耐火粘土
耐火粘土是指耐火极限大于1580℃的粘土。根据其理化性质、矿石特性和工业用途，一般分为软粘土、半软粘土、硬粘土和高铝粘土四种。
耐火粘土中常见的主要矿物有一水硬铝石、一水硬铝石、三水铝石、珍珠粘土、高岭石、地开石、一水硬铝石、埃洛石、伊利石、叶蜡石和蒙脱石。这些主要矿物的化学成分见表3-21-1；耐火粘土中的次生矿物有褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、钛铁、金红石、锐钛矿、应时、蛋白石、玉髓、电气石、锆石、石榴石、长石、闪石、辉石、榍石、方解石、白云石、石膏等。
耐火粘土中的有害杂质主要包括铁的氧化物、氢氧化物、硫化物、碳酸盐、游离二氧化硅、钙和镁的碳酸盐和硫酸盐、锰的氧化物、钾和钠的氧化物、碳和有机物。此外，氧化钛在耐火粘土中的作用往往因其含量不同而不同。
表3-21-1耐火粘土中常见主要矿物的化学成分
表3-21-2耐火粘土矿的工业类型
注:高铝粘土、硬粘土不可塑，半软粘土、软粘土可塑。
耐火粘土的化学成分一般不稳定，主要成分为Al2O3、SiO2、H2O，次要成分为TiO2、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、Na2O、K2O、CO2、SO3和有机质。
二。矿石类型和工业要求
1.难选粘土矿的工业类型
见表3-21-2。
2.工业要求
耐火粘土的一般质量要求见表3-21-3，矿床开采技术条件的一般要求见表3-21-4。
表3-21-3耐火粘土的一般质量要求
表3-21-4耐火粘土矿床开采技术条件的一般要求
评价高杂质耐火粘土的参考指标如下。高杂质耐火粘土是指高碱、高钛、高铁的耐火粘土，常见的有四种。
(1)高碱高铝粘土(含K2O+Na2O > 1%)的工业指标要求K2O+Na2O < 2%，TiO < 4.5%，可用于制作低标号高铝制品和铸造用砖，无荷重软化温度要求。
(2)高碱硬粘土(含K2O+NAO > 1%)参考指标见表3-21-5。
表3-21-5高碱性硬粘土参考工业指标
(3)高钛耐火粘土(TiO 2 >)；4.5%)除一般要求外，其工业指标要求高钛高铝粘土TiO 2 < 15%；对于高钛高铝粘土，一般要求TiO 2 < 7.5%。
(4)高铁耐火粘土(Fe2O3 > 3.5%)的工业要求是Fe2O3 < 5%。
三。矿产资源概述
我国耐火粘土资源丰富，是我国的优势矿产之一。矿石类型和品种齐全。我国有250多种矿产资源，分布在大部分省、市、自治区。其中山东、山西、河北、河南、辽宁、内蒙古、吉林、湖北相对集中，探明储量占全国的76%。高铝粘土主要分布在山西、河南和贵州。硬粘土主要分布在辽宁、内蒙古、河北、山东、河南、湖北、安徽和四川。软粘土主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、山西、河南和广东。
耐火粘土矿物多分布在储煤盆地，非常有利于开发。目前主要矿产资源有:阳泉、孝义、山西、珙县、新安、唐山、沙河、淄博、修文、贵州、准格尔、内蒙古、富县、辽宁、舒兰、牡丹江、黑龙江、淮北、安徽、恩施、湖北翼城、陕西铜川等耐火粘土矿产。
耐火粘土矿床多分布在古陆地边缘，部分矿床分布在古侵蚀面上。大约80%的沉积物来自石炭纪至二叠纪，65，438+00%来自侏罗纪，其余来自第三纪和第四纪。
耐火粘土矿产在河南省分布广泛，储量大，品种全，是我省优势矿产资源之一。截止到1991年底，全省已探明储量的耐火粘土矿有41处。其中大型5个，中型24个，小型12个。累计探明储量29433.2万吨，保有储量27948.9万吨，在全国各省市自治区中仅次于山西省。
河南省耐火粘土矿分布在豫西、豫北、豫中的焦作、郑州、洛阳、三门峡、平顶山、许昌六市15个县(市)。其中，郑州的储量最为丰富，全国9个矿区共有矿石114196000t，占全省总储量的40.86%。其次，洛阳市拥有8个矿床，矿石储量7677.9万t，占全省总储量的27.47%。再次是焦作市，14个矿区，矿石储量4299.9万吨，占全省的15.38%。向下依次是三门峡、平顶山、许昌。矿床数量分别为5个、3个、2个，矿石储量依次为2006.5万t、654.38+0957.7万t、587.3万t。
从地质勘查程度来看，41个矿床中，已详勘23个，储量8580.3万吨，占总储量的30.70%；经初步勘探，有8处储量为15706.9万t，占总储量的56.20%；经详查，有8处储量为3074.4万t，占总储量的11.00%。初步调查只有两处，储量587.3万t，仅占总储量的2.10%。以上数据表明，已达到详查和预查水平的粘土矿产区有31个，矿石储量占总数的86.90%。难处理粘土矿的地质勘探程度相对较高。
从矿物组合来看，单一耐火粘土的矿床只有7个，储量为201.52万t，占总储量的7.21%。主要矿物为耐火粘土，与其他矿物共生的有12矿床。难选粘土矿储量为129139000 t，占总储量的46.21%。与铝土矿、赤铁矿、黄铁矿等其他矿物共生的粘土矿床22处，储量13019.8万t，占总储量的46.58%。以单一矿物形式生产的耐火粘土矿物较少。
从矿床成因来看，耐火粘土矿床类型很简单，都属于化学和生物化学沉积矿床类型。含矿地层主要为中石炭统本溪组，是一套沉积在奥陶系或寒武系风化剥蚀面上的富含铝、铁的粘土岩。该层位的耐火粘土矿物储量占总储量的90%以上，铝土矿、赤铁矿、黄铁矿等矿物常与之伴生。另一个含矿地层是二叠系上石盒子组。目前只有个别矿区探明储量。
按矿物类型分，有高铝粘土矿物、硬粘土矿物和软粘土矿物三种。其中硬粘土矿最多，储量为654.38+042.5万t，占总储量的50.99%。其次是高铝粘土矿，储量为117325万t，占总储量的41.98%。软粘土矿最少，仅为654.38+0966.4万t，仅占总储量的7.04%。软硬粘土矿的主要成分是高岭石，而高铝粘土矿的主要成分是一水硬铝石，其Al2O3含量高于前者，所以耐火度也最高。
从矿石品位来看，ⅰ、ⅱ级占大多数，ⅱ级以上及含ⅱ级的矿石占总数的81.47%。其中，硬粘土矿物1329.4万吨，占粘土矿物总量的4.76%；ⅰ级产品5934.4万吨，占总量的265.438+0.23%；ⅱ级产品6529.5万吨，占总量的23.36%；ⅲ级产品287.5万吨，仅占总量的65.438+0.03%。高铝粘土矿283.7万吨，占总量的65.438±0.02%；ⅱ级产品6787.5万吨，占总量的24.28%；ⅲ级产品4276.7万吨，占总量的65.438+05.3%。ⅰ级软粘土矿1299.6万吨，占总量的4.65%；ⅱ级产品606.8万吨，占总量的2.17%；三级产品只有60万t，仅占总量的0.21%。此外，在坚硬和高铝粘土矿石中有一些未知的品位。
根据矿床的采矿方法，适合露天开采的矿石有110857千吨，占总数的39.66%；地下待开采矿石70381万吨，占总储量的25.18%；可混采的有641.97万吨，占22.97%。此外，尚有3405.4万吨矿石的采矿方法不明，占总储量的65.438+02.18%。
河南省的耐火粘土矿早在20世纪50年代就已开始开发利用。截止1991年底，累计开采石料14843万吨。全省41矿床中，正在开采13，储量11434.8万t；已停采的有1处，储量910000t；矿石开采后闭坑1个；未开发利用的有26处，储量16423.38+00000 t，未开发的26处矿床中，近期推荐利用的有11，储量601710000t；4处可供勘查开采，储量59822438+0万t；11值得进一步工作，现有储量4423.9万t。
焦作是河南省第一个开发利用耐火粘土矿物的城市。全市14矿床中已开发利用8处，历年累计开采石料955.7万吨，占全省开采石料总量的64.4%。主要开采单位有武钢焦作粘土矿、焦作市安阳坡粘土矿、焦作市西张庄粘土矿和焦作市尚流庄粘土矿。其次是登封县庄头矿区。登封粘土矿开采石料316.1万t，占全省开采石料总量的21.3%。其次是巩义市社村矿区。巩义粘土矿开采石料654.38+34.3万吨，占全省开采石料总量的9.0%。此外，新安县的张姚塬、玉山、三门峡市的七里沟、陕县的杜家沟等地也有少量开采。河南耐火粘土矿储量大、质量好、易开采、运输方便，是我国重要的耐火材料生产基地。
四、耐火粘土的主要用途
耐火粘土在工业上通常用作耐火材料的原料，一般用于粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。主要用于冶金、机械等部门，其次是轻工、建材、化工、国防等部门。
动词 （verb的缩写）产品的工业技术指标
(1)冶金部颁发的标准《硬质粘土熟料技术条件》(YB2211-82)的技术要求。本标准适用于耐火材料用硬质粘土熟料产品。
产品按其理化指标分为以下等级，列于表3-21-6。
表3-21-6产品理化指标
(1)与煤接触煅烧的产物通过5mm标准筛，排出不超过5%；回转窑和外燃窑煅烧的产品通过5mm标准筛的筛网，出料不大于8%。
(2)产品中杂质含量:优等品不超过3%，其他等级不超过4%。
(3)产品中不得混入石灰石、黄土及其他高钙、高铁等外来夹杂物。
(2)《高铝熟料技术标准》(YB2212-82)的技术要求，适用于耐火材料用高铝熟料制品。
(1)产品按其理化指标分为以下等级，如表3-21-7所示。
表3-21-7高铝熟料产品理化指标
(2)与煤接触煅烧的产品应通过10mm标准筛的筛，出料不得超过10%；回转窑和外燃窑煅烧的产品通过5mm标准筛的筛网，出料不大于10%。
(3)产品中杂质含量不得超过4%。
(4)在同一等级中，允许相邻混合产品不超过10%。
(5)产品中不得混入石灰石、黄土及其他高钙、高铁等外来夹杂物。
(3)软、半软粘土的理化指标见表3-21-8(Yb 2213—78-78)。
表3-21-8软、半软粘土产品理化指标
(4)高铝粘土的标准分类见表3-21-9。
表3-21-9高铝粘土的标准分类
(5)陶瓷原料用耐火粘土的质量要求。
①原料质量均匀；②Fe2O3低于0.5%；③具有适当的可塑性；(4)烧制后颜色纯白，不变形；⑤成型干燥时，收缩均匀，无裂纹。
其他用途的质量要求没有标准，但可以参考主要用途的质量要求。