一种新型陶瓷原料——强蚀变(高岭石化)花岗斑岩

申锡坤，李朝灿

一种新型陶瓷原料
——强蚀变(高岭石化)花岗斑岩

申锡坤，李朝灿

(中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队，湖南 株洲 412011)

本文在论述湖南省马颈坳高岭土矿床地质特征的基础上，研究了强蚀变花岗斑岩和强蚀变石英斑岩的特征和五种配方的制瓷试验，进而指出了强蚀变花岗斑岩是一种新型的陶瓷原料。

新型陶瓷原料；高岭土矿；强蚀变花岗斑岩；强蚀变石英斑岩

随着国民经济的发展，人民物质生活水平的提高，需要的日用陶瓷产品愈来愈多，陶瓷工业生产所需的主要原料高岭土，尤其是优质高岭土原料日趋紧张，因而寻找新的陶瓷原料愈来愈迫切。

湖南省马颈坳高岭土矿系花岗斑岩风化残积型矿床，该项目获得了全国危机矿山接替资源找矿重大找矿突破奖。经分析研究区域资料发现，花岗斑岩自变质作用强烈，因而选择花岗斑岩进行评价。经系统深部工程控制和取样发现，花岗斑岩强烈高岭石化和绢云母化，经制瓷试验并获成功，现已为瓷厂开采利用。强蚀变花岗斑岩规模大，质量良好，为陶瓷工业提供了新的原料基地。

1 矿床地质概况

1.1 地层

矿区内出露地层由老至新有蓟县系(Jx)、泥盆系(D)、白垩系(K)。

1.2 构造

矿区处于湖南浏阳—衡东早期华夏隆起带中部，即位于石回咀北东向构造和箭杆山帚状构造组成一条北东向的隆起带的东南。区域断裂构造发育，主要为压扭性断裂，呈北东向延伸，断裂面倾向北西。循断裂带常见挤压带、破碎带，并对岩体有控制作用。

1.3 岩浆岩

印支期岩浆岩为区内最大的一次岩浆活动，其中第三次侵入体花岗斑岩、第四次侵入体石英斑岩与成矿关系密切。

第三次侵入体——花岗斑岩：岩体沿北东方向呈不规则状分布。岩石呈灰白色、黄白色，中细粒斑状结构，由斑晶和基质组成。斑晶以长石为主，石英次之(≤4%)，斑晶大小0.3～4mm，含量15%～30%；基质由石英、云母、长石组成。

第四次侵入体——石英斑岩：石英斑岩出露面积占岩体总面积10%左右，该岩体侵入第三次侵入体——花岗斑岩中，呈岩株产出。岩石呈灰白色，深部呈浅黄绿色。据镜下资料，岩石呈变余斑状结构、基质变余微粒结构。斑晶以六方双锥状石英为主，长石斑晶量少。矿物成分：长石、石英、云母。

2 矿体特征

该矿床为印支期花岗斑岩和石英斑岩(以前者为主)经蚀变后而成，长石无论是斑晶还是基质基本上被高岭石、绢云母交代。花岗斑岩蚀变类型以高岭石化为主，还有约＜4%的长石未自身变质；石英斑岩蚀变类型以绢云母化为主，高岭石化次之。矿体呈岩墙、岩株产出。矿体与围岩呈侵入接触关系，二者界线分明，易于辨认，接触面产状为70°左右。

2.1 矿物特征

高岭石：原岩中的长石斑晶和基质中的长石被高岭石交代，呈自形板状，谓之假象长石，常和石英及少量绢云母共生。长石斑晶高岭石化时排出多余的SiO2在其周围形成一圈次生石英。高岭石衍射峰不明显，结晶度不高(图1)，电镜下呈不规则片状，片径0.5～2μm，详见照片(图2)。

绢云母：石英斑岩中的长石被后期热液蚀变而成，仅保留自形板状轮廓，常与石英、高岭石共生。

石英：自形熔融浑圆状，少数溶蚀港湾，见基质包体，可呈聚斑，粒度大小0.4～3.2mm。

黑云母：均被白云母交代并析铁，粒度0.4～1.3mm。

2.2 化学成分

矿石主要有益有害化学组分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和TiO2。两种类型的矿石主要有益有害组分含量及平均品位为：

强蚀变花岗斑岩：SiO2为66.68%～81.30%，平均为75.75%；Al2O3为12.37%～18.48%，平均为14.39%；Fe2O3为0.34%～2.27%，平均为1.44%。

强蚀变石英斑岩：SiO2为70.28%～81.30%，平均为77.09%；Al2O3为13.00%～17.62%，平均为14.08%；Fe2O3为0.40%～2.15%，平均为1.24%。2.3 矿石类型

据矿物成分，可分为高岭石化花岗斑岩和绢云母化石英斑岩两种类型。

高岭石化花岗斑岩型：颜色为黄白色、白色、浅黄绿色，中粗粒斑状结构；分布面积较大，该类型约占矿石总量93.6%；主要矿物成分为石英、高岭石、长石及绢云母。

绢云母化石英斑岩型：浅部颜色为黄白色、白色，深部颜色为浅黄绿色，显微粒状结构；出露面积小，该类型约占矿石总量6.4%；主要矿物成分为石英、绢云母、长石及高岭石。

3 制瓷试验

3.1 试样采取

(1) 按矿石类型、矿物组分、结构构造及风化程度在深部工程中采取，样重＞50kg，共采取4件样品，其样品基本情况及分析结果见表1。

表1 主料化学成分

(2) 花斑状高岭土夹强蚀变花岗斑岩碎块、强蚀变(高岭石化)花岗斑岩和强蚀变(绢云母化)石英斑岩作制瓷试验的主要原料，为提高坯料的成型性，用高岭土作辅料，辅料化学成分见表2。

表2 辅料(高岭土)化学成分(%)

3.2 制瓷试验

(1) 工艺流程。

制瓷试验按如下工艺流程进行：配料→球磨→过筛(2层：上层120目，下层160目) →吸铁→榨泥→成品入库→坯料制备→成型→干燥→施釉。

(2) 配方

制瓷试验配方见表3。

表3 制瓷试验配方

3.3 试验结果

按五种配方进行制瓷试验，均获得满意结果，其产品性能：吸水率＜0.08%，热稳定性280～20℃通过，总收缩：10%～13.5%，烧结温度范围：高温1 350～1 390℃、中温1 180～1 280℃，抗折强度：570kg/cm2，体积密度2.3～2.6g/cm3。

4 结论

从制瓷试验可知，马颈坳强蚀变花岗斑岩和石英斑岩用量50%～80%，辅料用量高岭土12%～50%、石英0～10%，长石基本上不用(仅3#配方用量8%)，制瓷试验获得成功，产品合格。且该类型矿石为长丰瓷厂以其作主料生产“长丰”牌高标系列日用瓷获得良好效果所证实。因而强蚀变花岗斑岩在陶瓷生产中，兼有高岭土、长石、石英的用途，是一种新的陶瓷原料。

强蚀变花岗斑岩资源量丰富，开采条件好，对生态环境不造成影响，交通方便，具有很好的使用与开发价值。它的开发利用对我国陶瓷工业的发展具有重要意义。

P619.239;TQ174.4

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1007-9386(2012)03-0011-02

2011-12-16