耐火粘土

壹.概述

耐火粘土是指耐火極限大於1580℃的粘土。根據其理化性質、礦石特性和工業用途，壹般分為軟粘土、半軟粘土、硬粘土和高鋁粘土四種。

耐火粘土中常見的主要礦物有壹水硬鋁石、壹水硬鋁石、三水鋁石、珍珠粘土、高嶺石、地開石、壹水硬鋁石、埃洛石、伊利石、葉蠟石和蒙脫石。這些主要礦物的化學成分見表3-21-1；耐火粘土中的次生礦物有褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵、金紅石、銳鈦礦、應時、蛋白石、玉髓、電氣石、鋯石、石榴石、長石、閃石、輝石、榍石、方解石、白雲石、石膏等。

耐火粘土中的有害雜質主要包括鐵的氧化物、氫氧化物、硫化物、碳酸鹽、遊離二氧化矽、鈣和鎂的碳酸鹽和硫酸鹽、錳的氧化物、鉀和鈉的氧化物、碳和有機物。此外，氧化鈦在耐火粘土中的作用往往因其含量不同而不同。

表3-21-1耐火粘土中常見主要礦物的化學成分

表3-21-2耐火粘土礦的工業類型

註:高鋁粘土、硬粘土不可塑，半軟粘土、軟粘土可塑。

耐火粘土的化學成分壹般不穩定，主要成分為Al2O3、SiO2、H2O，次要成分為TiO2、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、Na2O、K2O、CO2、SO3和有機質。

二。礦石類型和工業要求

1.難選粘土礦的工業類型

見表3-21-2。

2.工業要求

耐火粘土的壹般質量要求見表3-21-3，礦床開采技術條件的壹般要求見表3-21-4。

表3-21-3耐火粘土的壹般質量要求

表3-21-4耐火粘土礦床開采技術條件的壹般要求

評價高雜質耐火粘土的參考指標如下。高雜質耐火粘土是指高堿、高鈦、高鐵的耐火粘土，常見的有四種。

(1)高堿高鋁粘土(含K2O+Na2O > 1%)的工業指標要求K2O+Na2O < 2%，TiO < 4.5%，可用於制作低標號高鋁制品和鑄造用磚，無荷重軟化溫度要求。

(2)高堿硬粘土(含K2O+NAO > 1%)參考指標見表3-21-5。

表3-21-5高堿性硬粘土參考工業指標

(3)高鈦耐火粘土(TiO 2 >)；4.5%)除壹般要求外，其工業指標要求高鈦高鋁粘土TiO 2 < 15%；對於高鈦高鋁粘土，壹般要求TiO 2 < 7.5%。

(4)高鐵耐火粘土(Fe2O3 > 3.5%)的工業要求是Fe2O3 < 5%。

三。礦產資源概述

我國耐火粘土資源豐富，是我國的優勢礦產之壹。礦石類型和品種齊全。我國有250多種礦產資源，分布在大部分省、市、自治區。其中山東、山西、河北、河南、遼寧、內蒙古、吉林、湖北相對集中，探明儲量占全國的76%。高鋁粘土主要分布在山西、河南和貴州。硬粘土主要分布在遼寧、內蒙古、河北、山東、河南、湖北、安徽和四川。軟粘土主要分布在黑龍江、吉林、內蒙古、山西、河南和廣東。

耐火粘土礦物多分布在儲煤盆地，非常有利於開發。目前主要礦產資源有:陽泉、孝義、山西、珙縣、新安、唐山、沙河、淄博、修文、貴州、準格爾、內蒙古、富縣、遼寧、舒蘭、牡丹江、黑龍江、淮北、安徽、恩施、湖北翼城、陜西銅川等耐火粘土礦產。

耐火粘土礦床多分布在古陸地邊緣，部分礦床分布在古侵蝕面上。大約80%的沈積物來自石炭紀至二疊紀，65，438+00%來自侏羅紀，其余來自第三紀和第四紀。

耐火粘土礦產在河南省分布廣泛，儲量大，品種全，是我省優勢礦產資源之壹。截止到1991年底，全省已探明儲量的耐火粘土礦有41處。其中大型5個，中型24個，小型12個。累計探明儲量29433.2萬噸，保有儲量27948.9萬噸，在全國各省市自治區中僅次於山西省。

河南省耐火粘土礦分布在豫西、豫北、豫中的焦作、鄭州、洛陽、三門峽、平頂山、許昌六市15個縣(市)。其中，鄭州的儲量最為豐富，全國9個礦區共有礦石114196000t，占全省總儲量的40.86%。其次，洛陽市擁有8個礦床，礦石儲量7677.9萬t，占全省總儲量的27.47%。再次是焦作市，14個礦區，礦石儲量4299.9萬噸，占全省的15.38%。向下依次是三門峽、平頂山、許昌。礦床數量分別為5個、3個、2個，礦石儲量依次為2006.5萬t、654.38+0957.7萬t、587.3萬t。

從地質勘查程度來看，41個礦床中，已詳勘23個，儲量8580.3萬噸，占總儲量的30.70%；經初步勘探，有8處儲量為15706.9萬t，占總儲量的56.20%；經詳查，有8處儲量為3074.4萬t，占總儲量的11.00%。初步調查只有兩處，儲量587.3萬t，僅占總儲量的2.10%。以上數據表明，已達到詳查和預查水平的粘土礦產區有31個，礦石儲量占總數的86.90%。難處理粘土礦的地質勘探程度相對較高。

從礦物組合來看，單壹耐火粘土的礦床只有7個，儲量為201.52萬t，占總儲量的7.21%。主要礦物為耐火粘土，與其他礦物共生的有12礦床。難選粘土礦儲量為129139000 t，占總儲量的46.21%。與鋁土礦、赤鐵礦、黃鐵礦等其他礦物共生的粘土礦床22處，儲量13019.8萬t，占總儲量的46.58%。以單壹礦物形式生產的耐火粘土礦物較少。

從礦床成因來看，耐火粘土礦床類型很簡單，都屬於化學和生物化學沈積礦床類型。含礦地層主要為中石炭統本溪組，是壹套沈積在奧陶系或寒武系風化剝蝕面上的富含鋁、鐵的粘土巖。該層位的耐火粘土礦物儲量占總儲量的90%以上，鋁土礦、赤鐵礦、黃鐵礦等礦物常與之伴生。另壹個含礦地層是二疊系上石盒子組。目前只有個別礦區探明儲量。

按礦物類型分，有高鋁粘土礦物、硬粘土礦物和軟粘土礦物三種。其中硬粘土礦最多，儲量為654.38+042.5萬t，占總儲量的50.99%。其次是高鋁粘土礦，儲量為117325萬t，占總儲量的41.98%。軟粘土礦最少，僅為654.38+0966.4萬t，僅占總儲量的7.04%。軟硬粘土礦的主要成分是高嶺石，而高鋁粘土礦的主要成分是壹水硬鋁石，其Al2O3含量高於前者，所以耐火度也最高。

從礦石品位來看，ⅰ、ⅱ級占大多數，ⅱ級以上及含ⅱ級的礦石占總數的81.47%。其中，硬粘土礦物1329.4萬噸，占粘土礦物總量的4.76%；ⅰ級產品5934.4萬噸，占總量的265.438+0.23%；ⅱ級產品6529.5萬噸，占總量的23.36%；ⅲ級產品287.5萬噸，僅占總量的65.438+0.03%。高鋁粘土礦283.7萬噸，占總量的65.438±0.02%；ⅱ級產品6787.5萬噸，占總量的24.28%；ⅲ級產品4276.7萬噸，占總量的65.438+05.3%。ⅰ級軟粘土礦1299.6萬噸，占總量的4.65%；ⅱ級產品606.8萬噸，占總量的2.17%；三級產品只有60萬t，僅占總量的0.21%。此外，在堅硬和高鋁粘土礦石中有壹些未知的品位。

根據礦床的采礦方法，適合露天開采的礦石有110857千噸，占總數的39.66%；地下待開采礦石70381萬噸，占總儲量的25.18%；可混采的有641.97萬噸，占22.97%。此外，尚有3405.4萬噸礦石的采礦方法不明，占總儲量的65.438+02.18%。

河南省的耐火粘土礦早在20世紀50年代就已開始開發利用。截止1991年底，累計開采石料14843萬噸。全省41礦床中，正在開采13，儲量11434.8萬t；已停采的有1處，儲量910000t；礦石開采後閉坑1個；未開發利用的有26處，儲量16423.38+00000 t，未開發的26處礦床中，近期推薦利用的有11，儲量601710000t；4處可供勘查開采，儲量59822438+0萬t；11值得進壹步工作，現有儲量4423.9萬t。

焦作是河南省第壹個開發利用耐火粘土礦物的城市。全市14礦床中已開發利用8處，歷年累計開采石料955.7萬噸，占全省開采石料總量的64.4%。主要開采單位有武鋼焦作粘土礦、焦作市安陽坡粘土礦、焦作市西張莊粘土礦和焦作市尚流莊粘土礦。其次是登封縣莊頭礦區。登封粘土礦開采石料316.1萬t，占全省開采石料總量的21.3%。其次是鞏義市社村礦區。鞏義粘土礦開采石料654.38+34.3萬噸，占全省開采石料總量的9.0%。此外，新安縣的張姚塬、玉山、三門峽市的七裏溝、陜縣的杜家溝等地也有少量開采。河南耐火粘土礦儲量大、質量好、易開采、運輸方便，是我國重要的耐火材料生產基地。

四、耐火粘土的主要用途

耐火粘土在工業上通常用作耐火材料的原料，壹般用於粘土質耐火材料和高鋁質耐火材料。主要用於冶金、機械等部門，其次是輕工、建材、化工、國防等部門。

動詞（verb的縮寫）產品的工業技術指標

(1)冶金部頒發的標準《硬質粘土熟料技術條件》(YB2211-82)的技術要求。本標準適用於耐火材料用硬質粘土熟料產品。

產品按其理化指標分為以下等級，列於表3-21-6。

表3-21-6產品理化指標

(1)與煤接觸煆燒的產物通過5mm標準篩，排出不超過5%；回轉窯和外燃窯煆燒的產品通過5mm標準篩的篩網，出料不大於8%。

(2)產品中雜質含量:優等品不超過3%，其他等級不超過4%。

(3)產品中不得混入石灰石、黃土及其他高鈣、高鐵等外來夾雜物。

(2)《高鋁熟料技術標準》(YB2212-82)的技術要求，適用於耐火材料用高鋁熟料制品。

(1)產品按其理化指標分為以下等級，如表3-21-7所示。

表3-21-7高鋁熟料產品理化指標