我国高岭土开发利用现状及应用前景

汪先三

（中国非金属矿工业有限公司，北京 100142）



【开发利用】

我国高岭土开发利用现状及应用前景

汪先三

（中国非金属矿工业有限公司，北京 100142）

【摘 要】高岭土作为一种重要的矿物原料，在多个领域有着广泛的应用。本文主要阐述了高岭土的物理性能、化学性能以及主要用途，结合我国高岭土资源的分布状况，总结了目前我国高岭土资源的开发利用现状，并汇总了当前主要的生产工艺和深加工技术。随着科学技术的发展和高岭土加工工艺的不断提升，高岭土将在更多的领域有着良好的应用前景。

【关键词】高岭土；资源分布；开发利用；深加工

高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土岩，其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。我国是高岭土的故乡，名称起源于江西省景德镇高岭村。品位较高的高岭土有较高的白度，质地较软，有非常好的可塑性和粘结性，电绝缘性、抗酸溶性都较为优秀，耐火性能也较为出色。因其较为优异的理化性能，高岭土被广泛应用于陶瓷工业、造纸工业、耐火材料及水泥工业、橡胶工业、石油化工、医药纺织等多个领域，同时在国防尖端技术领域也有应用，是一种非常重要的矿物原料。

1 高岭土的物理及化学性能

1.1 物理性能

纯度较高的高岭土颜色为白色或近于白色，最高白度能达到95%以上，当高岭土含有一定量的金属氧化物或有机质时就具有不同的颜色，高岭土工艺性能的主要指标之一就是其白度，白度一般分为自然白度和煅烧后白度。高岭土质地较软，其硬度的不同主要是由于受风化的程度不同而造成的，风化程度越高的高岭土硬度也就越低。高岭土具有较好的可塑性，成型性能较好，高岭土的可塑性是其作为陶瓷坯体中成型的工艺基础。高岭土有较好的耐火性能，其耐火度的不同主要是受其化学成分不同所影响，纯度较高的高岭土，耐火度能达到1 700℃以上，含有其他杂质成分时，会影响其耐火度，但通常高岭土的耐火度不低于1 500℃。高岭土还具有优良的电绝缘性能。

1.2 化学性能

高岭土的化学式为Al4［Si4O10］（OH）8，理论化学成分为：Al2O3含量39.5%，SiO2含量46.54%，H2O含量13.96%。高岭土具有较好的抗酸溶性，但其耐碱机能差。高岭土还具有较弱的离子交换性。

2 高岭土的主要用途

高岭土作为一种重要的矿物原料，用途非常广泛，主要用途包括：①用于陶瓷工业。高岭土主要用作陶瓷原料，用于制作各类陶瓷；②用于耐火材料及水泥工业。主要得益于高岭土较好的耐火性能，品位较高的高岭土可用于制作光学玻璃、玻璃纤维用坩埚及实验室用坩埚，纯度较低的高岭土可用于制作耐火砖、耐火泥等耐火材料；③用于造纸工业。高岭土作为纸张的填料和涂料，可大幅度提高纸张的白度和平滑度；④用于橡胶工业。高岭土用作橡胶的补强剂和填充剂，可提高橡胶的强度及耐酸性能；⑤用于石化工业。高岭土可制成高效吸附剂合成化工用分子筛，还可用作石油裂解的催化剂；⑥应用于医药纺织工业。例如：漂白剂、化妆品、颜料等；⑦用于国防尖端技术领域。例如：原子反应堆、喷气式飞机等。

3 高岭土开发利用现状

3.1 资源状况

我国高岭土资源丰富，分布特点是分布广泛、相对集中。在我国六大区21个省（区、市）都有高岭土分布，但主要还是分布在我国东南沿海地区。据《2013年全国矿产资源储量通报》显示，截至2013年底，我国高岭土查明资源储量25.03亿t，主要分布在广东、广西、陕西、福建、湖南、江西等省，其中基础储量4.96亿t；其次，分布在安徽、内蒙古、江苏、海南、甘肃和浙江等省。我国的优质高岭土资源有福建龙岩东宫下高岭土矿床。粤西（茂名）、桂东（合浦）的高岭土以片状高岭石为主，是我国少数适于用作造纸涂料与填料的高岭土。另外，我国从晚古生代到新生代的煤系中蕴藏有一定数量可综合利用的煤系高岭土。

3.2 开发利用的技术和工艺

目前高岭土的开发主要需经过地质勘探、矿山开采、选矿与加工三个阶段。高岭土的地质勘探工作主要依照国土资源部发布的（DZ/T 0206-2002）《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》。

3.2.1 矿山开采

高岭土的开采方法包括露天开采和地下开采，开采工艺主要由矿山特点及开采规模所决定。露天开采高岭土矿，开采规模不大的多用手镐或风镐进行作业，采用窄轨铁路进行矿石运输；开采规模较大的一般直接用挖掘机进行作业，采用汽车进行矿石运输；硬度较高的高岭岩一般需要经过爆破，再用挖掘机作业。地下开采矿山，针对其松软的特点，一般采用分层崩落法进行开采，例如：江苏苏州阳山高岭土矿，其地下采矿就采用了分层崩落法，该方法的主要优点是采场布置灵活、采矿回采率高，有利于资源的充分采出，同时有利于对各类品级的原矿分采分运，提高资源的利用率。使用分层崩落法的矿山，要特别注意两个问题：①采用该方法开采矿山后，地表容易形成塌陷坑，因此，要及时采取措施进行防水；②采用该方法进行矿山开采时容易造成崩落、放顶等问题，安全生产要时刻关注。

3.2.2 选矿工艺

高岭土选矿工艺的选择主要由原矿性质和产品要求所决定。目前主要有两种选矿工艺：干法和湿法，一般情况下，质地较硬的高岭土（或高岭岩）采用干法工艺生产，而质地较软的高岭土则采用湿法工艺生产。

干法工艺：这是一种较为简单且成本较低的加工工艺，工艺流程较短，顾名思义，整个过程中将脱水或干燥过程省去，因而较适合缺水的区域，同时成本也大为降低，但该种工艺对加工获得高纯度高岭土有很大的局限。

湿法工艺：该工艺与干法工艺相比，工艺复杂程度更高，带来的加工成本也更大，但此工艺能够采用多种针对性的方法去除矿物中的不同杂质，从而获得较高纯度的高岭土。

3.2.3 深加工技术

目前高岭土深加工技术和其他非金属矿物深加工技术基本一致，主要都是围绕提纯、超细、改性等方面，具体采用哪种深加工技术则由产品的用途所决定。

高岭土被用作陶瓷、造纸和化工填料时，要求其具有很高的白度，而高岭土原矿或初级产品由于其中含有其他杂质往往白度都不高，要得到较高白度的高岭土则需进行提纯加工，目前采用较多的是高温煅烧和酸解等方法。高温煅烧一般可以去除常规的挥发性杂质和一些有机杂质，酸解一般可以去除金属氧化物等杂质。

在高岭土的精细加工方面，目前国内已经有许多专门从事微粉碎和超粉碎技术设备的研究机构和生产厂家，生产的设备主要分为两大类：一类是机械式粉碎设备，一类是气流冲击式粉碎设备。机械式粉碎设备的工作原理主要是高速旋转的粉碎体在离心力作用下，使高岭土分散到粉碎室内壁处成为粗矿粒，再给这些粗矿粒以线速度，使颗粒之间发生冲击碰撞而最终达到粉碎的目的；气流冲击式粉碎设备的工作原理主要是采用高压气流使矿物之间互相不断碰撞冲击从而达到粉碎目的，这是目前较为流行并且高效的超细粉碎工艺。

高岭土作为一种粘土矿物，改性是一种重要的深加工形式。通过对高岭土矿物的表面改性，可提高其在有机高分子材料中的分散性，用改性后的高岭土矿物作原料可以极大提高产品的性能，并且因添加高岭土矿物量的加大，可有效降低产品成本。

3.3 开发利用状况

目前我国高岭土的应用领域非常广泛，已涉及陶瓷、造纸、橡胶、石油化工、耐火材料、建材等诸多行业，产品系列多，品种丰富，成为一种重要的工业矿物原料。高岭土的应用不仅在传统应用领域（陶瓷、造纸、石油化工）不断拓展，随着建筑和装修行业的兴起，涂料行业也将逐步成为其重要的应用领域。

4 发展前景和趋势

随着科学技术的发展，高岭土的应用领域也将更加广阔，在陶瓷、耐火材料及水泥、橡胶、石油化工等传统领域的应用将进一步拓展。目前

我国高岭土加工技术已取得了较大的进展，但未来发展空间仍然很大，距下游产业发展的需求还存在一定距离，与国际水平相比还存在差距。目前国内高岭土企业都较为注重技术进步，在煅烧高岭土工艺的改进、高岭土表面改性技术、超细浮选技术、增白降粘技术、有害杂质（钛、铁、硫）去除工艺、硬质高岭土剥片技术、高岭土纳米应用技术、抗菌材料技术等方面，都将成为今后高岭土加工技术发展的方向。

【参考文献】

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［2］邵厥年，陶维屏.矿产资源工业要求手册［M］.北京：地质出版社，2014：603-613.

［3］吴铁轮.我国高岭土行业现状及发展前景［J］.中国非金属矿工业导刊，2001（4）：3-5.

Exploitation and Application Prospects of Kaolin in China

WANG Xian-san
（China National Non-metallic Minerals Industrial Corporation， Beijing 100142， China）

Abstract:Kaolin is an important mineral raw material， it has been widely used in many areas.This paper describes the physical properties， chemical properties and main usages of kaolin， analyzes the current status of the development and utilization of kaolin resources， and summarizes the current main production technology and processing technology.With the development of science and technology， kaolin will have a good application prospect in all kinds of fields.

Key words:kaolin； resource distribution； development； deep processing

【中图分类号】TB32

【文献标识码】A

【文章编号】1007-9386（2016）02-0008-02

【收稿日期】2016-03-15