高嶺土礦，是一種用途廣泛的非金屬礦產，目前廣泛套用於陶瓷工業、耐火材料工業、化學工業、輕工業，在航天工業中也發揮了它的獨特作用。廣西東南部中生代、新生代湖相盆地比較發育，具有形成沉積高嶺土的古地理環境，目前已在合浦、欽州、南寧至扶綏一帶發現了高嶺土礦層，以合浦十字路高嶺土礦最佳。合浦十字路高嶺土礦是產於花崗岩風化殼中的新類型高嶺土礦床，分布面積達21平方公里，平均厚度大於10米，控制礦石儲量達4200萬噸，屬大型礦床。該礦石自然白度為73.6度，礦石含高嶺石30～50%，石英30～40%，屬砂質礦石，易采、易選。
基本介紹
- 中文名：高嶺土礦
- 外文名：kaolinite
- 簡述：以高嶺石族礦物為主的岩石的總稱
- 主要成分：SiO2、Al2O3和H2O
- 分子式：Al4[Si4O10](OH)8
- 套用：陶瓷、耐火材料、化工等
簡介,化學成分,物理性質,高嶺土的主要工藝技術特性,主要用途,主要高嶺土礦床,
簡介
高嶺土是以高嶺石族礦物為主組成的粘土或岩石的總稱。高嶺石分子式為Al4[Si4O10](OH)8，理論成分（%）： SiO2：46.54，Al2O3：35.90，H2O：13.96。屬層狀鋁矽酸鹽礦物，密度2.609g/m3，莫氏硬度2～2.5。宜昌市高嶺土礦資源豐富，已查明中型礦床兩個（廟前高嶺土礦.尖岩河高嶺土礦）（高嶺土礦規模劃分指標：礦石≥500萬t大型，500～100萬t中型，<100萬t小型）。另有長陽茶園坪煤礦計算得伴生高嶺土36.2萬。全市查明高嶺土礦資源儲量413.6萬t，占湖北省高嶺土礦資源儲量的29.41%。宜昌市高嶺土礦屬沉積型，產出層位為二疊系或現代沉積。其中二疊系中的高嶺土屬煤系地層高嶺土。圍繞著仁和坪向斜周緣分布，除尖岩河外，還有梯子口、江家灣、夏家灣、桃樹等礦床（點）。我國至2008年底查明高嶺土基礎儲量6.4億t，主要分布在廣東、廣西、陝西、福建、江西、湖南等省（區）。
化學成分
高嶺土的化學成分主要是SiO2、Al2O3和H2O，純淨的高嶺上成分接近於高嶺石或埃洛石的理論成分，由於各種雜質的影響，往往含有害組分Fe2O3、TiO2、CaO、 MgO、K2O、Na2O、SO3等。有害組分Fe2O3、TiO2，一 般在沉積礦床較高，其次是風化型高嶺土，蝕變型礦床中鐵質最少。高嶺土的K2O、Na2O含量在風化型礦床中較多，一般在2%～7%，隨深度增加而增加。另外，含明礬石的高嶺土礦床中SO3含量相當可觀，也屬有害雜質。
物理性質
高嶺土的粒度成分以黏土級和粉砂級的顆粒居多。根據粒度成分可將高嶺土劃分為：土狀高嶺土，絕大部分由小於10 μm的泥粒組成;含砂高嶺土，含5%～25%的砂和粉砂級顆粒組成。
高嶺土中常見的結構有凝膠狀結構，顆粒極細而緻密;泥質結構，礦石中小於0.01 mm以下顆粒占絕大多數；粉砂泥質或砂泥質結構，指礦石中含25%～50%的砂或粉砂；植物泥質結構，指礦石中含有機質植物殘體等；變余結構，指蝕變高嶺士中常有變余凝灰或變余斑狀等結構。高嶺士中常見的構造有皺紋狀或條紋狀構造，角礫狀和斑點構造等。
質純的高嶺土具有白度高，質軟易分散懸浮於水中，良好的可塑性和高的黏結性，優良的電絕緣性能，具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量，較高的耐火度等物理化學性能。
高嶺土的主要工藝技術特性
（1）可塑性
高嶺土中加入適量水可以塑造成各種形態的模體，乾燥後不鬆散，不變形。高嶺土的可塑性與礦物成分、分散程度電解質的參與.分散與分散相介質的相互關係顆粒形狀 等因索有關，顆粒細,分散度高。可塑性好。
（2）黏結度和黏結力
高嶺土的粘結度是指在空氣中，在乾燥狀態下保持其一定機械強度的能力。黏結力是指高嶺士具有接受某種數量貧瘠物質而不喪失其造模能力，並能在乾燥後保持不變形和一定的機械強度的性能，高嶺土的黏結度和黏結力主要取決於其中“粘土物質”的分散程度。分散程度愈高。黏結度和黏結力愈大。
（3）吸附性
高嶺土吸附性是指高嶺土對各種氣體和液體的吸附能力。這種能力與粘土物質及共分散程度有關。高嶺士有一定的吸附性，但不如其他粘土礦物大。
（4）懸浮性
高嶺土中加人過量的水會出現懸浮狀態，並形成較為穩定的懸浮體。不同的物質對懸浮體的作用不同，通常，苛性鈉和弱鹼金屬鹽類起稀釋作用，而硫酸鹽、氯鹽類起凝聚作用。高嶺士懸浮體的穩定性，比許多高度分散的粘土要小。因此可加入凝聚物質使高嶺土聚凝而達到精選的目的。
（5）燒結性和耐火性
高嶺土經焙燒而變得緻密堅硬的性質稱為燒結性。商嶺土從土壞燒結至最大密度，即獲得小氣孔率的溫度稱燒結溫度。燒結溫度的高低是決定陶瓷製器品種的重要指標之一。高嶺土能抵抗高溫而不變軟（熔化）的性質，稱耐火性。高嶺士從燒結轉為熔化時的溫度稱耐火度。高嶺上的耐火度達1750～1790℃。高嶺土從土坯至燒結的物理化學過程如下：土坯加熱從100～110℃ 至400℃ 時失去吸附水；400～600C時失去結晶水；600～900℃時失去結構水。此時，有碳酸鹽時析出CO2，有硫酸鹽則析出SO2，並同時燒盡，脫出結構水後形成偏高嶺石,；950～1200℃時，形成富鋁紅柱石，並開始燒結成堅硬的製品。高嶺土從燒結至熔化的溫度間隔約350～450℃，即要到1550～1650℃時才能熔化。
（6）燒成收縮率
經空氣乾燥後的高嶺土土坯，在焙燒後所產生的體積變化，稱燒成收縮率，一般為3%～20%，比可塑性較高的各種粘土的收縮率小。
此外，高嶺土還具有良好的絕緣性和化學穩定性。
主要用途
（1）在陶瓷工業中的套用
高嶺土不僅是陶瓷壞料的主要原料，也是袖料的主要原料。在日用瓷方面，高嶺土可用於製作各種杯、盤、碗、勺、盆、咖啡具、茶具、酒具等；在建築陶瓷方面，可用於製作釉面磚、衛生瓷.錦磚（馬賽克）等；在工業瓷方面，可用於製作各種耐酸泵，耐酸腐蝕容器，紡織瓷件、切削刀具、鑽頭等；在電瓷方面，可用於製作高壓電瓷的瓷瓶、瓷串子，低壓電瓷的接觸器開關、熔斷器、絕緣子等；在工藝美術瓷方面，可用於製作各種工藝美術製品；在無線電瓷方面，優質的高嶺士可用於製作各種無線電電子元件，如高頻電瓷、七五瓷、九五瓷、高氧化鋁瓷、各種電容器件、電阻器件、高頻振盪元件等。白度高、粒度細、懸浮性好的高嶺土，還可製作搪瓷、日用瓷、建築、美術瓷等的釉料。
（2）在耐火材料工業中的套用
耐火材料是高溫製造業不可缺少的材料。按高嶺土質量的不同可用於製作冶金工業的耐火材料以及高級玻璃工業的耐火材料。在冶金工業方面，中，低級的高嶺土可以製作耐火磚、高鎂鋁磚、各種熔煉爐（包括化鐵爐，電爐、平爐、煉焦爐等）和熱風爐的爐襯磚等。優質的高嶺土可用於製作高溫鑄模模型和莫來石高溫耐火材料。在高級玻璃工業中，優質商純度的高嶺土可製作各種高級光學玻璃、有機玻璃、水晶等的熔煉坩堝以及拔制玻璃纖維的各種拉絲坩堝，以代棒價格昂貴的費金屬（鉑、鎳等）坩堝。
（3）在橡膠、塑膠，造紙，油漆，日用化工等方面的套用
片狀晶形、高白度高細度的高嶺士可用作某些工業製品的填充劑。在橡膠和塑膠工業中，它可作填充劑增強劑增加刺品的耐磨性。在造紙工業中。高白（亮）度的高嶺土可用作紙張的填料；純度白（亮）度最優且具有片狀晶形的高嶺土可用作高級紙張的塗層劑。美國用於造紙工業的高嶺土約占高嶺土總消費量的70%。德國、挺克用於造紙的高嶺土數量均超過總產量的一半，約占55%。在我國，優質高嶺上只用於高級銅板紙、彩色畫報紙人民幣紙等高級紙張的塗層，普通紙張則用滑石粉作充填料，這是因為滑石盼國內價格低於優質高嶺土價格。在油漆，日用化工業中，亮（白）度高，質地細膩的高嶺土可用作油漆顏料化妝品的填料，質量較差的高嶺士可用作鉛筆漂白粉去垢劑和化工膠的填料。
（4）在水泥工業中的套用
自然白度中等，燒成白度80%以上的低級高嶺可作為白水泥的粘結劑，增白劑和充填劑，白水泥廣泛用於高級建築物室內外的飾而材料。
（5）在石油、化工方面的套用
高嶺土是石油鑽井泥漿的成分之一，還可用作生產人工合成分子篩的原料，以瞥代較為昂貴的化工原科，各種分子篩廣泛用於化工、石油精煉，催化等方面。用高嶺土作原料生產無機高分子化合物聚合氧化鋁、聚合鋁，用於廢水處理等方面。
（6）在尖端工業方面的套用
優質高嶺士是原子反應堆噴氣飛機和火箭中燃燒室、噴嘴的耐高溫複合材料（金屬陶瓷）的重要成分。由於高嶺土，剛玉、金剛砂除了具有耐高溫性能外，還能透過紅外線輻射，而且又有較高的機械強度，抗熱衝擊性能，它們的混合物可製作各種形狀的紅外、遠紅外輻射的陶瓷元件。
（7）在其他行業中的套用
高嶺土還可作為磨料製品和研磨材料中的粘結劑;農業上化肥、農藥和殺蟲劑的載體；加入PVC（聚氯乙烯）改善製品性能等。
主要高嶺土礦床
1.宜都市尖岩河高嶺土礦
礦區位於宜都市194°方位直距29km處，距焦枝線枝城站40km（運距），通公路。礦區由陝西煤田地質局勘查，1995年7月提交《湖北省松宜礦區尖岩河煤礦共生高嶺土礦補充評價報告》，查明高嶺土資源儲量158.5萬t。
礦體賦存於早二疊世煤系地層中，有礦體1個，礦體長600m，寬500m，厚1.9m，傾角18°，層狀礦體。礦石為硬質高嶺土、橡膠級高嶺土，具隱晶微晶質結構、塊狀構造（下圖）。礦石化學成分：Al2O3：37.54%，CaO：0.5%，K2O+ Na2O：0.15%，MgO：0.8%，SiO2：43.87%，SO3：0.68%，Fe2O3：0.85%，TiO2：1.48%。
高嶺土礦
高嶺土礦礦區水文地質條件簡單，最大湧水量35664m3/d，水源地白岩溪水庫距礦區1km，供水滿足要求。礦層需地下開採。計畫近期利用。
2．當陽市廟前高嶺土礦
礦區位於當陽廟的鎮天河村。礦區由湖北省煤炭地質125隊勘查，2004年9月提交《湖北省當陽市廟前高嶺土礦區礦產資源儲量檢測地質報告》，查明高嶺土礦資源儲量218.9萬t，屬大型礦床。
高嶺土礦為沉積礦床，有礦體2個，主礦體“下礦層”長700m，寬100～300m，厚0.2～6.5m，層狀礦體。高嶺土礦石含Al2O3：25.4%，SiO2：63.8%，白 度為60。
礦區水文地質條件簡單，可露天開採，目前為開採礦區，由當陽市鑫源投資公司開採。
