陜西安康市漢濱區陶土原料的開發利用

蔣 澤

（江蘇省陶瓷研究所有限公司，宜興214221）

1 漢濱區頁巖資源的初步評價

陜西省安康市漢濱區地腹陜南東部，居漢江上游，屬陜南秦巴山地丘陵溝壑區。陜西省安康市漢濱區與漢陰縣相鄰，地質構造相同。漢濱區及其周邊境內頁巖陶土礦產資源豐富，其中月河川道以北獨特的頁巖、陶土資源最為富集，是理想的頁巖新型材料生產原料基地。

頁巖是粘土在地殼運動中擠壓而形成的巖石，是一種沉積巖，由固結較弱的粘土經過擠壓、脫水、重結晶和膠結作用而形成，它層理分明、易剝離，故而稱之為頁巖。頁巖一般為褐色、灰色或黑色，硬度不高，易破碎，容易加工，是理想的制磚瓦原料。頁巖以其所含硅、鈣、碳的含量不同而分為硅質頁巖、鈣質頁巖和碳質頁巖。其中硅質頁巖變形小、吸濕小、磚瓦不易風化和產品質量易保證，更適于生產頁巖磚瓦。當地所稱的黃板巖就是其中最典型的，廣泛分布于月河川道以北，淺山丘陵地帶幾十平方公里范圍內，儲量巨大，僅316國道沿線及附近初步探明的儲量就高達幾百億立方米，頁巖取樣考察點為柳林村，那邊所產的頁巖質軟、易粉碎，呈黃褐色。

陶土是一種黏土，它是多種礦物組成的集合體，其中主要含水硅酸鹽礦物。它一般是由花崗巖一類的火山巖風化形成，花崗巖由云母、石英和長石以大致相當的比例構成。在水和空氣的風化作用下，長石或長石中的高嶺石經過長期漫長的風化，溶去部分二氧化硅，殘余物與水結合生成黏土礦物。漢濱陶土主要分布在黑陶廠附近的山區、全勝村以及康扒村、富強北廟等幾十平方公里范圍內。

葉臘石通常為片狀、放射狀集合體，帶珍珠狀暈彩或隱晶質鱗片狀致密塊狀，一般為白色，微帶淺黃或淺綠色，條痕白色。其成礦作用和火山作用有密切關系，它的構成特點是氧在硅氧四面體片狀結構內，而氫氧根在兩個四面體層之間，層間不含水分子和可交換的陽離子，這種結構形成了中性電荷結構，十分穩定，表現在礦物的化學性能上呈中性。漢濱區葉臘石主要分布在工業園區以東大致五平方公里范圍，另外在漢濱工業園區東還有尚未開發的高嶺土以及長石、滑石、石英、方解石等。

2 漢濱區頁巖類陶土原料的性能分析

（1）漢濱區的頁巖類陶土屬于高嶺土一石英一長石一石灰石類型，另含有氧化鐵、氧化鈦、氧化鎂等化學成分。大部分礦樣是含鈣、鎂較高的硅質頁巖陶土，堿土金屬成分高，一般為8.5%～1l.5%，碳酸鈣占 20%(局部更高)，氧化鎂達到 3．24%時，其中部分原料(白土)氧化鈣含量高達36%以上，它的燒成溫度在1 200℃以下，燒結范圍狹窄。這些都不利于陶瓷產品的生產，需要有溫差小、全自動操作的燒成設備來實現產品的燒結。

（2）漢濱區的頁巖類陶土從化學成分到工藝性能均符合國家頒布的陶土質量指標標準，適合生產日用陶瓷、建筑陶瓷(墻地磚)和工藝美術陶瓷等，特別是紅色地板磚、文化磚等產品，應重點應用和開發這些礦產資源，發展低溫快燒建材產品。

（3）漢濱區的頁巖類陶土對于注漿成型來說對電解質的響應性較差，不利于注漿成型產品的生產，原礦可能是由于含一定量的蒙脫石，尤其是全勝高嶺土。對于干法生產的新型陶瓷建筑材料則不影響，注漿法生產的陶瓷產品，如酒瓶還應添加一些其它原料加以改善。

（4）陶土的應用領域不同，對其質量要求截然不同，作為裝飾用磚瓦類產品的生產，漢濱陶土還是可以應用的。尤其顆粒細軟容易粉碎，省時、省電節省原料處理成本，這是該地原料的一大特色。另外原料中的 Fe3+、Fe2+、Ti4+、Mg2+等陽離子，部分置換了 AL3+進入礦物結構中，決定了原料燒后帶顏色，雖然作為白色陶瓷產品是一種有害雜質，但是作為紅色地板磚、文化磚等建筑陶瓷是合適的自然顏色。

（5）漢濱陶土的一大特色是原料一般均含有相當高的鈉，是典型的鈉長石類陶土，熔劑作用更強，高溫物理化學變化更劇烈，更適宜應用于快燒類型的建陶產品。

（6）漢陰、漢濱同一個地質構造，頁巖陶土基本相同，不過小范圍內也有區別。根據客戶提供的數據顯示，頁巖總儲量就達幾百億立方。境內長石、滑石，石英、方解石等儲量大，它們都是建筑陶瓷裝飾釉料的重要原料。

3 漢濱區陶土資源應用舉例

利用陜西省安康市漢濱區豐富陶土資源就地取材進行陶瓷酒瓶研究生產，促進了礦產資源的集約利用，為當地陶土資源提供了市場，為礦業實體提供了投資信息，為當地政府制訂經濟政策提供了決策依據。

陶質酒瓶，可以是含鐵量較高的紅色或稱紫砂色系列，也可以是含鈦的黃色系列，甚至還可以是其它著色元素的灰色、淺白色系列，所以陶瓷酒瓶原料通常是就地取材，主要以用當地陶土為主，部分外地陶瓷原料補充。

陶瓷酒瓶采用注漿成型工藝，復雜的造型都可以制造出來，可以滿足產品的設計要求。用輥道窯高溫快速燒成，機械化傳遞與流水式人工操作相結合，破損少、效率高、能耗低、產品質量穩定可靠。陶瓷酒瓶可制作各種美觀大方的形狀款式，并通過外表進一步裝飾，提高酒瓶檔次，深層次地體現我國悠久璀璨陶文化與酒文化的完美結合。通過陶瓷酒瓶所用原料配方的設計，可達到紅色、黃色、白色或其它色澤等酒瓶的多樣顏色，還可以對酒瓶外表的圖案和文字包括陰刻、陽刻設計和裝飾。

陶瓷酒瓶采用優質陶土和先進工藝組織生產，產品吸水率低，一般不大于0.5%，完全達到瓷器要求并且內壁施加高溫釉。瓶口密封采用膨脹塑料，所以不會出現滲漏現象，能滿足使用要求。

4 結論

（1）漢濱獨特的頁巖資源豐富，分布于月河川道以北淺山丘陵地帶幾十平方公里范圍內，儲量高達上百億立方，頁巖質軟、易粉碎，顏色呈黃褐色(當地稱黃板巖)。它層理分明，屬于高嶺土石英一長石石灰石類型，含氧化鐵、氧化鎂、氧化錳等化學成分，是典型的硅鈣質頁巖。

（2）漢濱境內有高質量的紅色陶土，通過我們的試驗結果表明，完全可以生產和發展高檔次的建筑陶瓷產品，如干壓琉璃瓦、仿古陶瓷磚、輕質隔音保溫玻化陶瓷以及陶瓷酒瓶等。漢濱境內河流縱橫水資源豐富，工業取水用水方便；電力、煤炭資源能源充足，交通運輸方便，通訊條件好，具備發展陶瓷產業的條件。

（3）漢濱及周邊是今后幾十年西部大開發新型建材的主要市場，發展新型建筑陶瓷業既符合國家產業政策，對西部經濟和科技發展也具有巨大的帶動作用，是地方經濟的一個重要增長點。