高岭土矿介绍

高岭土矿介绍目录
1 基本简介 (2)
2 主要分布 (3)
3 工艺特性
3.1 白度和亮度 (4)
3.2 粒度分布 (5)
3.3 可塑性 (5)
3.4 化学式 (5)
3.5 结合性 (6)
3.6 粘性和触变性 (6)
3.7 干燥性能.................6 3.9 烧成收缩 (7)
3.10 耐火性 (7)
3.11 悬浮性和分散性 (7)
3.12 可选性 (8)
3.13 离子吸附性及交换性..8 3.14 化学稳定性 (8)
3.15 电绝缘性 (8)
4 主要作用 (8)
5 主要应用 (9)
6 购买程序 (10)
3.8 烧结性............... 7 7政策法规.. (11)
高岭土（又称观音土、白鳝泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥）是一种含铝的硅酸盐矿物，呈白色软泥状，颗粒细腻，状似面粉。

其化学成分相当稳定，被誉为“万能石”。

为制造瓷器和陶器的主要原料。

别称叫瓷土白土观音土陶土阁土粉，颜色为白色软泥状，分子量258，化学式为Al203·2Si0 2·2H20。

景德镇高岭村而得名。

质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。

其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。

高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。

高岭土的岩石学特征与矿物学特征相同，具有松散土状和坚硬岩石状两种外貌，其矿物成分、化学成分和粒度变化都较大。

高岭土的矿物成分由粘土矿物和非粘土矿物组成，前者主要包括高岭石、迪开石、珍珠陶土、变高岭石(1.0nm和0.7nm埃洛石)、水云母和蒙脱石；后者主要是石英、长石、云母等碎屑矿物，少量的重矿物及一些自生和次生的矿物，如磁铁矿、金红石、褐(针)铁矿、明矾石、三水铝石、一水硬铝石和一水软铝石等(表4.22.1)。

高岭石及其多型矿物迪开石和珍珠陶土同属1∶1型二八面体的层状硅酸盐，结构单元层完全相同，单位构造高度为0.7nm，层间以氢键相联结，无水分子和离子。

它们的理想结构式为Al4［Si4O10］(OH)8，
理论化学成分为SiO2 46.54%、Al2O3 39.50%、H2O 13.96%，它们之间区别在于单元层间堆叠方式不同。

高岭石为三斜晶系，一般为无色至白色的细小鳞片，单晶呈假六方板状或书册状，平行连生的集合体往往呈蠕虫状或手风琴状，粒径以0.5～2nm为主，个别蠕虫状可达数毫米。

自然界高岭土中高岭石常见，迪开石少见，珍珠陶土罕见。

2 主要分布
目前我国高岭土矿点有700多处，对267处矿点探明储量为30亿吨，矿点较为分散。

其中煤系高岭土16.7亿吨，主要分布在中国北方的东北、西北的石炭一二叠纪煤系中，以煤层中夹矸、顶底板或单独矿层形式存在。

中国是产煤大国，基本上大型煤矿都伴生有煤系高岭土，因而煤系高岭土储量十分丰富。

非煤系高岭土1996年探明工业储量14.32亿吨。

与其它非金属资源相比，高岭土不属于中国的优势资源，如按人均算则更为短缺。

而且中国高岭土资源的分布比较分散，品位不高，大多数为煤系高岭土（国外很少），需要经过煅烧或改性，用于造纸涂布有天然的局限性。

而且煤系高岭土由于属于煤的伴生矿，难以大规模开采利用。

在中国，非煤系高岭土与煤系高岭土储量相当，但绝大多数为管状高岭土，粘度大，不能用于造纸涂布。

据目前所了解资料，只有广东、广西、安徽`河北沙河的高岭土资源可以开发用于造纸涂料，因此资源十分宝贵。

河北沙河在90年代中后期曾在国内造纸涂料市场与茂名高岭土有过激烈竞争，但目前已经由于资源不足，逐渐萎缩。

我国高岭土矿产资源排名世界前列，其中：我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位.已探明储量14.68亿吨，主要集中分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占全国总储量的84.55%；含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位, 探明储量为14.42亿吨，主要分布在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地其中以内蒙古准格
尔煤田的资源最多。

国内有五大高岭土矿产地：
（1）茂名地区高岭土，茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床，其石英等砂质含量大于50%，故称为砂质高岭土矿。

茂名高岭土从成因上说经过风化残积——搬运自磨­——再风化三个阶段，高岭土风化完全，晶片以单片状为主，粒度细。

主要为造纸涂料原料。

（2）龙岩高岭土，属风化残余型高岭土矿床。

由于含铁量低于0.3%，钛低于0.02%，并含有一定量低温溶剂元素（Li2O）是电瓷、高档日用、美术瓷的理想原料。

（3）苏州阳山高岭土，该矿床为热液蚀变型高岭土。

质地纯净的苏州阳山泥，其化学成分十分接近高岭石的理论成分，Al2O3含量可高达39.0%左右，颜色洁白、颗粒细腻。

主要用于催化剂载体及化工原料。

（4）合浦高岭土：属风化残余型高岭土矿床。

主要用于建筑陶瓷原料。

（5）北方煤系高岭土：为沉积型高岭岩，主要分布于我国产煤区域，可用于建筑、涂料、油漆及造纸涂料——煤系土。

上述5大产区产量约占全国70%以上，在资源类型方面也有主要的代表性。

世界高岭土资源丰富，分布较为广泛。

美国、英国、巴西、印度、保加利亚、澳大利亚、俄罗斯等国家有优质高岭土资源。

目前，世界已查明高岭土资源量约为209亿吨。

3 工艺特性
白度是高岭土工艺性能的主要参数之一，纯度高的高岭土为白色。

高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。

对陶瓷原料来说，煅烧后的白度更为重要，煅烧白度越高则质量越好。

陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准，煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。

白度可用白度计测定。

白度计是测量对3800—7000Å（即埃，1埃=0.1纳米）波长光的反射率的装置。

在白度计中，将待测样与标准样（如BaSO4、MgO等）的反射率进行对比，即白度值（如白度90即表示相当于标准样反射率的90%）。

亮度是与白度类似的工艺性质，相当于4570&Aring；（埃）波长光照射下的白度。

高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。

一般含Fe2O3呈玫瑰红、褐黄色；含Fe2+呈淡蓝、淡绿色；含MnO2呈淡褐色；含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。

这些杂质存在，降低了高岭土的自然白度，其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度，使瓷器出现色斑或熔疤。

粒度分布是指天然高岭土中的颗粒，在给定的连续的不同粒级（以毫米或微米筛孔的
及工艺应用具有重要意义，其颗粒大小，对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。

高岭土矿都需要进行技术加工处理，是否易于加工到工艺所要求的细度，已成为评价矿石质量的标准之一。

各工业部门对不同用途的高岭土都有具
填料小于2μm的占78—80%。

高岭土的粒度成分以粘土级和粉砂级的颗粒最多。

据粒度成分，可将高岭土划分为：土状高岭土，绝大部分由小于10μm的泥粒组成；含砂高岭土，含5%～25%的砂和粉砂级颗粒组成。

高岭土与水结合形成的泥料，在外力作用下能够变形，外力除去后，仍能保持这种形
液限含水率减去塑限含水率，以百分数表示，即W塑性指数=100(W液性限度-W塑性限度）。

可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能，用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得，以kg·cm表示，往往可塑性指标越高，其成型性能越好。

高岭土的可塑性可分为四级。

可塑性强度可塑性指数可塑性指标
强可塑性>153.6
中可塑性7—152.5—3.6
弱可塑性1—7<2.5
非可塑性<1
的化学成分主要是SiO2、Al2O3和H2O，纯净的高岭土成分接近于高岭石或埃洛石的理论成分，由于各种杂质的影响，因此往往含有害组分Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3等。

有害组分Fe2O3、TiO2一般在沉积矿床较高，其次是风化型高岭土，蚀变型矿床中铁质最少。

高岭土的K2O、Na2O含量在风化型矿床中较多，一般在2%～7%，随深度增加而增加。

另外，含明矾石的高岭土矿床中SO3含量相当可观，也属有害杂质。

结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性能。

结
0.15—0.09mm粒级占30%）。

以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低，掺入的砂越多，则说明这种高岭土结合能力就越强。

通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。

粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征，以粘度来表示其大小（作用于1单位面积的内摩擦力），单位是Pa·s。

粘度的测定，一般采用旋转粘度计，以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。

在生产工艺中，粘度具有重要意义，它不仅是陶瓷工业的重要参数，对造纸工业影响也很大。

据资料表明，国外用高岭土作涂料，在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s，高速涂布时要求小于1.5Pa·s。

触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体，静止后又逐渐稠化成原状的特性。

以厚化系数表示其大小，采用流出粘度计和毛细管粘度计测定。

粘性和触变性与泥浆中矿物成分，粒度及阳离子类型有关，一般，蒙脱石含量多的，颗粒细的，交换性阳离子以钠为主的，其粘度和厚化系数高。

因此工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性，用增加稀释电解质和水分等方法降低之。

干燥性能指高岭土泥料在干燥过程中的性能。

包括干燥收缩、干燥强度和干燥灵敏度等。

干燥收缩指高岭土泥料在失水干燥后产生的收缩。

高岭土泥料一般在40—60℃至多不超过110℃温度下就发生脱水而干燥，因水分排出，颗粒距离缩短，试样的长度和体积就要发生收缩。

干燥收缩分线收缩和体收缩，以高岭土泥料干燥至恒重后长度及体积变化的百分数表示。

高岭土的干燥线收缩一般在3—10%。

粒度越细，比表面积越大，可塑性越好，干燥收缩越大。

同一类型的高岭土，因掺合水的不同，其收缩也不同，多者，收缩大。

在陶瓷工艺中，干燥收缩过大，坯体容易发生变形或开裂。

干燥强度指泥为干燥至恒重后的抗折强度。

干燥灵敏度指坯体干燥时，可能产生变形和开裂倾向的难易程度。

灵敏度大，在干燥过程中容易变形和开裂。

一般干燥灵敏度高的高岭土（干燥灵敏度系数K>2）容易形成缺陷；低者（干燥灵敏度系数K<1）在干燥中比较安全。

为烧结状态，相应的温度称为烧结温度。

继续加热时，试样中的液相不断增加，试样开始变形，此时温度即称转化温度。

烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。

烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。

试料以烧结温度低、烧结范围宽（100—150℃）为宜，工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。

作用、分解作用、生成莫来石，易熔杂质熔化生成玻璃相充填于质点间的空隙等），而导致制品收缩的性能，也分为线收缩和体收缩两种。

同干燥收缩一样，烧成收缩太大，容易导致坯体开裂。

另外，焙烧时，坯料中若混有大量的石英，它将发生晶型转化(三方→六方），使其体积膨胀，也会产生反收缩。

耐火性是指高岭土抵抗高温不致熔化的能力。

在高温作业下发生软化并开始熔融时温度称耐火度。

其可采用标准测温锥或高温显微直接测定，也可用M．A．别兹别洛道夫经验公式进行计算。

耐火度t（℃）=[360+Al2O3-R2O]/0.228
式中：Al2O3为SiO2和Al2O3分析结果之和为100时其中Al2O3所占的质量百分比；R2O为SiO2和Al2O3分析结果之和为100时其它氧化物所占的质量百分比。

通过此公式计算耐火度的误差在50℃以内。

耐火度与高岭土的化学组成有关，纯的高岭土的耐火度一般在1700℃左右，当水云母、长石含量多，钾、钠、铁含量高时，耐火度降低，高岭土的耐火度最低不小于1500℃。

工业部门规定耐火材料的R2O含量小于1.5—2%，Fe2O3小于3%。

悬浮性和分散性指高岭土分散于水中难于沉淀的性能。

又称反絮凝性。

一般粒度越细小，悬浮性就越好。

用于搪瓷工业的高岭土要求有良好的悬浮性。

一般据分散于水中的样品经一定时间的沉降速度来确定其悬浮性能的好坏。

可选性是指高岭土矿石经手工挑选，机械加工和化学处理，以除去有害杂质，使质量达到工业要求的性能。

高岭土的可选性取决于有害杂质的矿物成分、赋存状态、颗粒大小等。

石英、长石、云母、铁、钛矿物等均属有害杂质。

高岭土选矿主要包括除砂、除铁、除硫等项目。

高岭土具有从周围介质中吸附各种离子及杂质的性能，并且在溶液中具较弱的离子交换性质。

这些性能的优劣主要取决于高岭土的主要矿物成分，见表8。

表8 不同类型高岭土的阳离子交换容量
矿物成份特点阳离子交换容量
高岭石为主2—5mg/100g
埃洛石为主13mg/100g
含有机质（球土）10—120mg/100g
高岭土具有强的耐酸性能，但其耐碱性能差。

利用这一性质可用它合成分子筛。

优质高岭土具有良好的电绝缘性，利用这一性质可用之制作高频瓷、无线电瓷。

电绝缘性能的高低可以用它的抗电击穿能力来衡量。

4 主要作用
高岭土的应用领域不同，对其质量要求截然不同。

按工业用途可分为造纸工业用高岭土、搪瓷工业用高岭土、橡胶工业用高岭土和陶瓷工业用高岭土等。

在化学成分方面，对造纸涂料、无线电瓷、耐火坩埚等要求高岭土的Al2O3和SiO2接近高岭石的理论值，日用陶瓷，建筑卫生陶瓷、白水泥原料、橡胶和塑料的填充剂对高岭土的Al2O3含量要求可适当放低，SiO2含量可酌情高些。

对Fe2O3、TiO2、SO3等有害成分，亦有不同允许含量。

对CaO、MgO、K2O、Na2O含量的允许值，不同的用途中也不相同。

在工艺性能方面，各应用领域要求的侧重点更为明显。

如造纸涂料主要要求高的白度、低的粘浓度及细的粒度；陶瓷工业要求有良好的可塑性、成型性能和烧成白度；耐火材料要求有高的耐火度；搪瓷工业要求有良好的悬浮性等。

这就决定了高岭土产品规格、牌号的多样性。

质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。

因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物
原料。

有报道称，日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。

特别是最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域更加广泛，一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料，甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。

造纸用煅烧高岭土以优质的煤系高岭土为原料，经选矿、超细粉磨、煅烧而成。

它具有较完整的六方片状结构、良好的孔隙度、合理的粒度分布范围和极佳的光散射性等特点。

同时，由于白度高、磨耗值低、吸油性好，是一种优良的涂料颜料，目前在造纸行业中主要用于涂布的面涂。

其具有降低生产成本，提高纸张性能，提高油墨吸收率，与其他组分有良好的相容性且自身粘浓度高的特点。

5 主要应用
结果表明，与未煅烧高岭土相比，低温煅烧高岭土的结合水含量减少，二氧化硅和三氧化铝含量均增大，活性点增加，结构发生变化，粒径较小且均匀，与未煅烧高岭土填充NR胶料相比，低温煅烧高岭土填充NR胶料的硫化特性曲线基本一致，绍尔A型硬度不变，拉伸强度提高，两者的物理性能均达到运动鞋非透明鞋底行业标准的要求。

日前陶瓷、橡胶、塑料、人造革、自水泥、耐火材料、化学等工业以及农业毋有广泛应用。

随着对高蛉土选矿工艺的进一步提高，高岭土的应用范围将日趋广泛。

煤田地质系统备单位，可以从实际情况出发，立足于煤系地层中高岭土资源及市场需求。

高岭土是自然界中普遍存在的一种非金属矿，过去一般用于生产陶瓷，耐火材料以及少量掺入塑料，橡胶中怍填料。

随着国民经济各领域的日益发展，人们越来越重视高岭土的深度加工，因为这样不仅可以获取新的具有特殊性能的材料，而且还可提高经济效益。

对高岭土进行深加工舳方法之一，即将巳淘洗和韧步烘干磨耪的高岭土进一步加热，焙烧，脱水，使其变成偏高岭土，用作塑料电缆科的填料，以提高电缆包皮的绝缘性能。

常用的鞋类橡胶填充剂主要有有机填充剂和无机填充剂两种，前者包括再生胶和回收料等，后者包括白炭黑、碳酸钙、钛白粉、碳酸镁、氧化镁、炭黑和锌氧粉等。

高岭土是近几年开发的一种新型橡胶制品填充剂。

但是在高岭土的所有应用都必须的经过加工成为细粉，才能加入到其他材料中，完全融合。

陶瓷工业是应用高岭土最早、用量较大的行业。

一般用量为配方的20%～30%。

高岭土在陶瓷中的作用是引入Al2O3，有利于莫来石的生成，提高其化学稳定性和烧结强度，在烧成中高岭土分解生成莫来石，形成坯体强度的主要框架，可防止制品的变形，使烧成温度变宽，还能使坯体具有一定的白度。

同时，高岭土具有一定的可塑性、粘结性、悬浮性和结合能力，赋予瓷泥、瓷釉良好的成形性，使陶瓷泥坯有利于车坯及注浆，便于成形。

如用在电线中，可以增加绝缘性，降低其介电损耗。

陶瓷不仅对高岭土的可塑性、结合性、干燥收缩、干燥强度、烧结收缩、烧结性质、耐火度及烧后白度等有严格要求，而且涉及到化学特性，特别是铁、钛、铜、铬、锰等致色元素的存在，使烧后白度降低，产生斑点。

对高岭土的粒度要求一般是越细越好，使瓷泥具有良好的可塑性和干燥强度，但对要求快速浇铸、加快注浆速度和脱水速度的浇铸工艺，需提高配料的粒度。

此外，高岭土中高岭石结晶程度的差异，也将明显影响瓷坯的工艺性能，结晶程度好，则可塑性、结合能力就低，干燥收缩小，烧结温度高，其杂质含量也减少;反之，则其可塑性就高，干燥收缩大，烧结温度较低，相应杂质含量也偏高。

6 购买程序
7政策法规
《矿产资源法》于1986年3月19日第六届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过。

根据1996年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议《关于修改＜中华人民共和国矿产资源法＞的决定》修正。

该法共分七章，即总则、矿产资源勘查的登记和开采的审批、矿产资源的勘查、矿产资源的开采、集体矿山企
业和个体采矿、法律责任、附则。

《矿产资源勘查区块登记管理办法》、《矿产资源开采登记管理办法》、《探矿权采矿权转让管理办法》于1998年2月12日分别由中华人民共和国国务院令第240号、241号、242号发布。

其主要内容是：
一、基本概念
1、探矿权指在依法取得的勘查许可证规定的区块范围内，勘查矿产资源的权利。

取得勘查许可证的单位或者个人称为探矿权人。

这种权利是公民、企业、地勘单位或者其他经济组织依据法律法规与国家之间建立的一种对矿产资源准予使用的权利。

2、采矿权指在依法取得的采矿许可证规定的范围和期限内，开采矿产资源和获得所开采的矿产品的权利。

取得采矿许可证的单位或者个人称为采矿权人。

这是矿产资源的国家所有权和采矿权相分离的一种法律形式。

3、矿产资源的国家所有权指作为所有者的国家依法对矿产资源享有占有、使用、收益和处分的权利。

矿产资源国家所有权具有统一性和唯一性。

4、探矿权保留指探矿权人探明了可供开采的矿体后，在勘查许可证有效期届满30日前提出申请，保留可供开采矿体范围的探矿权的权利。

设置探矿权保留的目的是为了保障探矿权人优先取得采矿权的权利的实现，保护探矿权人的合法权益。

5、矿区范围指经登记管理机关依法划定的可供开采矿产资源的范围、井巷工程设施分布范围或者剥离范围的立体空间区域。

6、探矿权价款是探矿权人申请国家出资勘查形成了矿产地的探矿权的一种经济回报。

7、采矿权价款是采矿权人申请国家出资探明矿产地采矿权的一种经济回报。

8、采矿许可证是拥有采矿权的唯一法律凭证。

采矿权申请人只有真正持有采矿许可证，才能在法律上获得相应的权利。

9、探矿权使用费指探矿权人向国家支付的准予使用权利的费用。

10、采矿权使用费指采矿权人向国家支付的准予使用权利的费用。

11、矿产资源补偿费国家凭借对矿产资源的所有权而向矿业权人征收的费用。

它所体现的是矿产资源国家所有权的财产收益。

二、重要条款
l、在中华人民共和国领域及管辖海域勘查、开采矿产资源，必须遵守《矿产资源法》。

2、矿产资源属于国家所有，由国务院行使国家对矿产资源的所有权。

3、国家实行探矿权、采矿权有偿取得制度。

4、禁止将探矿权、采矿权倒卖牟利。

5、开采矿产资源，必须按照国家有关规定缴纳资源税和资源补偿费。

6、国家对矿产资源勘查实行统一的区块登记管理制度。

7、国家对国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区和国家规定实行保护性开采的特定矿种，实行有计划的开采；未经国务院有关主管部门批准，任何单位和个人不得开采。

8、矿山企业变更矿区范围，必须报请原审批机关批准，并报请原颁发采矿许可证的机关重新核发采矿许可证。

9、矿产资源普查在完成主要矿种普查任务的同时，应当对工作区内包括共生或者伴生矿产的成矿地质条件和矿床工业远景作出综合评价。

10、勘查出资人为探矿权申请入。

国家出资助查的，国家委托勘查的单位为探矿权申请人。

11、勘查许可证有效期最长为3年。

石油、天然气勘查许可证有效期为7年。

12、国家实行探矿权有偿取得制度。

探矿权使用费以勘查年度计算，逐年缴纳。

13、探矿权可以通过招标投标的方式有偿取得。

14、探矿权入如果申请国家出资勘查并已探明矿产地的区块的探矿权，除缴纳探矿权使用费外，还应缴纳经评估确认的国家出资勘查形成的探矿权价款。

15、采矿权人如果开采边远贫困地区的矿产资源、国家急缺的矿种或者因自然灾害等不可抗力造成企业严重亏损或停产等，采矿权人可以申请减交或免交有关费用。