其原礦價格甚至高于其他產地水洗陶瓷產品價格,企業經濟效益在同行業獨占鰲頭。
4 結論
合浦、茂名、龍巖三大砂質高嶺土礦區均為花崗巖風化形成,但其結構形式、淘洗率、含鐵量、白度的不同,決定其產品利用方向。合浦高嶺土由于含鐵量高、白度低,適合生產填料級、中低檔陶瓷土;茂名高嶺土為片狀結構、白度高,適合生產造紙級涂料、填料;龍巖高嶺土為管狀結構、原礦白度高,原礦可直接用于高檔陶瓷土。
?歡迎進入【粉體論壇】
|