第一節(jié) 黑滑石的簡介
黑滑石是對黑色、灰黑色滑石的統(tǒng)稱,內(nèi)含有機(jī)質(zhì)是其致黑的主要原因。 黑滑石中的主要礦物為滑石,其含量為 92% 以上,此外含有 5% 左右的石英及 2% 左右的有機(jī)質(zhì)。我國黑滑石資源十分豐富。當(dāng)前所探明的礦點(diǎn)主要分布在我國的中南地區(qū)和西南地區(qū),按成礦地質(zhì)特征可分為區(qū)域變質(zhì)型、熱液交代型和風(fēng)化沉積三大類型。我國黑滑石的市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景的(可行性
研究
)。
第二節(jié) 我國黑滑石資源概況
我國工業(yè)滑石按顏色劃分有粉紅滑石、白滑石、綠滑石、灰滑石和黑滑石五種?;杂懈鞣N不同的顏色,主要取決于與滑石共生礦物的顏色。當(dāng)含有一定量的有機(jī)質(zhì)時(shí),滑石為黑色至灰色。黑滑石的主要礦物成分通常由滑石、石英、方解石、海泡石、有機(jī)碳等組成,顏色呈黑色至灰黑色。國內(nèi)已探明儲量為6~8億t。
黑滑石主要化學(xué)成分為氧化鎂、氧化硅,以及氧化鋁、氧化鐵、氧化鈦、氧化鈉和氧化鉀等。我國黑滑石資源儲量豐富,目前所探明的礦點(diǎn)主要分布在我國的中南地區(qū)和西南地區(qū),按成礦地質(zhì)特征可分為區(qū)域變質(zhì)型、熱液交代型和風(fēng)化沉積型三大類。
主要產(chǎn)地分別是:江西廣豐、重慶南桐、湖南保靖、甘肅金塔、江西九江、江西宜春、江西萍鄉(xiāng)、廣東平遠(yuǎn)、四川豐都、廣西上林、湖北鐘祥等地。
第三節(jié) 各地黑滑石資源特點(diǎn)比較
根據(jù)我國多地黑滑石的資源特點(diǎn),在之前 研究 的基礎(chǔ)上,對我國多地黑滑石的資源特點(diǎn)進(jìn)行如下歸納。
一、化學(xué)成分。
遼寧海城以白滑石(肉色)為主,也存在著大量的黑滑石,黑滑石的分子結(jié)構(gòu)和白滑石相似,CaO的含量為3%,片狀結(jié)構(gòu)明顯。其主要成分:SiO2 57%,MgO 27%, 燒失量8%。山東煙臺黑滑石片狀結(jié)構(gòu)特別明顯,成分的波動性太大。江西萍鄉(xiāng)黑滑石雜質(zhì)含量多,F(xiàn)e2O3含量高,CaO在7%左右。廣西上林黑滑石具有最接近理論值的理化指標(biāo),SiO2 62%, MgO 30%,燒失量為6%,CaO 0.3%,是目前國內(nèi)品位最高的黑滑石資源。廣西馬山黑滑石的理化指標(biāo)和上林黑滑石相比,差異主要表現(xiàn)在CaO含量為3%~4%。
二、物理特征。
各地黑滑石的物理特性存在很大差異。遼寧海城資源相對不太集中,礦石顏色呈現(xiàn)青灰色,水分大時(shí)呈黑色。煅燒后白度在85%左右,對煅燒溫度的要求相對較高,溫度在1 350℃以上時(shí)白度才能達(dá)到90%。溫度偏低時(shí)顏色泛紅。隨著CaO含量的增加,白度有所提高。
山東煙臺黑滑石和遼寧海城的一樣,沒有粉碎的顆粒煅燒后表面會出現(xiàn)珍珠光澤。江西萍鄉(xiāng)黑滑石片狀結(jié)構(gòu)明顯,從煅燒后的外觀上看,其內(nèi)部鐵、鈦含量較多。
江西廣豐黑滑石,原礦色澤呈灰黑色,滑膩感差,高溫煅燒后收縮率小。煅燒后白度高,煅燒溫度為1 250℃左右,經(jīng)一定時(shí)間的保溫后,白度最高可達(dá)到93%,煅燒溫度大于1 200℃時(shí)原礦才開始變白,而且是瞬間的變化。廣豐黑滑石的燒成溫度比廣西上林黑滑石要低30℃左右。產(chǎn)品的密度為2.7g/cm3左右。但在強(qiáng)光下可看到產(chǎn)品表面有許多發(fā)亮的晶體,主要是CaO的緣故。
廣西上林滑石呈塊狀,青黑色中夾著肉色,與遼寧白滑石塊相似?;伕袕?qiáng),摸后手上有一層油亮。煅燒溫度在1 300℃左右,白度可達(dá)85%以上。晶型和其他地方的不太一樣,以晶粒狀為主。煅燒溫度低于1 250℃時(shí),產(chǎn)品呈微紅色。上林滑石最大的特點(diǎn)是:燒成溫度比遼寧海城的低60℃,產(chǎn)品密度卻大于遼寧海城滑石,海城滑石為2.7g/cm3,而上林滑石可達(dá)3g/cm3。產(chǎn)品的收縮較大,抗折強(qiáng)度比海城的高10%。經(jīng)過多次的產(chǎn)品老化試驗(yàn),沒有出現(xiàn)產(chǎn)品的老化現(xiàn)象。
廣西馬山黑滑石特點(diǎn)和上林的一樣,但其內(nèi)部含有一定量的石灰石,CaO含量為2%左右。其煅燒溫度為1 270℃時(shí),產(chǎn)品的白度>90%,當(dāng)CaO含量>5%時(shí),白度>95%。
第四節(jié) 黑滑石應(yīng)用領(lǐng)域及市場現(xiàn)狀
一、應(yīng)用領(lǐng)域
黑滑石原礦主要用作一般陶瓷的坯體,煅燒滑石用于高檔陶瓷如拋光磚、釉料。黑滑石主要成分是氧化鎂、二氧化硅,作為化學(xué)工業(yè)的填充劑可用于油漆、漆料、塑料、電纜、白版紙、醫(yī)藥、紡織工業(yè)、墻地磚、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域,市場前景相當(dāng)可觀。
由于黑滑石原礦色澤黑、灰,限制了其應(yīng)用范圍,但可在陶瓷、橡膠等 行業(yè) 中得到應(yīng)用。為擴(kuò)大黑滑石的應(yīng)用領(lǐng)域,必須采取適當(dāng)措施提高黑滑石的白度,煅燒是一種行之有效的方法。煅燒滑石經(jīng)過超細(xì)粉碎后可得到優(yōu)質(zhì)高白超細(xì)粉,經(jīng)煅燒處理后,白度高達(dá)90%以上,具有良好的絕緣、耐熱、吸附、潤滑等性能。
1.陶瓷工業(yè)原料。
黑滑石工藝性能是其他材料無法取代的。用黑滑石燒制的高白瓷和骨質(zhì)瓷,又稱滑石瓷或鎂質(zhì)瓷。按照骨質(zhì)瓷的工藝路線,采用高溫素?zé)?,低溫釉燒,生產(chǎn)的厚胎瓷和薄胎瓷各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于骨質(zhì)瓷,完全滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。
釉料中的氧化鎂如果用黑滑石引入時(shí),雖然其含量比較高,釉面不容易發(fā)生卷縮現(xiàn)象。由黑滑石引入瓷釉中的氧化鎂,有助于乳濁作用,可使釉的白度增高。而由白云石引入瓷釉的氧化鎂,雖然能增白卻不產(chǎn)生乳濁作用。瓷釉中加入黑滑石,可以使瓷釉的線膨脹系數(shù)降低,彈性提高,顯著地改善制品的熱穩(wěn)定性。黑滑石還可以改善釉漿的懸浮性能,增大燒成溫度范圍,并且對燒成氣氛不敏感,使制品不容易煙熏和發(fā)黃。
黑滑石原礦以及煅燒滑石都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建陶 行業(yè) ,其中,原礦主要用作坯體用原料,煅燒滑石主要用作釉料用原料。
煅燒滑石也是制造滑石質(zhì)日用瓷和美術(shù)瓷的上好原料。以滑石為主要原料的滑石質(zhì)陶瓷,具有機(jī)械強(qiáng)度高、介電損耗小的特點(diǎn),已經(jīng)廣泛用于制造滑石質(zhì)裝置瓷、高頻瓷和火花塞等瓷件。
2.橡膠制品填料。
作為橡膠制品的填料,黑滑石粉的分散性能好,同時(shí)具有一定的補(bǔ)強(qiáng)性。填充黑滑石粉的膠料,具有較高的伸長率、撕裂強(qiáng)度和回彈率以及較低的磨耗。
3.塑料制品填料。
塑料填料使用兩種黑滑石產(chǎn)品,一種為黑滑石粉:在某些需要添加碳黑的塑料種類中,可直接使用黑滑石粉。因?yàn)楹诨旧砗?%~5%的碳黑;另一種為煅燒滑石粉:煅燒滑石粉因?yàn)楦邷責(zé)桑チ私Y(jié)晶水,層狀晶體結(jié)構(gòu)變?yōu)殒湢罱Y(jié)構(gòu),硬度增大,適合用于需要提高硬度和強(qiáng)度的塑料制品。
4.涂料填料。
由于滑石具有質(zhì)地柔軟和磨蝕性低以及良好的懸浮性和分散性,已經(jīng)開始在涂料中使用。片狀結(jié)構(gòu)滑石能使涂膜具有很高程度的耐水性和防滲性。含有不同形狀粒子的滑石可形成不起泡的涂膜,并且因?yàn)樵谕磕ぶ械亩哑龀潭雀咝雇磕つ湍バ缘玫教岣摺?/p>
黑滑石除了在上述
行業(yè)
得到廣泛應(yīng)用外,還可用作防水原料、化肥、農(nóng)藥和精細(xì)化工等
行業(yè)
的填料和吸附劑。
二、市場現(xiàn)狀
國內(nèi)黑滑石的主要市場是高檔釉料 行業(yè) 。產(chǎn)品主要用于建陶和釉料中。目前我國黑滑石市場需求旺盛,供不應(yīng)求。僅從江西廣豐黑滑石產(chǎn)量來看,黑滑石產(chǎn)品已經(jīng)在我國陶瓷 行業(yè) 獲得認(rèn)可,很多陶瓷釉料、陶瓷墻地磚企業(yè)都在使用其煅燒滑石產(chǎn)品。每年100余萬t的實(shí)際銷售量已經(jīng)說明其產(chǎn)品在陶瓷原料市場上的重要性。
1.各地黑滑石的主要用途和市場。
遼寧海城的黑滑石主要以出口為主,國內(nèi)市場用于電線電纜上的潤滑劑,部分煅燒白滑石供應(yīng)建筑陶瓷廠家。也有少量供應(yīng)電器陶瓷廠家使用。江西廣豐、玉山的黑滑石主要是供應(yīng)建筑陶瓷廠家和日用瓷生產(chǎn)使用,少量的供應(yīng)給電陶廠使用。山東煙臺的黑滑石主要供應(yīng)涂料 行業(yè) 。萍鄉(xiāng)黑滑石應(yīng)用范圍很小,僅當(dāng)?shù)氐慕ㄌ諒S家用于陶瓷坯體。
廣西上林黑滑石主要以出口為主,在國內(nèi)市場上主要供應(yīng)廣東、廣西和湖南的電子電器陶瓷廠以及耐火材料 行業(yè) 。
2.黑滑石在陶瓷產(chǎn)品中的使用量。
黑滑石煅燒產(chǎn)品中約60%使用在建筑陶瓷 行業(yè) ,其余主要使用在日用陶瓷 行業(yè) 。在一般建陶和衛(wèi)生潔具坯料上使用煅燒黑滑石,用量一般<10%,在其釉中用量一般在2%~15%。高檔地板磚(如雪花白)中添加黑滑石煅燒產(chǎn)品用量可達(dá)40%~50%。
在普通瓷坯料中一般用量在2%~5%,在其釉料中用量一般在2%~10%。在鎂質(zhì)瓷坯料中一般用量在73%~80%。目前只有兩次燒成的鎂質(zhì)瓷大量使用黑滑石和黑滑石煅燒產(chǎn)品。
3.我國黑滑石市場價(jià)格。
我國目前黑滑石原料主要市場是陶瓷 行業(yè) ,根據(jù)原礦品位的不同,原礦市場售價(jià)相差很大。絕大多數(shù)企業(yè)都以銷售原礦為主。
目前黑滑石市場價(jià)格(出廠價(jià))約為:遼寧海城、江西廣豐、山東煙臺的黑滑石原礦200元/t,煅燒滑石800元/t。江西萍鄉(xiāng)黑滑石原礦90元/t。廣西上林黑滑石原礦430元/t,煅燒滑石1 200元/t。廣西馬山原礦350元/t,煅燒滑石1 000元/t。
4.黑滑石深加工產(chǎn)品。
目前我國黑滑石礦山企業(yè)基本上以出售原礦為主,少數(shù)較大規(guī)模企業(yè)除了出售原礦外,還對其進(jìn)行一定程度的加工,主要加工產(chǎn)品有:煅燒滑石、陶瓷原料泥、陶瓷配方泥、黑滑石超細(xì)粉。黑滑石超細(xì)粉因其應(yīng)用領(lǐng)域的不同,需要對其進(jìn)行超細(xì)和改性處理,其市場前景非??捎^。而國內(nèi)多數(shù)礦山企業(yè)沒有這方面的研發(fā)能力。黑滑石超細(xì)粉主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛推?、涂?行業(yè) ,根據(jù)市場需求,800、1 250、2 000、2 500目產(chǎn)品是這些 行業(yè) 的所需粒度,除了對黑滑石進(jìn)行物理加工外,原料本身的吸油率也是一個(gè)重要的指標(biāo)。為此,根據(jù)市場需求,對其進(jìn)行改性處理,改善其有關(guān)化學(xué)性能是未來黑滑石深加工 行業(yè) 的發(fā)展方向。
第五節(jié) 我國黑滑石產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
一、發(fā)展前景
近年來,隨著黑滑石制瓷工藝的不斷完善,塑料制品主原料合成樹脂價(jià)格不斷走高,滑石的重要性逐漸顯現(xiàn)出來。
用黑滑石制瓷原因在于:①它具有不含鉛、鎘,硬度高,質(zhì)地細(xì)膩的優(yōu)點(diǎn),在日用陶瓷方面前景十分廣闊;②因其色澤潔白、抗酸性強(qiáng)、絕緣性高、吸附力強(qiáng)、介質(zhì)損耗也小,是一種良好的電器陶瓷材料;③替代合成樹脂,滑石具有顯著提高塑料制品剛度,抗蠕變性,耐熱耐彎曲等特性。再加上價(jià)格上的優(yōu)勢,黑滑石在陶瓷、塑料產(chǎn)業(yè)中的地位不斷上升,使用比例不斷加大。不少企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,突破資源瓶頸,紛紛改變配方,大量使用黑滑石,使黑滑石用途不斷拓寬,性能更加穩(wěn)定。
二、存在的問題
我國黑滑石產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今僅20多年的歷史,其應(yīng)用領(lǐng)域還很窄,加工技術(shù)水平很低,主要用途集中在陶瓷領(lǐng)域, 行業(yè) 目前存在的主要問題包括:資源勘探程度低、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理(以出賣原礦為主);煅燒產(chǎn)品存在工藝落后、裝備不合理,煅燒的超白產(chǎn)品已失去滑石的礦物結(jié)構(gòu)和性能,使其應(yīng)用范圍受到了限制,產(chǎn)品的附加值較低; 行業(yè) 內(nèi)缺乏專業(yè)技術(shù)人員及 研究 機(jī)構(gòu)。
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