[科普中国]-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绍氢氧八面体组成，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；由硅氧四面体层和招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1。

物化性质性状：多无光泽，质纯时颜白细腻，如含杂质时可带有灰、黄、褐等色。外观依成因不同可呈松散的土块状 及致密状态岩块状。

密度：2．54-2．60 g/cm3。

熔点：约1785℃。

具有可塑性，湿土能塑成各种形状而不致破碎，并能长期保持不变1。

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。

土质分类自然界中高岭土所包含的矿物主要分为粘土矿物和非粘土矿物。其中粘土矿物主要包含高岭石族矿物和少量的蒙脱石、云母和绿泥石；非粘土矿物主要包含长石、石英和招的水化物，还有一些铁矿物如赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等、钛矿物如金红石等和有机质如植物纤维等。决定高岭土性能的主要是粘土矿物1。

成因分类以高岭土矿床成因为基础，根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异，《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。

1、风化型：又分为风化残积亚型和风化淋积亚型；

2、热液蚀变型：又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型；

3、沉积型：又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型2。

工业类型根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型：

1、硬质高岭土：质硬，无可塑性，粉碎细磨后具可塑性。

2、软质高岭土：质软，可塑性较强，砂质质量分数50%2。

资源分布中国分布中国高岭土矿产资源排名世界前列，已探明267处矿产地，探明储量29.10亿吨，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)湖南省衡阳县界牌镇矿产资源丰富。高岭土、纳长石、钾长石、石英石储量达2亿吨，现有采矿及矿产品加工企业近40家。大牌岭矿区(以高岭土矿为主)单矿蕴藏量雄居亚洲之冠达8000万吨。全镇年采矿量在50万吨以上，供应全国数百家陶瓷厂。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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6大产区产量约占中国80%以上，在资源类型方面也有主要的代表性。1

国外分布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。当前，世界已查明高岭土资源量约为209亿吨。

国内外主要高岭土矿床

（1）美国佐治亚州­——南卡罗来纳州高岭土矿带是美国最大的高岭土矿床和产区。该区矿床为次生沉积矿床。该高岭土矿的特点是自身均一性好，因为自然沉积作用过程中，高岭土按大小进行了天然的分级。

（2）英国康沃尔地区高岭土矿床，为热液蚀变原生矿床其含铁量很低，具有极好的白度，这些特殊成矿条件使英国生产的高岭土驰名于世2。

工艺特性白度亮度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网目表示）范围内所占的比例（以百分含量表示）。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性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体的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90—95%，造纸填料小于2μm的占78—80%。

可塑性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，仍能保持这种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础，也是主要的工艺技术指标。通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。可塑性指数是指高岭土泥料的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