■李朋
(廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800)
廣東省三三六高嶺土礦床地質特征及開發利用前景
■李朋
(廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800)
介紹了三三六高嶺土礦床地質特征,以及礦體的形態、產狀和物質組成;礦床屬于花崗偉晶巖風化殘積型砂質高嶺土,品級為陶瓷級。礦床具有易采、交通運輸便利、市場需求量大等優勢,開發利用前景廣闊。
高嶺土礦床特征開發前景廣東興寧
三三六高嶺土礦床位于興寧盆地[1]東側,近年廣東省物探隊在該礦區開展了普查工作,初步認定礦床屬于花崗偉晶巖風化殘積型砂質高嶺土,品級優質,屬于陶瓷級,易于開采,開發利用前景廣闊。
礦區位于興寧盆地東側,北西向華力西-印支期黃陂-徑心圩背斜東南端外圍,燕山早期雞骨崠復式花崗巖體北部[2]。區域出露地層包括下古生界(Pz1)淺變質巖系、下石炭統至泥盆系峽山群(D-C1sh)碎屑巖、中上石炭統壺天群(C2+3ht)碳酸鹽巖、二疊系(P)碳酸鹽巖、碎屑巖,白堊系南雄群(K2nn)碎屑巖、下第三系丹霞群(E1d)碎屑巖及第四系(Q)。
礦區內出露的地層為下古生界(Pz1),小范圍分布礦區西北部。巖性主要為下古生界(Pz1):變質砂巖、變質頁巖及少量硅質頁巖。其風化特征為紅土、紅褐、黃褐等色,地層產狀:傾向145°~180° ∠55°~72°。礦區構造簡單,區內無明顯斷裂發育,主要為一總體傾向南東的單斜構造。區內出露大片燕山期花崗巖,燕山一期黑云母花崗巖與燕山四期細粒花崗巖,近東西展布,東西向長約6~7公里,南北寬約1~3公里。細粒花崗巖由石英、長石和白云母、少量黑云母等組成、粒徑1~2毫米。巖體中見有花崗偉晶巖脈和石英脈穿插產出,脈厚0.8~3.2米。花崗偉晶巖脈由肉紅色的鉀長石和乳白、淺灰白色石英組成,鉀長石呈粗大晶體產出。
礦區內高嶺土礦是花崗偉晶巖脈風化后形成的殘積型砂質高嶺土礦,礦體的產狀與規模除受花崗偉晶巖的產狀、形態、規模大小控制外,還受到地形起伏變化和風化殼發育程度等因素的影響,礦體大致呈面狀產出,具體特征如下:
V1礦體近東西走向,傾向南,傾角73°,礦體長約816m,平均寬度113m。礦體賦存標高306.4~376.2m,厚度9.0~11.4m,平均厚度10.2m。上部覆蓋層2.7~3.8m,剝采比0.43。主要化學組分平均含量Al2O321.84%、SiO268.01%、Fe2O30.49%、TiO2<0.01%。
V2礦體走向65°,傾向155°,傾角48°,礦體長度約800.0m,平均寬度約170.0m。礦體賦存標高303.9~313.3m,厚度4.50~9.70m,平均厚度8.52m;上部覆蓋層厚0.55~5.00m,剝采比0.153。礦體主要組分平均含量:Al2O316.83%、SiO272.15%、Fe2O30.44%、TiO2<0.01%。。
高嶺土礦石呈松散土狀,少量粘結成土狀塊體,遇水分散;黃白色,局部夾橙紅色,主要由高嶺土等粘土礦物和石英組成,可見少量暗色礦物;粘土礦物具有可塑性,水中成懸浮體。主要礦物成分:高嶺土等粘土礦物45~70%、石英25~50%、長石少量、暗色礦物少量、副礦物微量。礦物特征:高嶺土等粘土類礦物在油浸薄片下主要呈鱗片狀集合體,顆粒微細,不易觀察;石英呈半自形至他形粒狀,粒徑0.1~6mm,以0.3~3mm為主;少量長石呈半風化狀,他形,粒度于0.5~3mm不等;可見少量褐鐵礦等暗色礦物,形狀不規則,紅褐色、灰黑色,粒度細小。砂質泥質結構,松散砂質土狀構造。
礦區為單一高嶺土礦,礦石類型為砂質高嶺土礦石,礦石品級為陶瓷級高嶺土。
為研究礦石的加工技術性能,采取高嶺土砂礦1200公斤,經混勻→制砂→分級除砂→高梯度磁選→壓濾脫水→干燥等加工程序進行試驗,其選礦試驗結果如下:
入選樣品化學平均品位為:SiO272.17%,Al2O318.65%;Fe2O30.45%;K2O2.78%;Na2O0.36%,TiO20.005%,LOSS 4.78%,原礦白度64.8。經選礦后得出的精礦高嶺土品位為:Al2O333.22%;SiO268.84%,Fe2O30.19%;K2O 0.81%;Na2O 0.38%,TiO20.03%,LOSS 10.38%,精礦燒成白度70.50,礦石淘洗率為20%。
實驗結果表明:精礦Al2O333.22%,白度70.50,達到了高嶺土優質品級,用途廣泛。
(1)礦區高嶺土礦類型較為簡單,加工容易。礦區距離瓷土消費量最大的城市潮州、河源、東莞(造紙)、佛山等平均里程約260km,運輸條件優越,成本較低;高嶺土生產屬露天開采,安全性高;市場需求量大,加工利潤可觀。
(2)廣東(佛山、潮州)是全國陶瓷生產基地,但本地瓷土資源趨于緊缺,許多陶瓷廠家都從外省調入瓷土作為生產原料,成本不斷增加,面臨原料供應緊張的局勢。三三六高嶺土礦位于佛山、潮州之間,它的開發將為當地經濟建設帶來極大的推動作用,并為穩定廣東“陶瓷生產大省”地位提供新的資源保障。
(3)高嶺土用途廣泛,它不僅可用于生產日用陶瓷、建筑衛生陶瓷,經過加工的高嶺土還可用于無線電瓷、耐火坩堝、石化載體、電纜、橡膠、塑料、填料、醫藥吸附劑、漂白劑、化妝品,農業中的化肥、農藥、殺蟲劑載體等[3],雖然我國高嶺土的應用歷史悠久,至今高嶺土在我國制陶業中用量仍占其產量的90%,發達國如英美等國,高嶺土用作紙張的填料與涂料的量已接近消耗量總和的60%。目前東莞已投入66億元人民幣建設亞洲最大的造紙廠,在高嶺土礦石資源量不斷減少的情況下,高嶺土礦產價格勢必存在大幅上漲的可能性。三三六高嶺土礦的開發將產生的社會經濟效益足以預見。
[1]廣東省地質局.廣東省地質志 [M].北京:地質出版社,1988.
[2]廣東省區域地質調查大隊.1:20萬興寧幅區域地質調查報告 [R].佛山:廣東省區域地質調查大隊,1971.
[3]吳小緩,王文利.我國高嶺土市場現狀和發展趨勢 [J].非金屬礦,2005,28(4):1~11
P62[文獻碼] B
1000-405X(2016)-8-158-1