黑龙江省某陶瓷用砂质高岭土矿详查实验室扩大试验报告

关键词：砂质高岭土,黑龙江省,国检测试控股集团北京科技有限公司

高岭土是一种重要的非金属矿物，可作为填料增大材料的体积、提高塑料的绝缘强度、电阻、增强对红外线阻隔效果等,现已被广泛应用于橡胶、塑料、电缆、油漆、涂料、造纸、陶瓷、搪瓷、耐火材料、纺织、水泥、汽车、化学、环保、农业等领域。

高岭土的主要矿物组成是高岭石、地开石、珍珠陶土、埃洛石等，高岭石的结构是由一层硅氧四面体和一层铝氧八面体通过共同的氧互相连接形成的一个晶层单元，在硅氧四面体和铝氧八面体组成的单元层中，四面体的边缘是氧原子，而八面体的边缘是氢氧基团，单元层与单元层之间通过氢键相互连接。所以我们称之为1∶1 型二八面体层状硅酸盐矿物。在显微镜下，高岭土呈六角形鳞片状、单晶呈六方板状或书册状。集合体往往呈蠕虫状或手风琴状。

高岭石的理论化学组成为：SiO₂ 46.5%，Al₂O₃39.53%，H₂O13.96%， SiO₂/Al₂O₃理论摩尔比值为2。自然界产出的高岭土的化学组成除SiO₂、Al₂O₃、H₂O三种主要成分外，还含有少量的Fe₂O₃、TiO₂、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃等氧化物，这与其矿物组成息息相关。高岭石含量越高，则其化学成分越接近高岭石的理论成分。

高岭土矿床的分类一般是根据它的生成环境、物质来源、蚀变性质以及工业价值等因素来划分的。高岭土资源分为非煤系和煤系高岭土。其中非煤系按高岭土矿石致密性、可塑性和砂质的含量，又可划分为硬质、软质和砂性高岭土三种工业类型。

我单位受甲方委托，于2017年10月承担黑龙江省某陶瓷用砂质高岭土矿详查矿石选矿试验任务，其目的是为该矿石的可选程度和经济评价提供依据。

经镜下鉴定，样品具细粉状、土状。矿物成分为石英、长石、高岭石，少量铁质（褐铁矿化）、云母。高岭石：淡黄褐色，片状，以蠕虫状集合体形式和碎微粒集合体形式存在，多以碎微粒状存在，最大片径可达0.06mm，个别可见褐铁矿浸染。正低突起，最高干涉色一级灰白，蠕虫状高岭石具波状消光，近平行消光，正延性；碎微粒状集合体，正低突起，最高干涉色一级灰，其中可见片径大小不等的结晶小蠕虫分布。石英、长石：棱角状、次棱角状，粒径小于1.5mm不等，石英正低突起，一级黄白干涉色；长石主要为钾长石，负低突起，格子状双晶发育。铁质：他形粒状，不透明，边部可见红褐色，含量较少。云母：片状，有转变为蠕虫状高岭土趋势，含量较少。

根据高岭土矿样的矿物组成特性及我院多年高岭土的选矿经验，本试验采用重选法分选高岭土，对该矿样分别进行了系统的条件试验和流程试验，入选样品的Al₂O₃含量为8.59％，经过捣浆、除砂、粗选、精选的闭路流程试验，其扩大试验最终指标见表1、表2、表3。

表1　　高岭土精矿指标

产品	产率（％）	含量（％）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	TiO2	SO3	筛余量（63um）	白度	烧成白度（1280℃）
精矿	15.46	49.24	32.24	1.04	0.22	0.23	0.0	75.1	76.8

表2　　石英砂化学分析指标

产品	产率（％）	含量（％）
		SiO2	Al2O3	Fe2O3	TiO2
石英砂	54.23	95.14	2.69	0.13	0.17

表3　　石英砂粒度分析指标

产品	产率（％）	粒度组成（％）
		+1mm	+710um	+500um	-125um
石英砂	54.23	0	0.1	2.3	0.0