耐火粘土矿石性质

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
耐火粘土的性质与用途
耐火粘土是指耐火度大于1580℃的粘土。

软质粘土:一般呈土状或似土状，常为细颗粒的碎屑物组成，其粒径多小于0.005mm，有时也伴有一些较粗的颗粒。

其特性是在水中容易浸散，与水或其他液体拌合后，能形成可塑性泥团，具有较大的粘性，在制做耐火制品时，常用作结合剂；半软质粘土的浸散性较差，在水中浸散较慢或只能部分浸散，在制做耐火制品时，也常用作结合剂；硬质粘土呈块状，也有板片状。

一般在水中不浸散，耐火性能较好，为耐火制品的主要原料，在制做耐火砖和其它耐火制品时，常烧成熟料使用或部分烧成熟料使用；高铝粘土耐火性能好，硬度和比重也较大，常用以制做较高级的耐火制品。

耐火粘土主要用于冶金、机械等工业部门，其次是轻工、建材、化工、国防等部门。

工业上通常将耐火粘土作为耐火材料的一种原料使用，一般用作粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。

当用作粘土质耐火材料时，可以制做一般工业炉用耐火制品(加热炉、热处理炉)、高炉用粘土质耐火制品，热风炉用粘土质耐火制品、盛钢桶用粘土质衬砖、盛钢桶内铸钢用粘土质耐火制品、浇铸用粘土质耐火制品、其他粘土质耐火制品(无专门标准规定的粘土质耐火制品)、粘土质耐火泥、化铁炉用粘土质耐火制品及半硅质耐火制品、玻璃窑用大型粘土质耐火制品(砌筑玻璃窑用)、锅炉用粘土质耐火制品(机车锅炉燃烧室和蒸汽锅炉用)、冶金焦炉用粘土质耐火制品及半硅质耐火制品。

此外还用做不定型耐火材料的骨料和粉料、粘土质耐火混凝土(硅酸盐水泥耐火混凝土、水玻璃耐火混凝土)耐火纤维等。

用作高铝质耐火材料时可以制做高铝质耐火制品(无专门标准规定的耐火制品)、炼钢电炉顶用高铝质耐火制品、盛钢桶用高铝质衬砖、盛钢桶内铸钢用高。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
耐火粘土矿石的工业要求
1、耐火粘土的组份对耐火制品的影响三氧化二铝(A12O3):是耐火粘土的主要有益组份，粘土中A12O3 含量愈高其耐火度也愈高。

二氧化硅(SiO2):在粘土中多呈铝硅酸盐类矿物存在，少量呈游离状态SiO2 存在。

游离的SiO2 能减弱粘土的可塑性和粘结力，而铝硅酸盐类矿物能增强粘土的可塑性。

铁质矿物：铁质矿物在粘土中为常见的有害杂质，含量多时能降低制品的耐火度、抗渣性，并使耐火制品产生熔疤。

在粘土中，铁的氢氧化物、氧化物、碳酸盐和硫化物常以褐铁矿、水赤铁矿、菱铁矿、赤铁矿、硫铁矿等的细脉、薄壳、结核或鲕粒存在于粘土矿中。

钙镁碳酸盐和硫酸盐类矿物：含量多时能降低粘土的耐火度，增大制品烧成收缩率，降低荷重软化温度并产生裂纹，在粘土中常以方解石、白云石、文石、石膏等矿物出现，形成各种形状的结核，薄膜或呈分散状存在。

二氧化钛(TiO2)：耐火粘土中的TiO2 随其含量之多寡产生不同的影响。

适量的TiO2 在烧结中可起助熔剂作用，能促进烧结，而过量的TiO2 能降低耐火度及产生网状裂纹。

Ti02 在粘土中常以金红石、钛铁矿、板钛矿、锐钛矿等矿物出现。

氧化钾、氧化纳(K2O、Na2O)：粘土中含K2O、Na2O 高时能减弱粘土的可塑性。

K2O+Na2O 含量超过一定限度，在煅烧时能降低烧成温度，缩小烧结温度范围，降低制品的荷重软化温度，使制品形成龟裂膨胀。

K2O、Na2O 在耐火粘土中常以白云母、长石等矿物出现。

氧化锰(MnO2)：在粘土中一般含量较少，含量多时，能降低制品的荷重软化温度。

耐火粘土是如何分类的？分布在我国那些地方？
（郑州驹达耐火材料有限公司）
粘土不是单一矿物，而是由直径小于0.001mm（或小于1~2μm）的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。

其特性是在湿态和细粉状态下具有可塑性（粉碎加水后混合得到），干燥后变硬和在足够高温度下加热玻璃化。

粘土按其生长情况可分为：
原生粘土。

指长石经风化后生成高岭石及其他含水硅酸盐矿物、石英等。

未完全奉化的碎粒残留原地，而可溶性盐类则被溶解。

次生粘土。

是有原生粘土在自然动力条件下转移到其他地方再次沉积的粘土。

原生粘土的化学成分，杂质及伴生物受母岩成分制约。

根据粘土的可塑性有可将其分为：
软质粘土（或称强可塑性粘土）。

此类粘土多属于次生粘土。

因其颗粒细，分散度大，故可塑性大。

硬质粘土（或称软可塑性粘土）。

此类粘土可塑性较差，多数原生粘土。

按岩石类型分为高岭土、高龄石粘土（也叫软质粘土）、高岭石粘土岩。

耐火粘土在我国主要分布在哪些地方呢？我国的耐火粘土分布广泛，且储量大，品种全。

如在江苏苏州有苏州土、吴县有苏州高岭土，吉林舒兰县有水曲柳粘土，江西星子有星子高岭土，四川叙永有软质粘土，辽宁牛星台有硬质粘土，河北古冶有D级矾土（属硬质粘土）和四节土（属软质粘土），山西太原有五灰矸（属硬质粘土）和坊子土（属软质粘土），河南焦作有硬质粘土和半软质粘土，湖南辰溪有硬质粘土、湘潭有软质粘土，广西武鸣有硬质粘土、扶绥和维罗有软质粘土。

2016年5月10日
驹达耐材。

耐火矿物原料耐火矿物原料是指能在高温下保持稳定性和不易熔化的矿物材料。

它们被广泛应用于冶金、建筑、化工等领域，起到保护和耐火的作用。

耐火矿物原料具有优异的耐高温性能，能够承受数千摄氏度的高温，不熔化、不变形，从而保护设备和结构的安全运行。

耐火矿物原料主要包括石英、膨润土、高岭土、滑石、石墨、陶瓷纤维等。

这些材料具有不同的物理和化学性质，因此在不同的应用领域中发挥着不同的作用。

石英是一种具有良好的耐火性能的矿石，它具有高熔点和化学稳定性。

石英可以用于制作耐火砖、耐火料等耐火材料，广泛应用于冶金和建筑行业。

其高硬度和耐腐蚀性使得石英具有出色的耐火性能，能够在高温环境下长时间稳定使用。

膨润土是一种具有良好吸水性和膨胀性的矿物材料，能够在高温下形成致密的陶瓷结构。

膨润土可以用于制造耐火砖、耐火泥等耐火材料，在冶金和化工行业中得到广泛应用。

膨润土的独特结构使其具有较高的耐火性能和热稳定性，能够有效地保护设备和结构。

高岭土是一种含有高岭石的矿石，具有良好的耐火性能和化学稳定性。

高岭土可以用于制造耐火砖、耐火料等耐火材料，广泛应用于冶金和陶瓷行业。

高岭土的高熔点和低热膨胀系数使其具有优异的耐火性能，能够在高温环境下长时间使用，有效地延长设备的使用寿命。

滑石是一种具有良好耐火性能和导热性能的矿石，它可以用于制造耐火砖、耐火料等耐火材料，在冶金和建筑行业中得到广泛应用。

滑石的独特结构使其具有较高的热稳定性和导热性能，能够有效地保护设备和结构，提高工作效率。

石墨是一种具有良好导电性和耐高温性能的矿石，可以用于制造耐火材料和电极材料，在冶金和电子行业中得到广泛应用。

石墨的高熔点和导电性使其具有优异的耐火性能和导电性能，能够在高温和高电流环境下稳定工作。

陶瓷纤维是一种具有优异耐火性能和隔热性能的材料，可以用于制造耐火纤维、耐火纸等耐火材料，在冶金和建筑行业中得到广泛应用。

陶瓷纤维的独特结构使其具有较高的耐火性能和隔热性能，能够有效地保护设备和结构，降低能源消耗。

耐火原材料镁质粘土和球粘土的应用领域、组成和性能揭秘球粘土球粘土最早是指可塑性极强、颗粒细微、在水中易分散，烧后黄或白色，与褐煤共生的铝硅酸盐沉积矿物。

球粘土于1680年首先在英国发现，开采时为了装上马车运输，将其滚成重约33磅的球体干燥，故成为球粘土。

名称来源于英国。

球粘土在世界上很多地方都有发现，英国和美国的较为著名。

我国近些年也发现了质量优良的球粘土矿。

球粘土一般程浅灰到黑灰色，也有程白色的，烧后程淡色而与高岭土不同。

化学组成：球粘土的化学组成波动较大，氧化铝17-35，氧化硅45-74，但其氧化铁、氧化钛含量通常明显高于高岭土，氧化铁在1-1.6，氧化钛1-1.4。

我国广西维罗等地球粘土氧化铁含量较低，一半小于0.7，是优质球粘土。

矿物组成：球粘土的主要矿物是高岭石，次要矿物为蒙脱石、埃洛石(多水高岭石)及伊利石，云母、石英及有机质如褐煤也经常出现。

在商业可用的球粘土中，主要矿物含量为：高岭石20%-95%，伊利石5-45。

石英1-70。

南宁球粘土中绝大部分为无序高岭石，石英含量在2一下。

英国球粘土中无序高岭石、云母类矿物与石英的比例为4：2：1。

伊利石也称水云母，由云母向高岭石(或蒙脱石)的过渡产物，确切的说为云母类粘土矿物。

球粘土中常见有少量的伊利石-蒙脱石间层款顾问或蒙脱石。

他们使粘土细粒增加并提高可塑性，湿坯强度也增大，但干燥收缩也变大，蒙脱石中含有少量的铁，对产品的烧后颜色有影响。

研究者认为，少量的伊利石或云母存在于球粘土中是有利用价值的。

粒度组成：无论从理论还是实践中，球粘土的粒度总要比耐火粘土和高岭土细。

粒度细微是球粘土可塑性好、烧结温度低的前提，一般2微米以下颗粒占75%以上。

在同一矿区中，细粒部分越多，氧化铝含量越高。

可塑性是球粘土的最重要物理性质。

耐火材料用粘土的可塑性顺序为球粘土大于耐火粘土大于高岭土。

球粘土的可塑性指数一般近于或大于20%，而耐火粘土和高岭土通常小于20%。

(１) 高岭石（１：１型铝硅酸盐矿物）由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。

每个晶层的一面是OH离子组（水铝片上的），另一面是O离子（硅氧片上的），因而叠加时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。

其分子结构外形特征为ＯＨＯＨＯＨ .......ＯＨ顶层─────────────底层─────────────ＯＯＯ ........Ｏ许多晶片相互重叠形成高岭矿物特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。

多出现于酸性土壤。

如高岭石类。

高岭石的性质特点：晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代，因此无永久性电荷。

但水铝片上的--ＯＨ在一定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。

晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入层间，并且形成较大的颗粒。

因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱，富含高岭石的土壤保肥性差。

（2）蒙脱石类（２：１型铝硅酸盐矿物）由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。

每个晶层的两面均由O离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂，其晶粒比高岭石小。

特点：胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。

如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。

如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。

（３）水云母类（２：１型粘土矿物）结构与蒙脱石相类似，只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和,而少量被钙镁离子中和.特点：a、永久性电荷数量少于蒙脱石。

b、层与层之间由钾离子中和，使得各层相互紧密结合。

形成的颗粒相对比蒙脱石粗而比高岭石细。

其粘结性、可塑、胀缩性居中。

c、钾离子被固定在硅氧片的六角形网孔中，当晶层破裂时，可将被固定的钾重新释放出来，供植物利用。

河南省焦作市焦谷堆耐火黏土矿床地质特征及矿床成因纵瑞;董岘证;张凯涛;张金星;康亚丽【摘要】区内耐火黏土矿为沉积型床,含矿岩系为石炭系本溪组.本溪组含矿两层,仅中矿层发育.中矿层赋存于本溪组中段,埋深0～165m,东西长约5.7km,南北宽约0.7km,总体呈较规则的多边形;矿层形态比较简单,呈层状分布,总体倾向南东,倾角0°～12°;矿层属较稳定型,均厚2.88 m.根据岩矿石微量元素、岩性特征、古生物特征,结合区域构造环境分析,区内耐火黏土矿形成于构造稳定、气候湿润的陆相淡水环境,古水体呈有氧—还原特征,成矿物质主要来源奥陶系碳酸盐岩、次为周边古陆硅酸岩.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(019)002【总页数】5页(P80-84)【关键词】耐火黏土矿;地质特征;矿床成因;焦谷堆【作者】纵瑞;董岘证;张凯涛;张金星;康亚丽【作者单位】河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院 ,郑州450001;河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院 ,郑州450001;河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院 ,郑州450001;河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院 ,郑州450001;河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院 ,郑州450001【正文语种】中文【中图分类】P619.2310 引言焦作地区位于华北板块南缘，沉积矿产丰富，耐火黏土矿为其优势资源，并有焦宝石之称。

以往该地区对浅地表耐火黏土矿的地质勘查和研究程度较高，但对耐火黏土矿的成因尚无统一认识。

本文基于对研究区浅深部耐火黏土开展的普查工作，并以发现的大型耐火黏土矿床为对象，分析其成矿地质背景、矿层地质特征、矿石质量和结构构造等，并根据含矿岩系特征、化学元素含量特征及古生物分析成矿环境和物质来源。

1 区域地质背景研究区大地构造位置位于华北地台山西台隆南缘太行山拱断束带东部，出露地层以古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及新生界第四系为主，局部可见中生界三叠系小面积出露；区域构造为印支期和燕山期板块相互作用，形成了目前以北东向、北西向和近东西向为3组断裂的构造格局[1]，断层组合形成一系列地垒、地堑及阶梯状单斜构造；区域内未见岩浆岩出露；区域沉积矿产丰富，区域沉积矿产较为丰富，主要有二叠系无烟煤、石炭系耐火黏土矿、铝土矿，以及寒武系石灰岩及白云岩等矿产。