一種新型陶瓷原料
——強蝕變(高嶺石化)花崗斑巖

申錫坤，李朝燦

一種新型陶瓷原料
——強蝕變(高嶺石化)花崗斑巖

申錫坤，李朝燦

(中國建筑材料工業地質勘查中心湖南總隊，湖南 株洲 412011)

本文在論述湖南省馬頸坳高嶺土礦床地質特征的基礎上，研究了強蝕變花崗斑巖和強蝕變石英斑巖的特征和五種配方的制瓷試驗，進而指出了強蝕變花崗斑巖是一種新型的陶瓷原料。

新型陶瓷原料；高嶺土礦；強蝕變花崗斑巖；強蝕變石英斑巖

隨著國民經濟的發展，人民物質生活水平的提高，需要的日用陶瓷產品愈來愈多，陶瓷工業生產所需的主要原料高嶺土，尤其是優質高嶺土原料日趨緊張，因而尋找新的陶瓷原料愈來愈迫切。

湖南省馬頸坳高嶺土礦系花崗斑巖風化殘積型礦床，該項目獲得了全國危機礦山接替資源找礦重大找礦突破獎。經分析研究區域資料發現，花崗斑巖自變質作用強烈，因而選擇花崗斑巖進行評價。經系統深部工程控制和取樣發現，花崗斑巖強烈高嶺石化和絹云母化，經制瓷試驗并獲成功，現已為瓷廠開采利用。強蝕變花崗斑巖規模大，質量良好，為陶瓷工業提供了新的原料基地。

1 礦床地質概況

1.1 地層

礦區內出露地層由老至新有薊縣系(Jx)、泥盆系(D)、白堊系(K)。

1.2 構造

礦區處于湖南瀏陽—衡東早期華夏隆起帶中部，即位于石回咀北東向構造和箭桿山帚狀構造組成一條北東向的隆起帶的東南。區域斷裂構造發育，主要為壓扭性斷裂，呈北東向延伸，斷裂面傾向北西。循斷裂帶常見擠壓帶、破碎帶，并對巖體有控制作用。

1.3 巖漿巖

印支期巖漿巖為區內最大的一次巖漿活動，其中第三次侵入體花崗斑巖、第四次侵入體石英斑巖與成礦關系密切。

第三次侵入體——花崗斑巖：巖體沿北東方向呈不規則狀分布。巖石呈灰白色、黃白色，中細粒斑狀結構，由斑晶和基質組成。斑晶以長石為主，石英次之(≤4%)，斑晶大小0.3～4mm，含量15%～30%；基質由石英、云母、長石組成。

第四次侵入體——石英斑巖：石英斑巖出露面積占巖體總面積10%左右，該巖體侵入第三次侵入體——花崗斑巖中，呈巖株產出。巖石呈灰白色，深部呈淺黃綠色。據鏡下資料，巖石呈變余斑狀結構、基質變余微粒結構。斑晶以六方雙錐狀石英為主，長石斑晶量少。礦物成分：長石、石英、云母。

2 礦體特征

該礦床為印支期花崗斑巖和石英斑巖(以前者為主)經蝕變后而成，長石無論是斑晶還是基質基本上被高嶺石、絹云母交代。花崗斑巖蝕變類型以高嶺石化為主，還有約＜4%的長石未自身變質；石英斑巖蝕變類型以絹云母化為主，高嶺石化次之。礦體呈巖墻、巖株產出。礦體與圍巖呈侵入接觸關系，二者界線分明，易于辨認，接觸面產狀為70°左右。

2.1 礦物特征

高嶺石：原巖中的長石斑晶和基質中的長石被高嶺石交代，呈自形板狀，謂之假象長石，常和石英及少量絹云母共生。長石斑晶高嶺石化時排出多余的SiO2在其周圍形成一圈次生石英。高嶺石衍射峰不明顯，結晶度不高(圖1)，電鏡下呈不規則片狀，片徑0.5～2μm，詳見照片(圖2)。

絹云母：石英斑巖中的長石被后期熱液蝕變而成，僅保留自形板狀輪廓，常與石英、高嶺石共生。

石英：自形熔融渾圓狀，少數溶蝕港灣，見基質包體，可呈聚斑，粒度大小0.4～3.2mm。

黑云母：均被白云母交代并析鐵，粒度0.4～1.3mm。

2.2 化學成分

礦石主要有益有害化學組分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和TiO2。兩種類型的礦石主要有益有害組分含量及平均品位為：

強蝕變花崗斑巖：SiO2為66.68%～81.30%，平均為75.75%；Al2O3為12.37%～18.48%，平均為14.39%；Fe2O3為0.34%～2.27%，平均為1.44%。

強蝕變石英斑巖：SiO2為70.28%～81.30%，平均為77.09%；Al2O3為13.00%～17.62%，平均為14.08%；Fe2O3為0.40%～2.15%，平均為1.24%。2.3 礦石類型

據礦物成分，可分為高嶺石化花崗斑巖和絹云母化石英斑巖兩種類型。

高嶺石化花崗斑巖型：顏色為黃白色、白色、淺黃綠色，中粗粒斑狀結構；分布面積較大，該類型約占礦石總量93.6%；主要礦物成分為石英、高嶺石、長石及絹云母。

絹云母化石英斑巖型：淺部顏色為黃白色、白色，深部顏色為淺黃綠色，顯微粒狀結構；出露面積小，該類型約占礦石總量6.4%；主要礦物成分為石英、絹云母、長石及高嶺石。

3 制瓷試驗

3.1 試樣采取

(1) 按礦石類型、礦物組分、結構構造及風化程度在深部工程中采取，樣重＞50kg，共采取4件樣品，其樣品基本情況及分析結果見表1。

表1 主料化學成分

(2) 花斑狀高嶺土夾強蝕變花崗斑巖碎塊、強蝕變(高嶺石化)花崗斑巖和強蝕變(絹云母化)石英斑巖作制瓷試驗的主要原料，為提高坯料的成型性，用高嶺土作輔料，輔料化學成分見表2。

表2 輔料(高嶺土)化學成分(%)

3.2 制瓷試驗

(1) 工藝流程。

制瓷試驗按如下工藝流程進行：配料→球磨→過篩(2層：上層120目，下層160目) →吸鐵→榨泥→成品入庫→坯料制備→成型→干燥→施釉。

(2) 配方

制瓷試驗配方見表3。

表3 制瓷試驗配方

3.3 試驗結果

按五種配方進行制瓷試驗，均獲得滿意結果，其產品性能：吸水率＜0.08%，熱穩定性280～20℃通過，總收縮：10%～13.5%，燒結溫度范圍：高溫1 350～1 390℃、中溫1 180～1 280℃，抗折強度：570kg/cm2，體積密度2.3～2.6g/cm3。

4 結論

從制瓷試驗可知，馬頸坳強蝕變花崗斑巖和石英斑巖用量50%～80%，輔料用量高嶺土12%～50%、石英0～10%，長石基本上不用(僅3#配方用量8%)，制瓷試驗獲得成功，產品合格。且該類型礦石為長豐瓷廠以其作主料生產“長豐”牌高標系列日用瓷獲得良好效果所證實。因而強蝕變花崗斑巖在陶瓷生產中，兼有高嶺土、長石、石英的用途，是一種新的陶瓷原料。

強蝕變花崗斑巖資源量豐富，開采條件好，對生態環境不造成影響，交通方便，具有很好的使用與開發價值。它的開發利用對我國陶瓷工業的發展具有重要意義。

P619.239;TQ174.4

A

1007-9386(2012)03-0011-02

2011-12-16