陶瓷原料资源分析报告

甘肃省白银市平川地区及周边区域佛山市陶瓷学会李沃孔海发霍秀琼欧春礼、原料样本外观及物理性能的描述原料名称外观及主要物理性能碱土（矿取）块状硬质粘土，外观呈灰黑色、灰黄色、灰白色，块状表皮多带有黄色斑块，敲击易碎，露天堆放易风化。有较好的可塑性，化浆后流动性较差，容易触变，经过1200T煅烧后，线收缩率为7.04%,烧失量5.92%,烧后试样吸水率约为5〜7%,呈暗红棕色，颜色较深（较差）。产地为平川区井尔川的山坡上，呈层状矿脉，层面之间较为夹杂。白砂土（新乐雅）属于含砂质较高的硬质粘土，半石质石块状，约6〜8cm，硬度约3〜4,外观呈灰白色，露天长时间堆放可风化。可塑性比较差，化浆后有良好流动性，经过1200T煅烧后，线收缩率2.81%，烧失量6.31%，烧后试样吸水率约为12〜15%，呈灰白色、灰米黄色，颜色较浅（较好）产地为平川区井尔川黄毛沟。红紫砂土（大缸厂）结团块状粘土，微呈层状纹理，暗紫红色，与四川的紫页岩相似，易碎，遇水易分散。可塑性较好，化浆后粘稠性大，触变较小，经过1200T煅烧后，试样完全烧结（出现玻化现象）并且出现膨胀和气孔，烧失量6.96%，外观为暗红棕色，颜色较深（较差），产地较广泛，分布在平川地区的丘陵地带。瓷石（白砂）（矿取）硬质石块状，硬度约为5〜6，属于含长石的石英砂岩，呈微青白色、灰白色，不透明，细心观察有明显的砂质感。基本无可塑性，化浆后容易产生沉淀，经过1200T煅烧后，线收缩率为6.96%，烧失量5.86%，烧后试样基本呈烧结状态（吸水率约为0%），外观为玉黄色、灰黄色，颜色深浅一般，产地为平川区陈尔山丘陵山坡脚下，矿点比较集中，但矿点不大。黑粘土（矿取）块状硬质粘土，有明显的层状纹理，呈黑色、灰黑色，敲击易碎，露天堆放易风化。具有良好的粘结性和可塑性，含有较多的有机物，化浆后粘稠性大，触变性比较小，经过1200T煅烧后，线收缩率为12.06%，烧失量产14.86%，烧后试样基本烧结（吸水率约为0%），表面有较多的微裂纹，外观为灰棕色，颜色较深（较差），产地为平川区小川东井丘陵地带，矿点为斜井，矿层较纯，常与煤层伴生。软土（新乐雅）块状硬质粘土，外观呈浅灰黑色，块状内有明显的植物化石痕迹，敲击易碎，露天堆放易风化。具有较强的可塑性，化浆后具有良好的流动性，经过1200T煅烧后，线收缩率为4.41%，烧失量9.47%,烧后试样吸水率约为15〜20%，外观为白色、米白色，颜色较浅（很好），产地为平川区化石山、石碑沟一带。

原料名称外观及主要物理性能花岗石（矿取）硬质石块状，硬度约为6〜7,呈花斑黑白色，含有肉眼易见的云母片，无粘性，化浆后沉淀，经过12001煅烧后，线收缩率约为10.00%，烧失量产0.92%，烧后试样呈关熔融状态（吸水率为0%）,表面有光滑且有玻璃光泽，边角圆滑，外观为棕黑色，颜色很深，产地为平川区红会三矿土劳子村（山上），矿点与长石矿共生，矿源比较集中。绿粘土（矿取）块状结团粘土，有明显的层状纹理，呈灰绿色、暗绿色，易碎、易风化。有较强粘结力，有可塑性，化浆后流动性差，容易触变，经过1200T煅烧后，线收缩率为9.64%，烧失量5.78%,烧后试样基本呈烧结状态（吸水率约为0%）外观为锗灰色，颜色较深（较差），产地为陈尔山丘陵地带（路边），伴生在石英砂岩上方，矿层较薄，存量不多。钠长石（新乐雅）硬质石块状，约6〜8cm，硬度6〜7，浅黑白花斑色，属于花岗岩类，无粘性，水磨化浆后产生沉淀，经过1200T煅烧后，线收缩率为13.82%，烧失量2.13%，烧后试样呈完全烧结状态（吸水率为0%）,表面有少许光泽，外观为浅玉黄色，颜色较浅（较好），产地甘肃省永登地区。本地砂（石碑沟）（新乐雅）松散砂土状，基本无粘性，夹有2〜3cm小砂土团，呈红白黑斑色，颜色比较杂，含有较多明显砂粒。有粘结性，化浆后流动性差，触变性大，经过1200T煅烧后，线收缩率为10.20%，烧失量产5.99%，烧后试样完全烧结状态（吸水率为0%），表面有光泽，外观为锗灰色，颜色较深（较差），产地为平川区石碑沟。焦宝石（矿取）块状硬质粘土，外观呈灰黑色、灰白色，块状表皮有光泽，敲击易碎，露天堆放易风化，有较强的粘结性，化浆后较稠，流动性差，经过1200T煅烧后，线收缩率为11.21%，烧失量为8.33%，烧后试样呈半烧结状态（吸水率约为2〜3%），外观为米黄色、浅黄色，颜色深度一般，产地为平川区陈尔山的山坡上，呈层状矿脉，矿点比较分散。软白砂（大缸厂）半风化石块状、松散砂状，呈灰色、锗灰色，含有明显的石英砂粒，属于典型石英砂岩类，敲击易碎，基本无可塑性，化浆后沉淀，经过1200T煅烧后，线收缩率为1.04%，烧失量接近0%，烧后试样呈疏松状态（吸水率大于20%），用手瓣捏易碎，外观纯白色，颜色很好，产地为平川区刀棱山（以及陈尔山一带的丘陵地带）。宝矸（大缸厂）块状硬质石块，约4〜5cm，硬度4〜5，灰黑色、灰色，表皮略带黄色斑块，有光泽，长时间露天堆放可风化碎裂，外观与山东地区焦宝石相似。有一定可塑性，化浆后有良好流动性，经过1200T煅烧后，线收缩率为2.83%，烧失量9.21%，烧后试样呈疏松结团状态（吸水率大于20%），外观为白色、微灰白色，颜色很浅（很好），产地为平川区陈尔山一带丘陵地区。

原料名称外观及主要物理性能白土（大缸厂）半石质土块状，约6〜8cm，硬度约3〜4,属于硬质粘土类，外观呈灰白色，露天长时间堆放可风化，外观与白砂土相似。有较强的可塑性，化浆后有良好流动性，经过1200T煅烧后，线收缩率为4.44%，烧失量9.10%，烧后试样呈疏松结团状态（吸水率大于20%），外观为米白色、浅黄白色，颜色很浅（很好），产地为平川区上甘沟。黑焦宝（新乐雅）块状硬质粘土，有明显的层状纹理，呈黑色、灰黑色，敲击易碎，外观与黑粘土基本相同，露天堆放易风化，有较强的粘结性和可塑性，化浆后粘稠性大，流动性差，触变性小，经过1200T煅烧后，线收缩率为12.06%，烧失量产15.01%，烧后试样基本呈烧结状态（吸水率约为0%），有轻度黑心和开裂，外观为浅灰色、灰黄白色，颜色较浅（较好），产地为平川区瓷窑沟。白砂（新乐雅）为风化石英砂岩，松散砂状，呈灰色、诸灰色，含有明显石英砂粒，与软白砂的外观极为相似。有一定的可塑性，化浆后流动性差，触变性大，经过1200T煅烧后，线收缩率&08%，烧失量5.44%，烧后试样基本呈烧结团状态（吸水率约为0%），外观为灰色、锗灰色，颜色较深（较差），产地平川区瓷窑沟。黑十八、、—（大缸厂）块状硬质粘土、半石块状，有明显的层状纹理，呈黑色、灰黑色，敲击易碎，内夹有明显植物化石痕迹，外观与黑粘土基本相同，露天堆放易风化。有较强的粘结性和可塑性，化浆后流动性比较好，经过1200T煅烧后，线收缩率为12.06%，烧失量为10.32%，烧后试样基本呈烧结状态（吸水率约为0%），外观为灰色、青灰白色，颜色较深（较差），产地为平川区上甘沟。钾长石（矿取）块状硬质石块，呈肉红色，偶含有黑色斑块，硬度约6〜7。无可塑性，水磨化浆后产生沉淀，经过1200T煅烧后，线收缩率为13.83%，烧失量1.01%，烧后试样呈完全烧结团状态（吸水率为0%），表面有少许光泽，外观为灰色、灰黑色，颜色较深（较差），产地为平川区红会三矿土劳子村（山上），矿层比较集中，矿源储量大。黄土（黑釉土）（矿取）结团粘土状，用手捏压易碎，外观土黄色、暗桔黄色，颗粒细小均匀，有一定可塑性，粘结性能比较差，化浆后有良好流动性，经过1200T煅烧后，烧失量9.21%，烧后试样呈熔融状态（吸水率为0%），有轻度膨胀，表面光滑圆角，有玻璃光泽，外观为棕色、咖啡色，颜色很深，产地为平川区磁窑沟的黄土坡上（在平川地区分布非常广泛），矿层很厚面均匀，矿层丰富。白软土（新乐雅）半石质、硬质土块状，散土与硬块混合渗半，属于硬质粘土类，外观灰黑色、灰褐色，有轻度油腻感，有较强的可塑性，化浆后流动性比较差，有触变性，经过1200T煅烧后，线收缩率为8.67%，烧失量10.63%，烧后试样吸水率约15〜20%，外观为米黄色，颜色较浅（较好）产地为平川区石碑沟的山坡上。

原料名称外观及主要物理性能通渭砂（寄样）风化散砂状，颗粒较细，夹带有少量粗砂粒，黄褐色、暗红黄色，粘结性差，化浆后易触变，外观与石碑沟砂相似，经过1200T煅烧后，线收缩率为10.11%，烧失量7.70%，烧后试样完全玻化（吸水率为0%）,有轻微膨胀，呈灰褐色，颜色较深（较差），产地通渭县李家店。滑石（寄样）原矿片状石块，硬度2〜3,外观黑色、黑灰色，夹有少许白斑块，手感油腻，基本无可塑性，化浆后呈糊状，经过1200T煅烧后，线收缩率为4.33%，烧失量7.15%，烧后试样呈疏松结团状态（吸水率大于20%），外观为纯白色，颜色很浅（很好），产地为青海省乐都县。二、原料样本化学成份及主要矿物成份组成1、原料样本化学成份分析名称AlO23SiO2K02NaO2CaOMgOTiO2FeO23IL.碱土14.0168.841.470.590.630.571.347.075.21白砂土17.3273.530.790.070.310.200.790.925.69红紫砂土20.6654.454.421.381.032.450.828.705.68瓷石9.6981.561.852.041.250.310.110.732.08黑粘土26.3653.542.460.320.561.110.523.0812.05软土25.3161.911.070.560.590.311.120.778.20花岗石14.5159.461.273.296.235.190.508.610.85绿粘土12.0573.341.551.233.081.560.311.865.02钠长石15.0774.412.854.430.960.050.030.411.07本地砂11.1072.992.361.293.481.290.201.135.67焦宝石33.5946.312.640.800.480.961.502.0811.25软白砂2.4595.580.060.030.250.080.140.030.65

名称AlO23SiO2K02NaO2CaOMgOTiO2FeO23IL.宝矸23.9864.110.310.530.480.151.160.728.39白土24.8562.131.090.470.390.431.170.798.34黑隹小、 八、、宝27.2156.872.710.270.351.060.891.588.69白砂9.3978.181.050.803.181.050.280.744.92里十八、、—26.3754.412.670.800.711.180.902.3610.32钾长厂14.2675.064.464.040.780.150.080.380.67黄土12.4556.172.292.328.113.480.664.759.27白软土30.3752.811.980.620.180.791.281.6510.12通渭砂滑石2、原料样本矿物成份分析经过对原料样本进行X—射线衍射分析、煅烧性能及其他的物理分析，及结合化学分析结果，原料样本的基本的矿物组成如下。原料名称主要矿物组成碱 土高岭土30〜35%，石英45〜55%，赤铁矿7〜8%,少量长石、碳酸盐、膨润土、板钛矿。白砂土高岭土38〜45%，石英45〜55%，微量长石、碳酸盐、赤铁矿。红紫砂土高岭土45〜50%，石英30〜35%，赤铁矿8〜9%,长石4〜5%,碳酸盐3〜5%。瓷 石高岭土20〜25%，石英60〜70,长石2〜3%,碳酸盐1〜3%,微量云母，赤铁矿。黑粘土高岭土65〜70%,石英20〜25%，赤铁矿2〜3%,长石2〜3,有机物6〜8%,少量水云母、水铝石、碳酸盐。

原料名称主要矿物组成软 土高岭土60〜65%，石英30〜35%，碳酸盐1〜2%,长石1〜2%。花岗石高岭土3〜5%,黑云母15〜20%,白云母3〜5%,长石3〜4,石英30〜40%,碳酸盐15〜20。绿粘土高岭土25〜30,石英50〜55%,长石2〜3%,碳酸盐1〜2%,赤铁矿1〜2%。钠长石长石50〜55%，石英30〜35%，高岭土3〜5%,微量碳酸盐、赤铁矿。本地砂高岭土20〜25%，石英55〜60%，长石3〜4%,碳酸盐7〜9%,少量赤铁矿。焦宝石高岭土80〜85%,石英5〜6,水铝石3〜5%,长石2〜3,碳酸盐5〜7%,少量板钛矿、云母、有机物。软白砂石英93〜95%，少量高岭土、长石。宝 矸高岭土55〜60,石英30〜35%，少量长石、碳酸盐、板钛矿、有机物。白 土高岭土60〜65%，石英25〜30%，长石1〜2%,碳酸盐1〜2%。黑焦宝高岭土63〜68%，石英20〜25%，长石2〜3%,碳酸盐1〜2%,少量板钛矿、水铝石、有机物。白 砂石英75〜80%，高岭土2〜3%,长石1〜2%,碳酸盐5〜7%,少量赤铁矿。黑 十八、、 —高岭土60〜65%，石英20〜25%，长石2〜3%,赤铁矿2〜3%,少量碳酸盐、有机物。钾长石长石60〜65%，石英28〜32%，高岭土1〜2%,少量赤铁矿。黄 土高岭土20〜25%，石英25〜30%，长石30〜35%，碳酸盐15〜20%，赤铁矿4〜5%,少量滑石、有机物。白软土高岭土70〜75%，石英15〜20%，长石1〜2%,碳酸盐1〜2%,少量赤铁矿、有机物。通渭砂滑 石三、陶瓷原料墙地砖配方试验及应用比较利用原料样本进行配方小试，考虑每种原料数量较少，因此，对一些性能相近的原料进行混合使用，其中将宝矸、白软土、白土、软土混合称为“白粘土”，将黑粘土、黑土、黑焦宝混合称为“黑粘土”。］、内墙砖配方试验1#试验配方：白粘土37%，黑粘土3%,石灰石（广东）12%,素坯渣（广东）8%，软白砂10%,钠长石30%。2#试验配方：白粘土30%，黑粘土10%,石灰石（广东）12%，素坯渣（广东）8%，软白砂8%，钠长石30，钾长石2%。试验结果：素烧温度1180°C，两个配方性能基本相同，只是1#方比2#方白度理想得多，其中试样吸水率16〜18%，收缩率0.56%，其中1#方白度达到广东同类产品水平。2、 抛光砖配方试验1#试验配方：白粘土25%，黑粘土2%，钠长石65%，生滑石3%，软白砂5%。2#试验配方：白粘土22%，黑粘土5%，钠长石60%，钾长石20%，生滑石3%，软白砂5%。试验结果：煅烧温度1220C，两个配方性能基本相同，只是1#方比2#方白得多，其中试样完全烧结（吸水率接近0%），有釉光，收缩率9.8%,1#方白度基本达到广东抛光砖水平。3、 仿古砖配方试验1#试验配方：白粘土20%，黑粘土8%，白砂20%，瓷石10%，透辉石（山东）10%，钾长石32%。2#试验配方：白粘土33%，软白砂5%,钠长石45%，透辉石（山东）12%，滑石5%。试验结果：煅烧温度11901,1#方试样吸水率6〜7%,收缩率5〜6%,2#方吸水率4〜5%,收缩率6〜7%,1#方白度不理想，2#白度理想。4、配方应用成本比较将平川地区的墙地砖坯料与国内主要陶瓷产区坯料比较如下：地区名称抛光砖坯料（元/吨）内墙砖坯料（元/吨）普通地砖坯料（元/吨）广东佛山100〜13070〜10070〜100四川夹江250〜28090〜120100〜130山东淄博170〜19060〜9050〜80甘肃平川100〜12060〜9090〜110四、陶瓷原料性能及储藏情况评估综合以上的分析，如果从原料在墙地砖的使用特点上分，可以将平川地区的陶瓷原料大体上分为六大类。1、高铝硬质粘土类这类原料主要代表例如有黑粘土、黑土、黑焦宝、焦宝石、宝矸、软土、白土、软白土等如果从含有机物的情况分析，这类粘土又可以分为黑矸和白矸两种，A12O3含量一般为24〜30%，以高岭土为主要矿物成份，有较强的可塑性和粘结性，其中以黑粘土更为突出，由于粘土中吸附了较多的K2O、Na2O、TiO2、Fe2O3，耐火度并不很高，一般在1200〜1300°C，有些粘土TiO2、Fe2O3很低，烧后白度非常好，很适合生产抛光砖，完全可以替代广东黑泥。高铝硬质粘土类是平川地区资源最为丰富的陶瓷原料之一，广泛地分布于平川地区多个丘陵地带，目前已经形成开采的矿井主要集中在两个区域，即宝积乡区域（石碑子沟－刀椤山－磁窑）和水泉乡区域（井尔川一碱水一大营水），距离市区中心大约为5〜30公里，运输条件非常方便，一般到厂价为30〜50元/吨。平川区的硬质粘土资源主要集中在表土层，基本上为露天井开采，矿源距离地表一般为0.5〜5.0m,矿层厚度2〜10m,开采工作非常便利，总储量超12亿吨，也就是讲，如果当地有100条墙地砖生产线，完全可以开采使用700年以上。2、 高硅风化瓷砂类为类原料的主要代表例如有碱土、白砂土、白砂、本地砂、绿粘土等，SiO2含量一般为70〜80%,A12O3含量一般为10〜17％，CaO、MgO含量相对比较高。主要矿物成份为石英，含有适量的高岭土、膨润土、长石、碳酸盐，可塑性一般比较差，个别含有膨润土的有一定的触变性，烧结温度一般为1180〜12401,通常可以代替长石、低温瓷砂使用，大部份的原料烧后白度不太理想，高温煅烧时容易发泡，一般只能适应生产带釉面的非烧结类产品，例如水晶砖、内墙砖、仿古砖等。高硅风化瓷砂类的开采矿点目前主要集中在城尔山－磁窑沟一带，距离市区中心约3〜15公里，常与石英砂岩基本伴生在一块，大部份矿源浮现在表层，开采极为方便，但各个矿点的储量不太集中，预计总储存量为2〜3亿吨，目前原料到厂价为30〜40元/吨。3、 风化石英砂岩类这类原料的主要矿物成份为石英，SiO2含量大于95%,颗粒细小且均匀，基本无可塑性和粘性，烧后白度非常理想，白度一般超过85度，目前主要供应附近的玻璃厂作为生产原料，少量在日用陶瓷的坯、釉中使用，目前到厂价格为50〜60元/吨。开采矿点主要集中在平川区内的城尔山－磁窑沟一带，矿体长达5公里，距离市中心约10〜15公里，矿源基本浮露在地表层，开采非常方便，预计总储量为2〜3亿吨。在未来的陶瓷生产中，风化石英砂岩类原料应该可以得到更广泛的应用，例如应用在广场砖、外墙砖坯料中，甚至使用在抛光砖坯料、釉料熔块都可以使用。除了风化的石英砂岩外，在距离平川区中心约80〜100公里的地区，有一处品位极高的脉石英矿，外观呈现半透明状态，有油脂光泽，SiO2纯度达到98%以上，预计到厂单价约为70〜80元/吨。4、长石及花岗岩类长石是陶瓷生产中必需使用的熔剂原料，目前发现的长石矿区暂主要的红会钾长石矿点（实际上属于钾钠长石矿），距离市区中心约40〜50公里。矿源以大石块形式完全暴露在山头上，矿脉集中，矿层丰厚，基本上没有其他岩层的参入，开采极为方便，预计储量为1.0〜1.2亿吨。K2O、Na2O含量为8〜9%,煅烧熔融温度一般为1180〜1200°C，但该矿点的长石烧后白度不太理想，只能适用于生产带釉面类的产品。在红会长石矿区内，与之一起共生的有一种始熔温度很低的花岗岩石（具体参见上面分析结果），1150T便开始熔融，12001已经基本上玻璃化，烧后黑色，无发泡，与广东生产广场砖的“子洞石”非常相似，完全可以取代“子洞石”应用在广场砖的特殊粒子上，或者代替广东的“狮山灰”应用在一些对坯体颜色没有特别要求的产品上。在距离平川区西南面约150公里的永登县，目前已经正在开采使用的钠长石矿（具体参见上面分析结果），矿源的品位比较高，K20、Na2O含量7〜8%,煅烧熔块温度1180〜1200°C煅烧白度比较理想，基本上可以在抛光砖坯料内使用，到厂价格为90〜100元／吨。5、 黄土类作为大西北，黄土类资源是非常丰富的，连绵的山丘，一望无边，真是取之不尽，用之不绝，