河南钾长石资源开发利用现状及前景

舒 锋

（中国非金属矿工业有限公司，北京 100142）

河南钾长石资源开发利用现状及前景

舒 锋

（中国非金属矿工业有限公司，北京 100142）

本文综述了河南省钾长石的应用研究现状，概述了当前河南钾长石在陶瓷、玻璃、化肥工业的应用情况及存在问题，提出了钾长石发展方向。

钾长石；陶瓷；玻璃

1 前言

钾长石是一种含钾的铝硅酸盐矿物，正长石、微斜长石和透长石是其三种同质多象体，钾长石通常呈肉红色、白色或灰色。密度2.54～2.57g/cm3，莫氏硬度6，化学性质稳定，还具有良好的易磨性和可碾性。其理论成分为SiO264.7%，Al2O318.4%，K2O 16.9%。

钾长石具有熔点低(1 150±20℃)、熔融间隔时间长、熔融体粘度高等特点，与其他长石一样，具有助熔性，在陶瓷坯、釉中作为熔剂物质；在玻璃中用作原料，其中K2O能使玻璃更光亮，不易霉变，因此优质钾长石更受高档玻璃制品的欢迎。

河南钾长石资源储量较为丰富，但资源分布零散，主要分布在三门峡、南阳、驻马店、洛阳、安阳、平顶山等地。火成岩型矿床较多，这类矿石质量较好，矿物晶体粗大、纯净，共生矿物主要是石英和云母，开采时手选可获得高品位的钾长石矿石，但是此类矿床资源储量小，基本都是“鸡窝矿”，不能规模化开采。沉积岩型矿床，一般规模大，多作为陶瓷、玻璃原料，可规模化开采。河南对钾长石开发利用未引起足够的重视，长期停留在初加工的阶段，技术停滞不前，有的甚至未开发。本文总结河南钾长石开发利用现状，分析存在的问题并提出措施，有助于实现钾长石资源的可持续开发和利用。

2 开发利用现状

钾长石主要应用于陶瓷、玻璃工业，其他应用领域有化工、磨料、玻璃纤维、电焊焊条、搪瓷及填料等，而河南钾长石的开发利用处于初级阶段，主要应用在陶瓷和玻璃工业，基本在卖原矿，产品附加值不高。

2.1 陶瓷工业

陶瓷工业中，无论在坯料、釉料、色料、熔块生产中都经常用到钾长石，并且用量较大，是陶瓷三大原料之一，不仅有强助熔性，而且对釉的流动性、折射率、光泽度、耐风化、耐水解、抗腐蚀性、热稳定性等性能均有较大影响。陶瓷行业的消耗量约占钾长石总消耗量的35%。陶瓷行业最重要的部分是建筑陶瓷、卫生陶瓷以及日用陶瓷，三者总共能占到陶瓷行业需求量的88%。

(1) 陶瓷工业对长石的要求。

地质矿产部全国矿产储量委员会提出的建筑卫生陶瓷、日用陶瓷配料用长石的质量要求为：K2O+Na2O＞10%；Fe2O3+TiO2＜1%；K2O/Na2O＞2%。

日用陶瓷用长石(轻工部标准QB902-83)标准中规定日用陶瓷用长石分一、二、三级，其质量要求见表1。

(2) 陶瓷工业现状。

河南陶瓷业自20世纪90年代以来，建筑陶瓷的发展虽说是颇具建树，成就了一批在内地颇负盛名的陶瓷企业，但在管理理念、市场运作、技术研发等方面不仅天壤之别于佛山，也逊色于其他陶瓷产区，但河南建筑陶瓷的分布合理和强大市场需求又使其独自春满人间。如今已经建成5个陶瓷产业园区，主要分布在内黄、鹤壁、汝阳、内乡、唐河等地，其中内黄陶瓷发展具有起点高、规模大、建设快、技术领先等特点，是省政府唯一命名的省级陶瓷产业园，先后授予河南省唯一承接陶瓷产业转移示范基地、中原地区最具发展潜力产业集聚区、2010年河南省“十快”产业集聚区。

表1 钾长石各级化学成分(%)

据统计，目前河南省陶瓷砖日产121.6万m2，其中抛光砖生产线40条，日产53.4万m2；仿古砖生产线10条，日产12.5万m2；内墙砖生产线15条，日产20.8万m2；外墙砖生产线12条，日产13.1万m2；耐磨砖生产线10条，日产9.8万m2；瓷片生产线7条，日产8.7万m2；小地砖生产线2条，日产3.3万m2。预计2015年我国建筑陶瓷砖产量将达到95亿m2，卫生陶瓷产量2亿件左右，河南陶瓷工业发展前景良好。

2.2 玻璃工业

钾长石是玻璃混合料的主要成分之一，主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，还可以用来调节玻璃的粘性。在玻璃工业中的用量约占钾长石总用量的55%，在玻璃行业的细分行业中，排名前三位的是建筑玻璃行业、家电玻璃行业、太阳能玻璃占到了玻璃行业的92%以上。

平板玻璃用长石(建材行业JC/T857-2000)标准中规定钾长石分优等、一级、二级、合格，其质量要求如表2。

表2 平板玻璃用对钾长石质量要求

目前我国浮法玻璃生产线有314条，河南地区有13条。2013年我国平板玻璃总产量77 898万重量箱，河南省总产量约1 130万重量箱，居全国第16位。河南省钾长石在玻璃工业中应用处于低级阶段，只是对优质钾长石进行简单破碎、磨粉后作为玻璃的辅料。玻璃产业未来应向高品质、绿色化、多功能、高科技含量的方向发展，因此，对钾长石提出了更高的质量要求，河南应该对钾长石进行精细提纯和超细粉碎以制备更高附加值的玻璃原料。预计2015年平板玻璃需求量约8.5亿重量箱，给钾长石行业提供了良好的发展机遇。

2.3 化肥工业

我国化肥工业发展从氮肥开始，继而为磷肥和钾肥，当前氮肥和磷肥已具有一定的基础；但钾肥因国内可溶性钾资源匮乏，致使产量远远不能满足农业生产的需要。钾长石的化学性质极稳定，除氢氟酸外，常压常温下几乎不被酸、碱所分解。所含的氧化钾，不能直接作为含钾肥料为植物所吸收。在大自然长期的作用下，只有极少部分钾长石会风化。国内外为使钾长石成为有用的钾资源，将其中氧化钾变为水溶性的或枸溶性的，对利用钾长石制取钾肥先后进行了多种工艺研究，综合起来可分为：高炉冶炼法、压热法、敞开浸取和封闭恒温法、热分解水浸法、热法制枸溶性钾、酸分解法、烧结法、低温分解法、微生物法等。

目前，我国钾肥总产量接近600万t，自给率将提高到55%～60%，河南省钾肥产业相比也有长足的发展，2013年钾肥产量约45万t(折氧化钾100%)。钾肥的需求刚性在不断被强化，预计到2015年，我国的钾肥需求量将达到1 500万t，可溶性钾资源所能提供的钾肥不超过800万t，如此巨大的缺口需要钾长石制肥料技术进行弥补。

3 问题与措施

3.1 存在问题

(1) 河南钾长石行业集中程度比较低，企业数量多，规模小。存在“小、散、乱”的问题，导致行业秩序混乱，竞争无序，资源开发缺乏科学规划，资源浪费严重，受选矿技术限制，现阶段钾长石开采主要集中在优质长石矿源。

(2) 河南钾长石资源过度消耗，可持续发展问题突出。随着钾长石行业的发展，资源消耗过度，优质资源消耗殆尽的问题越来越严重。在矿山开采和生产过程中，生产企业不顾生态环境的破坏，重资源开采、轻环境保护；重效益、轻治理，矿山废石、尾矿、废渣随意堆放，占用大量耕地。

(3) 河南钾长石生产企业基本都是作坊式加工，设备陈旧，产品附加值低且质量不能保证，缺乏竞争力。未对钾长石的开发利用引起重视，停留在粗加工阶段，没有形成产业化。

3.2 解决措施

(1) 针对钾长石行业集中度低，可通过联合重组等形式，整合钾长石产业，淘汰小规模企业，延伸产业链，做强做大钾长石产业，提高行业集中度，培养大型企业集团，对资源开采合理科学规划。

(2) 提高企业资源综合利用的意识，提高回采率、选矿回收率和综合利用率，以节能减排和保护生态为主要目标，发展绿色生态矿山。

(3) 采用先进的技术和装备，加快先进工艺的研究应用，淘汰落后工艺；加快经营模式的转变，走规模化、大型化、高端化之路；加快钾长石加工新技术、新产品的研究开发，改进产品质量和稳定性，提升产品附加值和竞争力。

4 发展前景

河南省钾长石资源较为丰富，将资源优势转化为经济优势具有现实意义。钾长石产业向经营模式集约化、生产装备大型化、自动化和规模化、产品系列化和高端化发展，提高资源综合利用效率，保持可持续发展。

钾长石主要用于陶瓷、玻璃、钾肥这三大行业，其中玻璃和陶瓷产业深受房地产等建筑行业发展的影响。虽然房地产等建筑行业受国家调控政策影响很大，但并不影响我国建筑行业的快速发展，“十二五”期间，城镇化和新农村建设，国民经济保持8%的较高增长速度，为钾长石发展提供了良好的机遇和稳步增长空间。随着城市化的发展，家电、太阳能的普及以及更新换代更是大大刺激了对玻璃行业和陶瓷的需求。钾长石作为生产玻璃和陶瓷的重要原料，也会随着我国城市化进程的加快迎来广阔的市场前景。

5 结语

河南钾长石资源较为丰富，但是受加工技术的影响处于初级阶段，要改变钾长石矿物材料加工技术落后的局面，必须尽快提高应用基础理论的研究水平。应用基础理论研究主要包括：钾长石矿物的物化性能研究，与环境的相互作用，在环保领域中的应用技术，深加工技术上努力向粒度超细化、质量高纯化、加工工艺复合化、表面活性化等方向发展。因此，研究开发先进的加工技术、装备、高附加值产品，对于充分发挥钾长石资源优势和振兴河南经济具有重要意义。

[1]郑水林.非金属矿加工与应用[M].北京：化学工业出版社，2003：52-56.

[2]《非金属矿工业手册》编辑委员会.非金属矿工业手册[M].北京：冶金工业出版社，1991：981.

[3]周建盛，商超兵，蒋志荣，等.2011全国瓷砖产能报告中国建筑陶瓷产业发展白皮书[M].广东：陶瓷信息报社，2011：109

[4]武汉建筑工业材料学院.玻璃工艺原理[M].北京：中国建筑出版社，1984.

【修回日期】2014-01-23

Research on Development Situation and Prospects of Potash Feldspar in Henan

SHU Feng
(China National Non-metallic Minerals Industrial Co., Ltd., Beijing 100142, China)

This paper reviews the application of potash feldspar in Henan province, overviews of the current potash feldspar in ceramics, glass, fertilizer industry applications and problems, raiseds potash feldspar development direction.

potash feldspar; ceramics; glass

P619.235；TD985

A

1007-9386(2014)02-0010-03

2013-06-08