高鋁黏土是與鋁土礦和耐火黏土共生的礦產(chǎn),勘查開發(fā)歷史悠久,我國遠景資源豐富。由于之前將高鋁黏土礦歸為耐火黏土礦的一種,造成高鋁黏土礦資源量不清、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用不夠。分析了高鋁黏土礦與鋁土礦、耐火黏土礦的地質(zhì)勘查規(guī)范關(guān)系,以及其資源量不詳、未能優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的原因。作者提出了建立完善的高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范,并在地質(zhì)勘查時單獨圈定礦體,單獨估算資源儲量的建議,以引起業(yè)界更多的關(guān)注,達到高鋁黏土礦優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的目的。
高鋁黏土以含鋁量高、雜質(zhì)少、耐高溫為特征,是不可多得的耐火材料,隨著其在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,未來可能成為重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,國土資源部已經(jīng)將高鋁黏土列為限制開采礦種。
由于之前對高鋁黏土礦的重視程度不夠,勘查開發(fā)中沒有形成統(tǒng)一認識,造成高鋁黏土礦資源的浪費,無法實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)用。
1 目前高鋁黏土礦的概念與劃分
高鋁黏土礦沒有單獨的地質(zhì)勘查規(guī)范,根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高嶺土、膨潤土、耐火黏土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0206—2002),耐火黏土按照礦石工業(yè)類型分為四類:高鋁黏土、硬質(zhì)黏土、半軟質(zhì)黏土、軟質(zhì)黏土。高鋁黏土為耐火黏土的一種,工業(yè)指標(biāo)為含量高于50%,
含量低于3%,耐火度大于1770℃,主要成分為一水硬鋁石,次要成分為高嶺石和一水軟鋁石。
根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋁土礦、冶鎂菱鎂礦礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0202—),鋁土礦的工業(yè)指標(biāo)為含量高于40%,
因此,從工業(yè)指標(biāo)上看,高鋁黏土屬于優(yōu)質(zhì)鋁土礦。
由于高鋁黏土礦含量較普通耐火黏土高,故硬度和比重較大,耐火度較高,常用做生產(chǎn)高級耐火磚,是優(yōu)質(zhì)的耐火黏土材料。同時高鋁黏土礦石的地球化學(xué)特征、礦物學(xué)特征、物理化學(xué)性能均達到鋁土礦規(guī)定的工業(yè)指標(biāo)要求,可作為優(yōu)質(zhì)的鋁土礦。因此,高鋁黏土礦既是優(yōu)質(zhì)耐火黏土礦,又是優(yōu)質(zhì)鋁土礦,在用途上不僅可以做高級耐火磚,還可以作為鋁土礦冶煉金屬鋁。在沒有詳細劃分礦石的鋁土礦區(qū)和耐火黏土礦區(qū),均有可能存在高鋁黏土礦資源。
2 ?高鋁黏土礦的開發(fā)利用問題分析
2.1 歷史原因未能將高鋁黏土礦區(qū)分開
高鋁黏土礦沒有專門的地質(zhì)勘查規(guī)范,而是將
高鋁黏土礦并入耐火黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范,成為耐火黏土礦石的一種。杜清華等老一批學(xué)者在分析研究了黏土礦的定義后,并多次與國內(nèi)外專家學(xué)者討論后,認為高鋁黏土礦不符合黏土礦物的特征,高鋁黏土礦的礦物成分為一水硬鋁石,而非多水高嶺石類和水云母等黏土礦物。相反,高鋁黏土礦石根據(jù)理化性質(zhì),更接近鋁土礦,是鋁土礦中含高、含低的一種礦石,并建議命名為“耐火用鋁土礦”。汪松等通過對高鋁黏土礦與鋁土礦、耐火黏土礦進行對比,認為高鋁黏土礦從礦物成分、巖石物理化學(xué)特征等方面均與一般耐火黏土不同,其特性更接近于鋁土礦,建議將其歸并為鋁土礦,并在鋁土礦勘查規(guī)范中增加耐火度檢測、含量分析等內(nèi)容,以便在對鋁土礦進行地質(zhì)勘查時,綜合勘查高鋁黏土礦。
由于沒有專門的高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范,在以往的地質(zhì)勘查中,為滿足鋁工業(yè)的發(fā)展需求,一般把達到鋁工業(yè)指標(biāo)要求的首先考慮列入鋁土礦區(qū),達不到鋁土礦工業(yè)指標(biāo)的才考慮列入耐火黏土礦,這樣就把一部分達到高鋁黏土礦工業(yè)指標(biāo)的礦石列入了鋁土礦,作為鋁土礦勘查,從而不清楚高鋁黏土礦的資源儲量。在河南省礦產(chǎn)查明資源儲量簡表中,明確為高鋁黏土礦區(qū)的僅為兩處,提交資源儲量的礦種為鋁土礦。耐火黏土礦區(qū)中,明確礦石類型為高鋁黏土的礦區(qū)為14處,提交資源儲量的礦種為耐火黏土礦。高鋁黏土礦沒有作為一個礦種出現(xiàn),而多是作為一個亞礦種,或耐火黏土礦的礦石類型出現(xiàn),造成對高鋁黏土礦的重視程度不夠。
2.2 高鋁黏土礦資源儲量不詳
在對鋁土礦區(qū)進行地質(zhì)勘查時,由于鋁土礦床工業(yè)指標(biāo)只要求測試含量和鋁硅比值,造成無法區(qū)分高鋁黏土礦;而在對耐火黏土礦進行勘查時,一般耐火黏土的含量在22%~40%,按照資源優(yōu)用的原則,Al2O3含量大于40%,達到鋁土礦工業(yè)指標(biāo)要求的,優(yōu)先劃為鋁土礦區(qū),直接造成對高鋁黏土礦地質(zhì)勘查的尷尬局面。以河南省為例分析高鋁黏土礦資源儲量。截止到2012年底,河南省提交有資源儲量報告并備案登記的鋁土礦區(qū)數(shù)為113個,累計探明鋁土礦資源儲量9.14億T,僅次于山西省,位居全國第二位。113處鋁土礦區(qū)中,72處分析數(shù)據(jù)不全,缺少分析數(shù)據(jù),無法劃分為高鋁黏土礦;41處分析數(shù)據(jù)齊全的礦區(qū)中,達到高鋁黏土礦工業(yè)指標(biāo)的礦區(qū)17處(按鋁、鐵含量平均值粗略估計),累計探明資源儲量1.52億T,占41處分析數(shù)據(jù)齊全礦區(qū)(資源儲量4.27億T)的35.6%。
河南省列入儲量表的耐火黏土礦區(qū)共87處,累計探明資源儲量3.46億T,位居全國第二位。87處耐火黏土礦區(qū)中,劃分為高鋁黏土礦石類型的為14處,累計探明資源儲量0.74億T,占全省耐火黏土礦資源儲量的21.4%。
綜合以上信息,河南省查明鋁土礦區(qū)中,高鋁黏土礦以現(xiàn)有的分析數(shù)據(jù)粗略估算約占到35.6%,耐火黏土礦中約占到21.4%。《河南省鋁土礦資源潛力評價成果報告》采用地質(zhì)體積法預(yù)測了河南省鋁土礦遠景資源量為49.98億T,照此比例估算,高鋁黏土礦遠景資源量約為17.79億T。截止到13年底,全國鋁土礦查明資源儲量約為40億T,耐火黏土礦約25億T,以河南高鋁黏土礦測算的比重為基礎(chǔ)估算,全國約有19.59億T高鋁黏土礦。
2.3 對鋁(黏)土礦的優(yōu)質(zhì)優(yōu)用不夠
高鋁黏土的稀缺性未得到市場的確認,目前,
礦業(yè)市場對高鋁黏土礦的稀缺性認知度不高,普遍認為高鋁黏土僅是一種含鋁量較高的黏土礦物,被當(dāng)作鋁土礦或普通耐火黏土礦簡單利用,市場價格偏低。河南鋁土礦原料主要用于生產(chǎn)氧化鋁及各種鋁制品,提煉其中的金屬鋁元素;耐火黏土原料主要用作燒制各種耐高溫材料,棕剛玉、鋁土水泥等產(chǎn)品,少量也用于電瓷及焊接等行業(yè)。而其中的高鋁黏土礦是一種稀缺不可再生資源,若被當(dāng)作鋁制品原料或一般耐火黏土用,會造成資源的巨大浪費。
由于高鋁黏土礦Al2O3含量較普通耐火黏土高,故硬度和比重較大,耐火度在1770℃以上,常用作高級耐火磚原料,是不可多得的優(yōu)質(zhì)耐高溫材料。國土資源部在2010年首次將高鋁黏土礦列為開采總量控制礦種,禁止將高鋁黏土當(dāng)作普通耐火黏土使用,開采總量控制指標(biāo)逐年下達。同時出臺了一系列調(diào)控措施,提高高鋁黏土礦石的綜合利用水平,嚴格其準(zhǔn)入條件,限制高鋁黏土礦產(chǎn)量,鼓勵利用高鋁黏土為原料制作高科技耐火材料產(chǎn)品、研磨材料、高鋁水泥、陶瓷等。同時,綜合利用高鋁黏土礦中伴生的大量稀土元素。
但由于高鋁黏土礦沒有單獨的地質(zhì)勘查規(guī)范,以往對鋁土礦進行勘查時,沒有將高鋁黏土礦劃分出來,造成高鋁黏土礦礦體界線不明朗,資源儲量不清,對高鋁黏土礦的限制開采、優(yōu)質(zhì)應(yīng)用似乎成了一個難題,無法落實。
3 對高鋁黏土礦開發(fā)利用的建議
3.1 建立完善高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范
由于沒有明確的高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范,造成在對鋁(黏)土礦進行地質(zhì)勘查時,未能引起重視,不能將高鋁黏土礦從鋁(黏)土礦中分離,不清楚查明的高鋁黏土礦資源總量,更無法對高鋁黏土礦利用進行合理規(guī)劃,因此,建立完善的高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范顯得迫在眉睫。
現(xiàn)行的高鋁黏土礦劃歸為耐火黏土礦的一種,使得高鋁黏土礦的地位不突出,建議制定單獨的高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范,增加Fe2O3和耐火度的測定,對Al2O3含量高,雜質(zhì)含量低的優(yōu)質(zhì)鋁土礦,按照高鋁黏土礦的地質(zhì)勘查規(guī)范進行勘查,使高鋁黏土礦地質(zhì)勘查時有規(guī)范可依。
3.2 綜合勘查高鋁黏土礦,單獨圈定高鋁黏土礦資源河南省現(xiàn)有查明的礦產(chǎn)地中,幾乎沒有高鋁黏土礦礦產(chǎn)地,有些礦產(chǎn)地雖冠以高鋁黏土礦之名,但提交的資源儲量礦種仍然是鋁土礦,很少單獨進行高鋁黏土礦資源的估算,造成高鋁黏土礦礦體邊界和資源儲量的不明朗。
在對高鋁黏土成礦遠景區(qū)進行地質(zhì)勘查時,依據(jù)礦種重要性的優(yōu)先次序,依次進行高鋁黏土礦—鋁土礦—耐火黏土礦的勘查,根據(jù)高鋁黏土礦地質(zhì)勘查規(guī)范要求,增加Fe2O3含量和耐火度的測定,對達到高鋁黏土礦工業(yè)指標(biāo)要求的,單獨圈定高鋁黏土礦體,進行資源儲量估算。做到對高鋁黏土礦資源礦體邊界清晰,資源儲量估算依據(jù)充分。
3.3 提高對高鋁黏土礦優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的認知度
? ? 加大對高鋁黏土礦優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的宣傳,提高對高鋁黏土稀缺性的認知度。在對鋁(黏)土礦進行開采利用時,不能簡單地把高鋁黏土礦資源用作制作氧化鋁的原料,高鋁黏土是一種不可多得的高溫耐火材料,應(yīng)充分發(fā)揮高鋁黏土礦的資源優(yōu)勢。
由于歷史原因,未能將高鋁黏土從鋁(黏)土礦中分離,高鋁黏土礦常被混入鋁(黏)土礦中開采,當(dāng)作普通耐火材料或煉鋁原料。高鋁黏土有著普通黏土不具有的特性,利用高鋁黏土的耐高溫性質(zhì),制作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火水泥;高鋁黏土經(jīng)過在熔融,用于制造高級研磨材料、電熔剛玉磨料。此外,高鋁黏土還在石油開采和工業(yè)中,作為支撐劑,凈化石油;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,作為促肥劑;在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,高鋁黏土廢料可用作平整、鋪路原料,具有抗滑、抗磨作用;在航空航天上,高鋁黏土可制成高級耐磨、耐高溫材料等等。
隨著對高鋁黏土礦研究的深入,高鋁黏土的特性越來越被人們所重視,對高鋁黏土礦的需求增大,查明的高鋁黏土礦資源家底,制定高鋁黏土礦開發(fā)利用專項規(guī)劃顯得尤為重要。加大宣傳力度,提高對高鋁黏土礦優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的認知度,科學(xué)合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源,嚴格控制其產(chǎn)量,杜絕資源浪費。
4 結(jié)論
高鋁黏土是一種不可多得的耐高溫材料,它具有鋁含量高、鐵含量低、雜質(zhì)少、耐高溫的特點,即具有鋁土礦的含鋁性,又具有耐火材料的耐高溫性,不能僅被當(dāng)做普通耐火材料和煉鋁原料使用。
要做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)用,必須建立高鋁黏土的地質(zhì)勘查規(guī)范,在礦產(chǎn)勘查時單獨圈定高鋁黏土礦體,估算資源儲量,做到礦體邊界清晰,資源儲量明朗。編制高鋁黏土礦開發(fā)利用專項規(guī)劃,對其中含有的供伴生有益元素進行綜合利用,做到科學(xué)合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源。
上一篇:木質(zhì)素耐火材料 下一篇:爐頂磚安裝后滑出原因分析及解決
TAG標(biāo)簽:
耐火磚
河南耐火磚
高鋁磚
剛玉磚
耐火磚價格
河南耐火材料廠