江西含锂瓷石(土)矿资源特征、开发利用现状及对策建议

贺明生，黄 迅，邹赣生

江西含锂瓷石(土)矿资源特征、开发利用现状及对策建议

贺明生1，黄 迅2，邹赣生1

（1.赣西地质调查大队，江西 南昌 330200；2.江西省地质调查研究院，江西 南昌 330200）

含锂瓷石(土)是一种含锂矿物的矿石，它以低铁、高白度、含锂、铯、铷等稀有金属等优异性能而广泛应用于微晶玻璃及中、高档陶瓷工业，是一种新型而独特的工业原料。本文介绍了江西含锂瓷石(土)资源特征、应用研究、开发利用现状，并针对存在的问题，提出了相应的对策建议。

含锂瓷石(土)矿；资源特征；开发利用；对策建议

含锂瓷石(土)是一种含锂矿物的矿石，它以低铁、高白度、含锂、铯、铷等稀有金属等优异性能而广泛应用于微晶玻璃及中、高档陶瓷工业，是一种新型而独特的工业原料。用做陶瓷原料无论在坯或釉中，都可降低热膨胀系数、熔质粘质、烧成温度、缩短烧成时间。因其热膨胀系数特别小，有时甚至表现为负值，成为制造耐热炊具及要求耐热冲击性能特别好的无膨胀陶瓷十分理想的原料。

1 资源概况

1.1 资源储量

江西含锂瓷石(土)矿资源较为丰富，矿产地26处，主要分布在宜春的宜丰、奉新、上高、高安及吉安的安福等地。2010年保有资源储量8 160万t。其中储量825万t、基础储量1 542万t、资源量6 618万t，分别占资源储量的1.01%、18.9%和81.1%。

1.2 矿床类型及主要地质特征

我国已知具有工业价值的含锂瓷石(土)矿床，按其风化程度分为风化型、半风化型和原生矿三类，以致密块状的原生矿石为主。风化型及半风化矿石大部分分布在矿体露头浅部，距地表垂直约20m范围内，矿石中锂元素具有次生富集现象，同时长石部分风化，A12O3含量增高，Na2O、K2O含量降低。按结晶程度分为花岗伟晶岩型、花岗岩脉型和细晶岩脉型三种。它一般产于同安晋宁晚期岩体和燕山早期岩体内外接触带，为燕山晚期侵入的细晶岩脉或花岗岩脉。矿石中含有黄玉、锂云母、萤石、电气石、绿柱石等气热蚀变矿物，一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。

江西省发现较早并具一定规模的含锂瓷土矿分述如下：

(1) 宜丰牌楼含锂瓷石矿：行政区划归属宜丰县同安乡鹅景村。位于潭山—同安含锂瓷石矿带内东部宜丰县同安乡牌楼洞子里—高岭—尖咀岩至花桥乡江家岭—杨柳埚稀有元素和瓷石矿成矿远景区之内。目前发现两条矿体，呈北东向侧列式排列，为燕山晚期侵入的碱性岩脉，岩性为霏细(斑)岩或细晶(斑)岩，矿脉脉带出露总长约2 100m，宽0.5～9m，形态呈为脉状。北东走向，倾向北西，倾角60～87°。牌楼矿段含锂瓷石矿脉预测的3341+334瓷石矿矿石量152万t。矿区含锂瓷石矿体Al2O3平均含量18.36%，Fe2O3平均0.20%，Li2O平均含量1.66%。

(2) 宜丰枧下埚含锂瓷石矿：行政区划归属宜丰县花桥乡白市村。矿区Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体为本区钠长花岗岩主矿体外围边部矿体，矿化较好，但是其周边有矿权分布，另外其他矿体出露面积有限，多在1万m2左右，而且比较分散，目前只做了地表工作。原生矿石各组分平均含量(%)为：Al2O315.40、Fe2O30.74，伴生Li2O 0.399、Nb2O50.006 4、Ta2O50.002 7、Rb2O 0.202、Cs2O 0.034、BeO 0.031。铷已达工业品位，锂、铯达伴生综合回收工业指标。矿体产状为燕山早期第二阶段第二次侵入的碱性蚀变岩瘤，岩性为锂云母(白云母)化钠长石化花岗岩。矿段面积较小，矿体规模不大，矿点分散，周边有较多矿权分布。

(3) 宜丰黄陂洞含锂瓷石矿：行政区划归属宜丰县同安乡东槽村。黄陂洞含锂瓷石矿脉，岩性为细粒白云母钠长花岗岩，为燕山晚期侵入的酸性岩脉，矿石中含有黄玉、锂云母、萤石、电气石、绿柱石等气热蚀变矿物。矿石各组分含量(%)：Al2O316.46、Fe2O30.45、TiO2＜0.02，已达到瓷石矿工业要求，其中Li2O平均品位0.84%。矿段含锂瓷石矿脉。该矿区有进行普查和详查工作的价值，经济价值较大，但是已经存在一个矿权。

(4) 奉新楠木坑含锂瓷石矿：矿体为燕山早期钠长石化中细粒白云母花岗岩，矿体位于巷口村西，平面上呈透镜状，中间大，两头逐渐变小尖灭。总体走向80°，走向延伸长约694m，总体倾向南东，倾角60～75°，局部较缓。在钻孔中沿倾向75～80m处，倾角变陡，大于75°。矿体出露最宽为5～72m，平均出露宽度28.92m。矿体厚度10～40m，平均厚度23m，Li2O含量0.139%～0.672%，平均0.598%，Fe2O3＜0.65%，TiO2＜0.05%。

(5) 宜丰白水洞含锂瓷石矿：矿体多发育在以细粒为主的白云母花岗岩中，中细白云母花岗岩中较弱，钠长石化、锂云母化在矿体东、西两端较中部强；相对地表浅部较深部强。该矿体西起白水洞，往北东经割石里、水南至楠木坑北250m处尖灭。平面上呈西端膨大，中、东段相对细长的“烟斗”状，总体走向55°，西端北北西倾，中—东段北西倾，倾角东部50～75°，往西局部变陡，白水洞有的可达80°，全长约2 320m，地表出露宽度3.00～265m，厚度3～24m，平均15m，Li2O含量0.236%～0.712%，平均0.602%，Fe2O3＜0.55%，TiO2＜0.04%。

(6) 奉新县杨梅里含锂瓷石矿：矿体呈脉状产出，脉壁舒缓波状，脉幅较稳定，厚度1.50～15m，成矿期为燕山早期，矿体为含斑细晶岩(细晶岩)。矿体延长800～2 300m。Li2O含量0.236%～0.562%，平均0.432%，Fe2O3＜0.45%，TiO2＜0.03%。

1.3 矿物成分及主要矿物特征

江西含锂瓷石矿石中金属矿物有：铌钽铁矿、锡石、磁铁矿等。非金属矿物有：斜长石(钠长石、钠更长石)、钾长石(微斜长石、正长石)、石英、白云母(绢云母)、高岭石、绿泥石、锆石、石榴子石、电气石、萤石等。由于锂瓷石矿产于钠长石化花岗岩中，含钠长石化花岗岩就是矿石。

矿石中矿物主要是在岩浆结晶阶段和岩石自变质蚀变阶段形成，如钾长石、石英、磁铁矿等为岩浆结晶作用形成，白云母、钠长石、石榴子石等为岩石自变质蚀变作用形成，瓷石矿主要在钠长石化阶段形成，而锡石主要与白云母化有关。

矿石化学成分以SiO2为主，次为Al2O3、K2O、Na2O，含量一般小于5%，Fe2O3、Ti2O含量较低，矿石中稀有金属锂氧化物(Li2O)含量较高，主要矿区0.8%～1.8%，平均1.61%，Rb2O 0.4%、Cs2O 0.473%、(Nb+Ta)2O50.033%。SiO2是矿石中的主要化学成分，含量较稳定，一般在63%～70%之间。Al2O3在矿石中的含量也较稳定，一般在17%～20%之间，符合高级瓷或普通陶瓷配料对瓷石的要求。Fe2O3在矿石中的含量较低且较稳定，一般均在0.5%以下，远低于高级瓷或普通陶瓷配料对瓷石＜1%的要求。K2O+Na2O含量一般在4.0%～7.0%之间。

2 开发利用现状

2.1 应用研究

2010年，赣西地质调查大队委托中国轻工总会陶瓷研究所就宜丰同安党田矿区含锂瓷石(土)在日用陶瓷工业中的应用进行研究试验，得出如下结论：

(1) 含锂瓷石(土)属瘠性料，其始熔点比长石低，但软化点和熔点(半球温度)比长石高。

(2) 利用含锂瓷石(土)在坯料中的用量约为30%，其工艺性能满足生产要求，制得的坯料干燥强度达3.7MPa，大于普通坯料的2.5MPa，这样的坯料有利于实际的生产操作，有利于提高成品率，从而提高经济效益。

(3) 含锂瓷石(土)能够部分或者全部取代釉料配方中的长石，制出质量较好的釉料。

(4) 用含锂瓷石滚压成型的泥料，仅经手工练泥，其坯料的成型性能仍能满足生产实际条件的要求，能够用于实际生产。在注浆成型中泥浆的稳定性良好，脱水性适中。

(5) 含锂瓷石(土)由于含铁极低，烧后洁白，制成坯料，烧后成瓷，其白度超过国家优等品的标准，而具有自己独特的风味。含锂瓷石(土)值得在日用陶瓷生产中应用推广，生产出独具特色的陶瓷，为我国陶瓷产品增加一个新的瓷种——含锂质瓷。

(6) 含锂瓷石(土)应用在微晶玻璃工业中作原料，可降低成本，提高其性能，已成功完成实验室研究，但含锂瓷石的用量不是太多，要提高其用量比例并进行厂家中试，还需要进一步的研究。在透明低膨胀微晶玻璃中的应用：经初步研究，可以用含锂瓷石作原料制作透明低膨胀微晶玻璃；但其用量较小，约在3%～10%之间，若扩大其用量还需进一步的试验，同时还应把含锂瓷石中的锂云母由片状转化为粒状使用。

2.2 生产加工现状

我省含锂瓷石(土)开发利用始于20世纪80年代初，到1985年已建成了以宜丰同安、奉新上富含锂瓷石(土)矿为龙头的含锂瓷石(土)生产加工基地，随后又陆续建成了宜丰潭山、党田、花桥、安福钱山等矿山。2010年，我省生产加工含锂瓷石(土)企业23家，拥有各类磨粉加工设备50多台套。生产各类(土) 36.2万t，主要产品有细度为200～320目含锂瓷石粉等粗加工产品。其中宜丰丰潭山、党田、花桥、杨家湾、白水洞等矿山生产加工20.4万t，奉新县楠木坑、上富、杨梅岭等矿山13.1万t，安福钱山含锂瓷石矿2.7万t。

2.3 矿山经济效益

我省含锂瓷石(土)矿山企业产品加工一般采用手工挑拣、机械破碎， 普通研磨，少数企业采用了超细研磨、改性等生产工艺。总体采选水平不高。普通研磨多采用国产3R-5R雷蒙机进行生产， 台时产量1～2.5t，加工方法简单，工艺比较落后，产品价格相对较低，我省含锂瓷石(土)矿山企业在基本上均采用这种生产方式，矿山经济效益一般。

2.4 存在的问题

(1) 地质勘查工作投入不足。列入《2010年江西矿产资源储量简表》的矿产地，多是20世纪90年代地矿部门发现的，此后，地质勘查工作投入较少，由于地质勘查工作投入不足，新发现矿产地明显减少。

(2) 资源利用率较低。一方面一些矿山企业技术、装备比较落后，采矿回采率偏低，一些矿山采富弃贫、大矿小开、资源浪费比较严重。

(3) 矿山环境形势严峻。一些矿山企业片面追求短期经济效益，乱采滥挖，超标排放；有的环保设施不完善，“三废”治理资金投入不足，水土流失及土地植被破坏严重，局部引发崩塌、泥石流等地质灾害，矿山破坏土地面积复垦率只有15.20%。

(4) 矿产资源勘查开发管理制度需进一步完善，宏观调控和监管力度有待进一步加强。

(5) 含锂瓷石(土)中的稀有金属没有得到综合利用。

3 对策建议

(1) 制定有利于资源开发的优惠政策。我省多数矿山企业工艺技术比较落后，设备陈旧，资源利用率较低。因此，有必要在资金投入、设备的更新改造以及先进技术的引进等方面，尤其在精深加工产品的开发应用研究及产业投资建设环节，应加大扶持力度。

(2) 加强资源开发管理。我省含锂瓷石(土)开发企业多，分布面广，少数地方仍存在一些无证营业、违规开采、无序竞争问题。建议有关部门认真贯彻矿产资源法，加强资源开发管理和资源保护工作。

(3) 调整产业结构。目前我省含锂瓷石(土)矿山企业的产品多是流向陶瓷行业，品种相对单一，建议政府引导、帮扶矿山企业，依靠科技进步开发新产品，尽快扭转我省含锂瓷石(土)产品中精深加工产品所占比重偏小的局面。

(4) 加强资源的综合利用工作。宜丰鹅景、党田、奉新上富、安福钱山含锂瓷石矿，在20世纪80年代末是作为稀有金属矿进行勘查的。有些矿山中的Li2O、Rb2O、Cs2O及(Nb+Ta)2O5等稀有金属含量达到了大型或特大型。只是限于当时的技术经济条件而没有开发利用。根据我国通常的矿石保有储量潜在价值标准，以每吨Li2O 4万元、(Nb+Ta)2O52万元计，每卖出1t含锂瓷石，流失资源潜在价值710元，尚不包括含锂瓷石中Rb2O和Cs2O的价值在内。即便是这样，以每吨含锂瓷石的保有储量潜在价值为100元计，每产销1t此种瓷石，流失的潜在价值是瓷石的7.1倍。建议有关部门制定相应措施，在Li2O等稀有金属得到综合利用前，宜丰、奉新、高安、上高、安福一带的含锂瓷石(土)宜有条件适度规模开采。

Characteristics, Utilization Status and Suggestions of Lithium Containing Porcelain Stone (Soil) Mineral Resources in Jiangxi Province

HE Ming-sheng1, HUANG Xun2, ZOU Gan-sheng1
(1. Ganxi Geological Survey Brigade, Nanchang 330200, China; 2. Jiangxi Provincial Institute of Geological Survey, Nanchang 330200, China)

Containing lithium Porcelain stone (soil) is a lithium-containing mineral ores, which at low iron, high whiteness, including lithium, cesium, rubidium and other rare metals, excellent performance and are widely used in glass and ceramics, high-grade ceramic industry, is a new and unique industrial raw materials. This paper describes the Jiangxi lithium containing porcelain stone (soil) resource characteristics, applied research, development and utilization of the status quo, according to the existing problems, put forward the suggestions.

lithium containing porcelain stone mineral; resource characteristics; exploitation; suggestions

P619.232；TD985

A

1007-9386(2014)06-0041-03

2014-07-31