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第十一章 粘土矿的类型及评价 第一节 粘土矿概述 第二节 粘土矿床类型 第三节 国内外粘土矿资源分布概况 第一节 粘土矿概述 1、粘土矿物组成 粘土的主要化学成分为二氧化硅、三氧化二铝和水。氧化镁和氧化铁含量有时也较高,粘土矿物主要是层状水铝硅酸盐类矿物。 2、粘土的工业技术特征 (1)、可塑性 粘土加入适当的水后,在外力作用下可形成各种形状而不发生破裂,当外力取消后也不复原的性质,根据塑性强弱把粘土 分为以下3种: 软质粘土 半塑性粘土 硬质粘土 第一节 粘土矿概述 (2)、粘结性 ——搅拌粘土的悬浮液,有一种粘稠感即所谓粘性,因此,粘土矿物具有和其他物质无相粘合的能力。 (3)、膨胀性 ——粘土在水中因吸收水分而体积显著膨胀的性能。蒙脱石和贝得石具最大得膨胀性能,而高岭石粘土是不膨胀得。 (4)、烧结性和耐火性 ——粘土经焙烧具有变为致密的性质为其烧结性,能使被实验的粘土样品获得最大密度,亦即获得最小气孔率的温度叫烧结温度,粘土的烧结温度范围是决定粘土制造陶瓷品的基本标志之一。 第一节 粘土矿概述 3、粘土的种类、用途和工业评价 粘土是粘土类矿物的总称,它的种类繁多,从目前粘土的利用情况看,以高岭土[Al4[SiO10](OH) 8]、膨润土(1/2Ca,Na)0.7 (Al,Mg,Fe)4[(Si,Al)8O20](OH) 4·nH2O]和耐火粘土的工业意义较大。这些粘土以不同的成因类型,构成规模巨大的工业矿床。 根据粘土矿物成分和性质,结合工业应用,可以把粘土分为几类:高岭土、膨润土、耐火粘土和凹凸棒石粘土、它们各有独特的工业用途和技术要求。 (1)高岭土矿经济意义 主要由高岭石和埃洛石[Al4[SiO10](OH) 8] ·4H2O组成,含量大于90%,其次还含有多水高岭石及水云母。可用在陶瓷工业、粗陶工业、电陶瓷工业、搪瓷工业、造纸工业、橡胶工业、耐火材料工业、化学工业、白水泥工业。 第一节 粘土矿概述 (2)膨润土 凡是具有膨润土物理性质(吸水膨胀的性质)的粘土物质统称为膨润土。 根据阳离子交换的碱性系数、胶质价、膨胀倍数及pH值四项综合指标,并结合X光衍射、差热分析、电镜鉴定等分为钠膨润土和钙膨润土。由于膨润土具有良好的物化性能,它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、触变剂、催化剂以及作为载体等的原料,可在冶金机械铸造、石油钻探、石油化工、轻工、农业林牧等20多个部门广泛应用,被誉称为“万能矿物”。 第一节 粘土矿概述 (3)耐火粘土 指耐火度大于1580o的粘土,根据工业用途分软质粘土、半软质粘土、硬质粘土及高铝粘土四类。其中软质粘土和半软质粘土工业用途做结合剂,硬质粘土和高铝粘土分别做粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。 (4)凹凸棒粘土 是一种较为少见的镁质粘土矿物。用途广泛,主要用于海上石油和陆地高温含盐地层钻探泥浆,此外在铸造、精炼油脂、净化污水、脱色除毒、军工和原子能、油漆、橡胶、农药、医药、造纸等领域内用作粘合剂、吸附剂、净化漂白剂、悬浮剂、催化剂、复写纸的涂料等。 第二节 粘土矿床类型 1、热液蚀变型粘土矿床 2、风化型粘土矿床 3、沉积型粘土矿床 第二节 粘土矿床类型 1、热液蚀变型粘土矿床 (1)热液蚀变型高岭土矿床[Al4[SiO10](OH) 8] 本类矿床是岩浆与火山热液作用于围岩而形成的高岭土矿床。成矿围岩一般为高岭石粘土岩、碱性——酸、碱性的火山岩、浅层侵入岩。矿体围岩具有明显的蚀变现象,它们有时做为一种外蚀变带而存在,或者与明矾石、叶腊石等非金属矿床伴生。矿体呈似层状、透镜状、囊状、脉状等,矿石质量尚好,部分优异。 矿床规模通常为小型,但在我国可达巨型高岭土矿床。苏州阴山、观山及浙江温州仙岩高岭土矿床皆属此类型。 矿床实例 江苏苏州阴山观山高岭土矿床 1、矿区地层主要分布有晚古生代地层和中生代三叠系的碳酸盐和碎屑岩,侏罗系中酸性火山岩等。 2、矿区构造较复杂, (1)推覆构造:自北而南的将泥盆系推覆于石炭、二叠系之上。 (2)火山活动:晚侏罗世强烈,形成了大量的火山岩。上侏罗统石英安粗岩质熔岩和凝灰岩,覆盖于矿区中部和北部,岩枝状石英安粗岩遍布矿区; (3)断裂构造:燕山运动晚期,发育北北东向和北西西向高角度块状断裂。 3、侵入岩:燕山期花岗岩分布于本区东南部,石英二长岩侵入于矿区西北部(K) *燕山期花岗岩的侵入使二叠系、侏罗系的地层受到接触变质或热液蚀变,并形成各种蚀变带 (Ⅰ) 矽卡岩带
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