⑴ 中国高岭土开发利用与技术发展
——兼述我国茂名大型高岭土基地的生产和加工技术
蔡建
（苏州中材非金属矿工业设计研究院，江苏苏州 215004）
摘要 本文叙述中国高岭土工业发展历史。 以茂名高岭土生产为例，着重阐述了中国高岭土目前的开发和现状，包括资源、生产加工、技术特点、产品应用。比较世界高岭土工业技术，分析了中国高岭土加工技术及开发利用的发展方向。
关键词 高岭土；开发利用；技术发展。
作者简介：蔡建，教授级高工，苏州中材非金属矿工业设计研究院副院长。电话：13806219775。E-mail：[email protected]。
一、引言
高岭土是一种非常重要、用途十分广泛的非金属矿产，由于它具有可塑性、黏结性、分散性、耐火性、绝缘性和化学稳定性等多种工艺性能，因此它广泛应用于造纸、陶瓷、塑料、橡胶、化工、电子、涂料、油漆、耐火材料、军工、医药、化妆品、农药等几十个行业中。
20世纪80年代中期，中国地质工作者在科研、生产等相关部门的配合下，先后在福建龙岩和广东茂名发现了大型高岭土矿床，为中国造纸、塑料、建材等工业发展提供了资源保障。茂名高岭土已被确认为国内目前高档造纸用高岭土的重要生产基地，同时也推动了高岭土工业的全面发展。
中国造纸工业在“八五”、“九五”期间迅猛发展，先后引进了多条刮刀涂布机，刀速提高到600 m/min、800 m/min，甚至1200 m/min；相应对高岭土提出了较高的质量要求，包括细度、白度、黏浓度、磨耗值等。通过高岭土行业与各应用行业的科研人员共同努力、技术攻关，中国高岭土技术得到了全面发展，包括提纯、超细、改性等某些技术达到了世界水平。
二、高岭土工业的现状
（一）高岭土储量
中国现已探明的高岭土地质储量14.32×108t，其中广东4.18×108t，福建1.59×108t，广西1.0×108t，江西1.09×108t，湖南0.80×108t，江苏0.54×108t；另有煤系高岭土16.7×108t，主要分布在内蒙古、山西、山东、安徽、辽宁、陕西等省区。茂名高岭土资源主要分布在上垌、霞池、山阁、飞鼠岭一带，约40～60km2范围，已探明储量达2.8×108t，远景储量约8×108t。矿床类型为沉积风化型，矿体赋存于上新世老虎岭组和中新世黄牛岭组岩层中。矿石自然类型有砾质高岭土、砾状砂质高岭土、砂质高岭土等，工业类型主要为砂质高岭土。
（二）高岭土生产企业
目前中国县级以上高岭土企业100余家，乡镇企业达700多家。原矿生产能力超过300×104t，加工能力超过70×104t。生产规模10×104t以上的有中国高岭土公司、茂名高岭科技有限公司、福建龙岩高岭土公司、兖矿北海高岭土公司、茂名石化矿业公司等。茂名地区高岭土总产量约38×104t/a，其造纸刮刀级高岭土产量占全国总产量的80%。
（三）高岭土生产工艺
目前中国高岭土生产工艺比较典型的是：原矿经过除砂、粗选、精选，得到选矿精矿；再用卧式螺旋离心机对精矿进行分级精选、化学漂白或高梯度除铁；加工后产品用蝶式分离机进行预先脱水，再用压滤机脱水；最后经干燥塔进行干燥，成品包装计量。以茂名高岭科技有限公司为代表，具体介绍其工艺如下。
茂名高岭土是高有序度的假六边形片状结晶、粒度细、白度高、黏度低的物质，已被确认为国内目前高档造纸用高岭土的重要原料。高岭土矿在水枪的高压冲击下碎散，砂浆用泵送入螺旋分级机除砂，再用水力旋流器分选。选矿段数根据原矿性质而定，一般为2～4段。分选后的粗精矿经卧螺离心分级机，分出涂料级和填料级产品。涂料级产品，经漂白、磁选、压滤、干燥、包装后出厂；填料级产品，经压滤、包装后出厂。其选矿工艺流程见图1。
表2 QB1768—93指标
（四）纳米粘土材料
纳米材料由于空间尺寸进入分子、原子世界，所以其可实现许多奇特性能，如能屏蔽紫外线、电磁波，用于军事、通信、电脑等行业；用纳米粘土添加到冰箱、饮水机，具有抗菌、消毒作用；特别是陶瓷，添加纳米粘土，使其强度提高50倍，用来制造发动机零件。添加纳米矿物材料的塑料，具有强度高，耐热性好，密度低；特别是耐磨性增强，是黄铜的27 倍，钢铁的7 倍；且具有阻燃自熄灭性。纳米塑料被制成管材、汽车机械零件，啤酒、肉类制品的包装材料等。目前，纳米技术产生的营业额已达500亿美元，成为21世纪的代表性技术。
苏州中材非金属矿工业设计研究院所制的Al2O3基的纳米材料已完成了小试，取得了阶段性成果，强度从200～300MPa提高到1200～1300MPa。
（五）增白、降黏技术的进步
近20年来，增白、降黏技术一直是高岭土行业研究的课题之一，并取得了较大的进步。目前白度达到88%，黏浓度达到68%。造纸工业发展迅猛，对高岭土提出了更高的要求，特别是美国高岭土、巴西高岭土进入中国市场，加剧了技术的竞争。“十五”期间科技攻关后，高岭土产品达到白度90%、黏浓度72%的水平。
（六）低温超导磁选技术的应用
中国高岭土资源与美国、巴西等国比较，存在白度低，黏度高的缺陷。兖矿集团北海高岭土公司引进了美国Carpco等公司的低温超导技术和设备，该设备磁感应强度5T，装机容量37 kW，Fe2O3从0.9%降到0.5%以下。
（七）超细浮选技术
高岭土和嵌布杂质的粒度很细，可采用超细浮选技术进行分离。
The Exploitation and Application of Kaolin and Technological Development of Kaolin Instry in China
Cai Jian
（Suzhou Zhongcai Design and Research Institute for Non-metallic Mineral Instry，Suzhou Jiangsu 215004，China）
Abstract：The article describes the history of development of kaolin mining and processing instry in China.Taking the kaolin proction in Maoming kaolin procing base in Guangdong province as an example，the article emphatically sets forth the development condition of kaolin instry in China，including kaolin resources，procing and processing，technological characteristics and application of its procts.The article makes a comparison between the kaolin proction technologies in China and abroad and analyses the development trends of processing technology and exploitation and application of kaolin in China.
Key words：kaolin，exploitation and application，technological development.
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⑷ 我国高岭土资源及进出口概况
一、高岭土资源分布和储量
高岭土（kaolin）是高岭石族矿物为主要成分并达到有用含量的一种岩石，可以是土状或石状。我国高岭土矿床类型多，分布广泛，资源丰富，资源储量居世界第二位（图1-1）。据国土资源部资料，截至2006年底的统计，我国非煤系高岭土已有矿床（点）有318处，基础储量为6.36亿t，储量为2.31亿t，已查明资源储量为19.14亿t［5］。我国非煤系高岭土资源以广东最多，其中，广东西部的茂名盆地高岭土储量居我国探明同类型高岭土储量的第一位，高岭土基础储量达2.8亿t，特别是茂名盆地南部，查明的高岭土资源量达4.7亿t以上。陕西次之，其他省份还有福建、广西、江西、湖南和江苏等。
煤系高岭土是我国独具特色的高岭土资源，资源丰富，探明远景储量及推算储量为180.5亿t，储量居世界首位［5］。主要以煤层中夹矸、顶底板或单独形成矿层独立存在。我国煤系高岭土在纵向（地质时代）上分布广泛，从晚古生代至新生代的各主要煤系地层中均有分布；在横向（地理区域）上分布的规律也很明显，晚古生代的煤系高岭土主要分布在华北地区，中生代煤系高岭土主要分布在华北北部、东北北部、内蒙古、新疆一带，而新生代煤系高岭土主要分布于南方广东、广西、云南以及西藏、台湾一带，东北及山东也有少量分布。其中以晚古生代石炭纪—二叠纪煤系高岭土分布广、厚度大、层位多、质量好，开发利用价值巨大，中、新生代煤系高岭土次之。
表1-2 1996年到2006年我国高岭土进出口情况［5～6］
注：出口以中国香港、中国台湾省为主，次为日本、马来西亚、菲律宾、韩国；进口以美国、英国的为主，次为中国台湾省。