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合浦、茂名、龙岩砂质高岭土资源特点与开发利用现状
来源:中国粉体技术网    更新时间:2015-01-22 10:34:26    浏览次数:
 
      (中国粉体技术网/班建伟)高岭土是一种用途十分广泛的非金属矿物。由于它具有可塑性、粘结性、分散性、吸附性、化学稳定性等多种工艺性能,被广泛地应用于造纸、陶瓷、塑料、橡胶、化工、电子、涂料、油漆、耐火材料、军工、医药、化妆品、农药等几十个行业。
       我国已探明200 多个高岭土矿点,总储量约30亿t,可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。其中煤系高岭土储量约17 亿t,主要分布在我国北方地区。软质高岭土为热液蚀变型,苏州高岭土为典型的热液蚀变型。砂质高岭土属风化型或沉积型矿床,主要分布在南方亚热带多雨地区。
       我国砂质高岭土资源主要分布在广西合浦县、广东茂名市、福建龙岩市,三大矿区总储量占全国砂质高岭土资源量的80% 以上。其中合浦高岭土资源储量约3.6 亿t、茂名高岭土资源储量约5.75 亿t、龙岩资源储量0.54 亿t。
1 合浦高岭土
1.1 资源分布
       广西合浦砂质高岭土矿床为那车垌钾长花岗岩风化残余残积形成, 整个矿床沿长乐、石康、十字路、清水江等地分布。矿区总长约10~20km、宽1~3km,由南向北分为清水江、十字路、新屋面、那车垌四大矿区,总资源储量约3.5亿t。
       清水江矿区资源储量约1.4亿t,由合浦沪天高岭土有限责任公司和北海新星汇矿业有限公司开发,设计开采原矿量均为200 万t/a,沪天公司已投产一年,新星汇公司正在建矿准备。十字路矿区资源储量约1.2 亿t,由兖矿北海高岭土公司和合浦锦海高岭土公司开发,设计开采原矿量分别为68 万t/a 和200 万t/a,兖矿北海高岭土公司已开采6 年,产品供不应求。新屋面、那车垌矿区资源储量约1 亿t,由北海高岭科技有限公司开发,目前处于设计准备阶段。
1.2 资源特点
       矿体为花岗岩风化型,平面上呈被覆状、席带状盖于花岗岩之上;剖面上呈似层状、透镜状,近水平产出。矿体顶板呈缓波状起伏,底板呈陡坡状、缓坡状起伏变化,形态变化较稳定。矿区属冲积盆地,矿体赋存于当地侵蚀基准面以下,矿体厚度平均10~20m。矿区局部出现无矿“天窗”,为花岗岩风化不彻底的半风化花岗岩分布区或志留系残留体分布区。矿体顶板(盖层)主要由第四系中更新统北海组和全新统冲积层构成,局部出现劣质高岭土及半风化花岗岩。盖层一般呈层状、似层状,厚度一般为6~12m ;矿体底板以半风化花岗岩为主,次为劣质砂质高岭土。
       原矿平均化学成分(wt%)为: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 ;灼烧量,5.23。

1.3 矿山开采与利用现状
       兖矿北海高岭土公司于2002 年正式开发高岭土项目,规模为原矿68 万t/a,目前实际产量超过100 万t/a,矿山为凹陷露天开采,一矿区已开采结束,正转为二矿区采准,开拓系统采用公路开拓、汽车运输,采矿方法采用旱采方式、挖掘机直接挖掘,原矿由捣浆机制浆,采用水洗方法除去矿浆中的石英砂,经除铁、脱水、干燥工艺,形成高岭土产品。原设计主导产品为高档造纸土,由于高岭土含铁量偏高,除铁效果差,白度不能达到产品要求,故将主导产品改为陶瓷土。由于产品符合原矿的特性,陶瓷土产品产销两旺,企业经济效益较好,年利润达到几千万元。
       合浦沪天高岭土公司于2007 年正式投产,设计开采规模200 万t/a,主要产品为60 万t/a 陶瓷土,矿山为凹陷露天开采,采用水采方式,利用水枪冲击矿体,矿浆由砂泵水运至选矿厂,减少了制浆工艺。由于采用水采水运方式,生产成本明显降低,且气候影响减少。
2 茂名高岭土资源现状
2.1 资源分布
       茂名高岭土储量占全国探明同类型高岭土资源储量的第一位,矿区范围十余平方公里,地质勘查提交的高岭土矿产资源储量5.75 亿t,黏土量1.27 亿t,远景储量3.13 亿t,主要集中在茂南区。经过近二十年的开发和发展,茂名市有矿山20 多个,年开采矿石量400~500 万t,已形成年产70~90 万t高岭土的生产规模,涌现出一大批在国内属大型的企业,如茂名高岭土科技有限公司和中国石化集团茂名石化矿业公司。
2.2 资源特点
       高岭土矿为沉积岩风化型矿床,矿体主要赋存于第三系老虎岭组第二岩性段中,围岩主
要为矿体顶底板的层状、似层状黏土岩和粉砂岩,部分为似层状含砾不等粒长石石英砂岩,夹石主要为黏土岩。矿区属冲积盆地,矿体赋存于当地侵蚀基准面以下,矿体平均厚40~60m,覆盖层厚度4~10m。原矿平均化学成分(wt%) 为: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 ;灼烧量,2.53。属硅高铝低矿体。

2.3 矿山开采与利用现状
       茂名高岭土开发始于20世纪80 年代中后期,目前开发的矿山有20 多家,全部采用凹陷露天开采、水采水运方式,主导产品为高档造纸涂料、填料级,开发了油漆填料、橡胶填料和陶瓷釉料系列,全国造纸厂使用的国产高岭土80% 来自茂名,现已成为全国纸张涂布高岭土的主要生产基地。茂名盆地内有高岭土深加工企业30 多家,主要企业有茂名高岭科技有限公司、茂名石化矿业公司、茂名市银华高岭土实业有限公司,其实际高岭土生产能力均10 万t/a 以上。
3 龙岩高岭土资源现状
       福建省龙岩市东宫下高岭土矿区于20 世纪80 年代后期开发,资源储量0.54 亿t,矿区位于龙岩盆地北缘,属低山丘陵区,矿体位于当地侵蚀基准面以上。矿体赋存于花岗岩体风化带的中、上部,分布范围与岩体基本一致,呈面状分布,少数脉状。1 号矿体为主矿体,占总储量的93.66%。
       矿石类型属花岗岩风化残余砂质高岭土,按其质量优劣划分为Ⅰ级品和Ⅱ级品两种。矿体总长1888m,宽170~730m,北窄南宽,平均422m,厚度一般20~50m,最厚90.82m,平均39.14m。Ⅰ级品矿石为白色砂质高岭土,由白云母钠长石花岗岩及云英岩强风化形成,分布于矿体的上中部,高岭土亚族矿物含量多,水云母、残余长石及铁钛含量低。矿石质量及可选性较好,可获得填料、高级陶瓷等系列产品。
       平均品位(-325 目):淘洗率29.05%,白度80% 左右,Al2O3 34.05%,TFe2O3 0.43%。Ⅱ级品为次要的矿石品级,为未符合Ⅰ级品质量指标的砂质高岭土矿石,包括铁染砂质高岭土、含水云母砂质高岭土、含铁锂云母砂质高岭土。主要分布于矿体的顶部和下部,成为Ⅰ级品矿石的镶边;少数分布于矿体中夹石的边缘。
      平均品位(-325 目):精矿率20.11%,白度60%~80% 左右,Al2O3 30.91%,TFe2O3 1.02%。粒度:原矿粒度峰值分布于+0.2mm 和-0.01mm两个区间,-0.045mm 粒级一般占原矿的20%~40%,基本为黏土矿;-0.002mm 粒级含量一般在6%~7%,0.045~0.2mm 粒级占10%~20% ;+0.2mm 粒级占40%~60%。白度:Ⅰ级品原矿78%~84.4%,精矿(-325目)77.8%~84.6% ;Ⅱ级品原矿59.4~67.7%,精矿(-325目)64.7%~69.1%,可漂性好,可提高6%~8%。塑性指数:原矿7~10,可塑性弱;精矿(-325 目)15~22,可塑性好。耐火度:原矿1680℃ ~1690℃,精矿(-325 目)1630℃ ~1770℃。
       目前矿区由龙岩高岭土有限公司独家开采,年开采原矿量50万t。由于高岭土呈管状结构,含铁量低、白度高,最适合用于高档陶瓷土。公司大部分产品为原矿,其原矿价格甚至高于其他产地水洗陶瓷产品价格,企业经济效益在同行业独占鳌头。
4 结论
       合浦、茂名、龙岩三大砂质高岭土矿区均为花岗岩风化形成,但其结构形式、淘洗率、含铁量、白度的不同,决定其产品利用方向。合浦高岭土由于含铁量高、白度低,适合生产填料级、中低档陶瓷土;茂名高岭土为片状结构、白度高,适合生产造纸级涂料、填料;龙岩高岭土为管状结构、原矿白度高,原矿可直接用于高档陶瓷土。


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