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广东茂名高岭土矿

一.高岭土矿业简史

中国是世界上最早发现和利用高岭土制瓷的国家。早在殷商时代,在安阳出

图1中国高岭土矿分布图

土的印纹白陶就是由高岭土烧制的,到了元代,景德镇地区开始在坯料中掺入一定量的高岭土,用高岭石、瓷石二元配方烧制瓷器,使瓷器质量有很大改善,创造

出“白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄”的精美瓷器,使景瓷驰名中外。

虽然中国的高岭土开发利用历史悠久,但矿山地质工作在中华人民共和国成立前仅限于地质调查,如候德封(1931)对河北彭城镇粘土的调查,郁国城(1940)、李悦(1941)对四川叙永粘土的调查等。高岭土矿的地质工作得以发展是中华人民共和国成立以后,尤其是70年代后,地质勘探工作发展迅速,到1980年止,全国保有高岭土矿产地达160处,其中详查勘探矿区近80处。保有矿石储量8亿t。到1996年止,保有矿产地208处,保有矿石储量为14.32亿t。有关地质研究工作也随着整个地质工作的开展而日益深入。出版了有关高岭土矿物学、矿床学的专著。

二．矿床地质条件

广东茂名高岭土矿位于茂名市北郊金塘、山阁、羊角一带。高岭土产于第

三纪盆地内。盆地总体为不对称向斜构造,走向北西,盆地下部为下第三系油柑窝组,为一套砂砾岩、砂岩和油页岩沉积,夹褐煤和泥质薄层。厚度为26-116m。其上部为第三系中新统黄牛岭组,为一套砂砾岩、砂岩、砂质粘土夹泥岩沉积。其下部是主要的高岭土含矿层。黄牛岭组厚75-157m。再上为中新统老虎岭组,是一套砂砾岩、泥岩和粘土沉积,其下部含高岭土矿层。这组总厚为450m。

图2高岭土矿床地质图

高岭土矿层呈层状、似层状产出。出露面积约30km2,含矿层岩性均匀,为含砾长石石英砂岩,长石大部分已转变为高岭石。矿石结构松散、经过淘洗,高岭石很易富集。茂名高岭土矿物以石英和高岭石为主,仅含少量伊利石,不含埃洛石和蒙脱石。原矿中高岭石含量较低,占20%~40%,石英含量约占50%~80%。经过精选,得到小于2μm精土后,石英含量可降至1%以下。淘出精矿中铁、钛含量小于1%,有机质含量一般为0.02%~0.03%。茂名高岭土原矿化学成分见表4.22.15。

表4.22.15广东茂名高岭土原矿化学成分

精矿经化学漂白处理,白度可达83%~88%。高岭石粒度细小,自然解理好,叠片状和书册状集合体少见。在-320目的粗精矿中小于2μm粒级片状高岭土含量可达54%~55%。茂名高岭土矿床的成矿物质来源是盆地周围的片麻岩、混合岩、花岗岩及酸性火山岩。它们在第三纪湿热气候条件下,遭受强烈风化。石英、微斜长石、白云母以及花岗质岩屑的风化和半风化物质,经河流的短距离搬运,在盆地中沉积下来。这种以长石、石英为主要成分的砂砾层,透水性良好,砂砾层中常夹有煤线和含黄铁矿。砂砾层之上下皆有油页岩、褐煤层。综合来看,是一个富含有机质的酸性还原沉积环境,有机酸有利于铁质的淋滤。这些成矿作用的叠加,

就形成粒度细、纯度高,含铁低的片状高岭石的巨大、优质涂布级高岭土矿床。

三．开拓运输

我国高岭土矿露天开采的开拓运输用得较多的有3种:一为铁路窄轨开拓,用7t,或10t,或14t电机车牵引1m3矿车。原苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西的露天开采都曾用过。

图3高岭土露天矿场

二是公路开拓汽车运输,如福建龙岩高岭土矿,是风化残积型高岭土矿砂性高岭土,但由于水资源不丰富,因此仍用一般露天开采方法公路开拓,用17t自卸汽车将矿石由回采工作面运至选矿厂。又如广东潮州飞天燕

瓷土矿也是用公路开拓汽车运输。三是配合水枪开采用砂泵进行水力输送,将矿浆从设于矿块中的集浆池用砂泵输送至精选厂,广东茂名高岭土公司便是用的此法。

四．开采工艺

我国高岭土矿露天开采，矿山规模小的多用手镐或风镐挖掘,工作面运输用窄轨铁路,由于矿车车帮矮,可用人工装车,剥离仍用凿岩爆破进行,原苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西矿区的浅部开采都曾用过。大型矿山矿石直接用挖掘

图4高岭土矿选场

机挖掘,例如福建龙岩矿用WK-2型挖掘机,湛江山岱矿用WY-32型电动液压挖掘机。挖后装入自卸汽车送至选矿厂,例如福建龙岩矿用17t的自卸汽车,湛江山岱矿用10t自卸汽车。硬性岩石剥离用凿岩爆破法,例如福建龙岩矿用CLQ-80A型

履带式潜孔凿岩机凿岩,硝铵炸药爆破,然后用挖掘机装上自卸汽车外运至排土场。表土层的剥离,有用挖掘机反铲挖掘及装车也有用推土机先集堆,再用挖掘机装车的。

砂质高岭土可利用矿石松软含砂率高遇水易崩解的特点采用水采水运,广东茂名高岭土公司和广东茂名南方高岭土公司,鉴于当地无冰冻期,水资源又丰富,都采用水采水送。矿石经水枪冲采,矿浆通过冲矿沟至集浆池。集浆池布置在矿块中部,一个矿块一个。矿浆输送用碴浆泵通过直径为250mm塑料