高岭土怎么在煤炭中发现的（怎么判断是不是煤系高岭土）
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高岭土（Kaoline）
一、概述
高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土或粘土岩。高岭石族粘土矿物包括高岭石、埃洛石、地开石、珍珠陶土等。高岭土的矿石类型按外貌可分为土状高岭土和块状高岭土。按主要粘土矿物成分分为高岭石块状高岭土和埃洛石块状高岭土。按其质地、塑性和砂质含量分为三种，即硬质高岭土：质硬、无可塑性，细磨后具可塑性；软质高岭土：质软、可塑性较强，砂质含量小于50%；砂质高岭土：质松散、可塑性弱，砂质含量大于50%。高岭土因具有许多优良的工艺性能，广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料和化工、农药、医药、纺织、石油、建材、国防等领域。
二、矿物性质
高岭石的化学式为Al4［Si4O10］（OH）8，理论化学成分为：Al2O3 39.5%，SiO2 46.54%，H2O 13.96%。单斜或三斜晶系，粒度细小，通常在0.2～5μm之间。纯净者呈白色，光泽暗淡，土状光泽或无光泽，硬度接近于1。易成粉末，潮湿时具可塑性，密度2.6g/cm3左右。通常，高岭石粒度分布在2～0.25μm之间；埃洛石2～0.062μm之间；蒙脱石为2～0.25μm和0.125～ ＜0.062μm两级；水云母在各粒级均有分布。Fe2O3、TiO2、MnO、有机质及稀有元素对高岭土的白度有影响。高岭土泥浆性能稳定、粒度细、悬浮性能好，细度、厚比系数越高（即径厚比），触变性越大。高岭土的离子交换性与矿物的种类有关。一般阳离子交换容量3～15 m mol，阴离子交换容量为7～20 m mol。按照可塑性指数，高岭土及其泥料的可塑性分强塑性（＞15）、中塑性（7～15）、弱塑性（1～7）、非塑性（＜1）四个级别。高岭土的耐火度一般为1700℃，属于一般耐火粘土，优质高岭土耐火度达1800℃。
三、用途
高岭土以其洁白的基色，高度的分散性和可塑性，很高的电阻和耐火度，良好的吸附性、烧结性、离子交换性和物化稳定性，广泛应用于许多工业部门，成为国民经济中的重要矿产资源之一。
1）陶瓷工业：由于高岭土的可塑性、黏结性、悬浮性和结合能力，陶瓷泥坯有利于车坯及注浆，便于成形。
2）造纸工业：用作涂料和填料，可以提高纸张的覆盖性能、涂布光泽性能，增加纸张的白度、不透明度、光滑度及印刷适应性。
3）耐火材料工业：用来生产耐火材料，其制品具有抵抗高温不变形的能力。
4）橡胶工业：用作填料，可提高橡胶制品的机械强度，增强耐磨性和化学稳定性，延缓橡胶的硬化时间。
5）油漆工业：主要用作充填物和色料替代物。
6）塑料工业：作为填料使产品表面光滑、减少热裂和收缩，有利于抛光、尺寸的精确度、耐化学腐蚀性等。
7）搪瓷工业：在珐琅釉中加入高岭土，使珐琅釉层经煅烧后与铁质坯体牢固结合。
8）环境方面：可用于化工和生活用水的过滤，去除水中重金属阳离子污染物，吸附废水中的NH3--N、
等。同时还可用于大气污染的净化和土壤的自净。
9）制造池窑玻璃纤维：含铁低的高岭土用于玻璃纤维制造业，提供铝和硅的来源，还能使其光泽黯淡。
10）其他用途：高岭土还可用于生产白水泥、聚合铝，低铁、硫的高岭土可在催化剂生产中应用。此外，在化肥、农药、化妆品等方面有广泛的应用。
四、地质特征
高岭土矿床广泛分布于热液蚀变、风化和沉积的岩石中。根据高岭土矿床的成矿地质特征和成矿作用，高岭土矿床一般划分为风化型、热液蚀变型和沉积型。
（一）风化型高岭土矿床
分风化残积型高岭土矿床和风化淋积型高岭土矿床两个亚类。
1.风化残积型高岭土矿床
风化残积型高岭土，是富含铝硅酸盐矿物的岩石经强烈的化学风化作用，在原地残积而成的。矿体呈帽状、似层状、槽状、透镜状、囊状、楔状、脉状等，产于潜水滞流带上部。矿床具有明显的垂直分带，自上而下包括全风化带、半风化带、微风化带至新鲜岩石。湖南衡阳界牌高岭土矿床是该类型的典型矿床。
湖南衡阳界牌高岭土矿床处在衡阳县与衡山县交界的地区，位于燕山早期白石峰二云母花岗岩与前震旦系板溪群五强溪组凝灰质板岩、泥质粉砂岩的接触带上，见有条纹条带状钠化混合岩、绢云母斜长片麻岩、白云母片岩、石英钠长岩，并有伟晶岩脉穿插，这些遭受了蚀变的岩石，又遭受了强烈的风化，具有明显的风化壳垂直分带，形成了巨大的高岭土矿床。高岭土主要是母岩中各种长石经风化的高岭土化的产物，部分是由白云母转化而成的。矿物成分以高岭石、埃洛石、伊利石为主。矿体呈似层状产出，走向北东，倾向北西，倾角30°～40°。矿体厚度为25～30 m，沿倾向延伸70～150 m。逐渐呈楔形尖灭。底板为钠化混合岩，顶板为石英岩。矿体内常见板岩、千枚岩、片岩等残留体。优质界牌高岭土的化学成分见表2-40-1。
表2-40-1 优质界牌高岭土化学成分（wB/%）
2.风化淋积型高岭土矿床
该类矿床是地下水垂直渗透或沿成矿原岩与下伏灰岩之间侵入，成矿原岩在硫酸的参与下分解，粘土矿物淋积在灰岩的溶蚀空洞内而成的。矿体一般具有明显的垂直分带现象，自上而下大致分为：铁帽和杂色高岭土带；白色致密块状高岭土带；黑白相间的条纹状高岭土带；劣质高岭土带，通常很薄。四川叙永埃洛石矿床是该类型的典型矿床。
四川叙永埃洛石矿床分布在四川台向斜南缘的叙永台凹内，矿体产于龙潭煤系与茅口灰岩之间的不整合面上。矿区内构造主要以平缓的复式背斜为主。埃洛石矿主要分布在背斜轴部和翼部的抬升部位，常出现在海拔较高的山腰。单个矿体为巢状、鸡窝状、漏斗状等，形态复杂。单个矿体面积一般为数平方米或数十平方米，厚度变化大，一般0～3m。龙潭组含黄铁矿高岭石粘土岩是主要的成矿物质来源。埃洛石主要分布在风化淋积剖面的下部，矿石主要为白色，其次为浅蓝色、黄白色、黄棕色及杂色。黄棕色矿石主要分布在矿体上部，白色或浅蓝色矿石在下部，常呈似层状，矿体底部常为黑色或黑白相间的矿石。矿石的主要矿物成分为埃洛石。矿床的风化淋积剖面，自上而下可划分为5个带：弱风化淋滤带、淋滤氧化带、淋滤淀积带、淋滤脱硅带和灰岩风化溶蚀带。
（二）热液蚀变型高岭土矿床
该类矿床与火山活动关系密切，形成矿床的原岩一般为酸性火山岩和火山碎屑岩。矿体大致顺层分布，产于硅化高岭土化带中，呈似层状、层状及透镜状产出，产状与蚀变带一致。江苏苏州观山高岭土矿是该类型的典型矿床。
江苏苏州观山高岭土矿床位于扬子拗陷太湖隆起湖州-苏州断块的东缘、木犊短向斜与谭东-光福-通安断裂北东延伸的交界处。区内出露二叠系孤峰组-龙潭组砂页岩、二叠系长兴组-三叠系青龙群灰岩、侏罗系龙王山组火山岩和青龙群-长兴组灰岩。矿区断裂发育，有火成岩脉穿插。矿区内中、低温热液蚀变活动普遍，主要与火山活动后期的热液活动有关，晚期岩脉侵入又有叠加蚀变作用，形成各种蚀变矿物组合：①大理岩化带位于矿体下部，多为矿体的底板。②菱铁矿化带呈孤立的透镜体断续产于大理岩化带与高岭土化带之间，地表处常为褐铁矿。③高岭土化带呈不规则的似层状、透镜状或脉状产出，厚度平均为20 m。主要矿物为高岭石和埃洛石。④明矾石化带常呈断续的似层状或透镜状，主要矿物为明矾石，含高岭石、埃洛石、黄铁矿和石英。⑤绢云母硅化带为矿体的顶板，矿物以次生石英为主，绢云母次之，伴有少量黄铁矿、明矾石。该带下部绢云母有所增多，并有少量高岭石。
（三）沉积型高岭土矿床
按沉积建造类型又可分为碎屑建造沉积型、含煤建造沉积型两个亚类。
1.碎屑建造沉积型高岭土矿床
矿石类型分为软质粘土和砂性高岭土，前者含砂量低，晶片呈破裂状，矿层透水性差，铁质不易淋滤迁移。如广东清源、吉林水曲柳的高岭土矿床属此类，大部作耐火粘土使用。后者大都是含高岭土的长石、石英砂层或砂砾层。透水性好，沉积于盆地之后，又遭受了进一步的风化淋滤。若有腐殖质造成的酸性还原环境，则可生成结晶度好的片状高岭石，含铁、钛低，白度高，是优质的造纸涂料。广东茂名、广西合浦的高岭土矿床属此类。现以广东茂名高岭土矿床为例叙述如下。
广东茂名高岭土矿位于茂名市北郊。产于古近纪-新近纪盆地内。盆地下部为古近系油柑窝组，为一套砂砾岩、砂岩和油页岩沉积，夹褐煤和泥质薄层。其上为新近系中新统黄牛岭组，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。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。高岭土矿层呈层状、似层状产出。含矿层岩性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。矿物以石英和高岭石为主，仅含少量伊利石。原矿中高岭石含量较低，占20%～40%，石英含量占50%～80%。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，在古近纪、新近纪湿热的气候条件下，遭受强烈风化而形成。
2.含煤建造沉积型高岭土矿床
是在含煤岩系中由沉积作用形成的高岭土矿床。在我国是一种重要的高岭土类型，广泛分布于辽宁太子河流域和辽东半岛南部，以及广大的华北平原和华东地区的各煤盆地内，占全国各类粘土总量的2/3。高岭土在层位上具有广泛的对比性，与我国各个成煤时代的地层关系密切，常与耐火粘土、铝土矿共生。
典型矿床为大同含煤建造沉积型高岭土矿床，为沉积成岩所形成的硬质高岭土矿床。矿区位于山西省大同市西南，呈北东—南西向分布，面积约2000km2，构造位置属云岗-平鲁构造盆地。含矿岩系是石炭系上统的太原组，其次是二叠系下统山西组。高岭石矿层与煤层紧密共生。太原组分布着9层煤，其间夹有11层高岭土。其中4号矿层在北部的同家梁、口泉一带最为发育，单层厚度一般近1 m，最大厚度可达2 m，矿石为粗晶和细晶高岭岩，层位稳定，质量好；5号矿层在煤田中部峙峰山至鹅毛口一带发育，平均厚度2.25 m，矿石为深灰到黑色的胶状高岭岩，常含少量一水软铝石；6号矿层质量好，层位、厚度稳定，分布面积广，从山阴、马营、怀仁、峙峰山、吴家窑直至大同口泉一带均有发现，为本区主要的制瓷高岭土矿层，矿层分两层，上层为细晶高岭石岩，下层为粗晶高岭岩，单层厚度为0.2～0.5 m；8号矿层广泛分布于全区，矿石为胶状高岭石，平均厚度0.34 m，矿石质量好；其余矿层经济意义不大。矿石自然类型可分粗晶高岭岩、细晶高岭岩、隐晶质及隐晶质含一水铝石的高岭岩、碎屑状高岭岩4种。矿石化学成分为硅低铝高型。
五、矿床分布
中国高岭土分布广泛，遍布全国6大区21个省（区、市），成矿时代有70%形成于中、新生代。广东省是探明高岭土储量最多的省，其次为陕西、福建、江西、广西、湖南和江苏，其他有高岭土储量的省区有河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、浙江、安徽、山东、河南、湖北、海南、四川、贵州和云南。主要矿区分布见图2-40-1。
图2-40-1 中国主要高岭土矿区分布示意图
风化残积型高岭土矿床在南方广泛分布。成矿时代较新，主要形成于新近纪上新世—第四纪，风化淋积型高岭土矿床产于二叠系乐平统龙潭煤系和早二叠世阳新统茅口灰岩的岩溶侵蚀面之间。热液蚀变型高岭土矿床在东部主要与中生代中—晚期火山活动有关。大多数矿床赋存于侏罗系上统的火山岩中。碎屑建造沉积型高岭土矿床多属古近纪、新近纪或第四纪河、湖、海湾沉积，它们多沉积于断陷盆地、河谷洼地或邻近的海湾。含煤建造沉积型高岭土矿床分布在石炭纪—二叠纪煤系地层中。
六、可供资源
截止2005年底，全国共有高岭土矿产地232处，主要集中在广东、陕西、福建、广西、江西、湖南、江苏等省区。全国查明资源储量182995×104t，其中广东省查明资源储量占全国查明资源储量的29.63%；陕西查明资源储量占全国查明资源储量的24.54%；福建查明资源储量占全国查明资源储量的10.96%；广西查明资源储量占全国查明资源储量的7.83%。我国主要高岭土矿区高岭土查明资源储量分布情况见表2-40-2。
表2-40-2 中国主要高岭土矿区查明资源储量的分布
（据国土资源部《全国矿产资源储量通报》，2005）
煤矸石经高温煅烧后出来的是不是高岭土?
不是。
高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻，又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。
高岭土的矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。
扩展资料
1、煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。
煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
2、高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成，主要矿物成分是高岭石。
参考资料来源：百度百科-高岭土
参考资料来源：百度百科-煤矸石
中国煤系高岭土加工利用现状与发展
唐靖炎 张韬
（苏州中材非金属矿工业设计研究院，国家非金属矿深加工工程技术研究中心，江苏苏州 215004）
摘要 中国以独特而丰富的与煤共伴生的高岭土资源（煤系高岭土） 著称于世。 估计储量为110×108t，探明储量17×108t。分布在中国东北、西北等主要产煤区。煤系高岭土的开发利用，不仅可以解决中国优质高岭土资源的匮乏，使得中国成为世界第一大高岭土资源国，而且使以往作为煤矸石而排放的煤系高岭土资源获得了开发利用。因此，中国煤系高岭土的规模化加工利用具有重大的社会与经济意义。
煤系高岭土的加工利用在中国经过近15年的技术攻关、装备开发，解决了“加工工艺流程”、“综合除杂提纯”、“高浓度湿法超细粉碎”、“强力粉碎干燥”、“强化气氛动态煅烧”等关键工艺技术难题，研制出“系列湿法超细磨机”、“高压压滤机”、“强力干燥机”、“直接或间接加热高温回转煅烧窑”等关键装备，填补了国际、国内煤系高岭土工艺技术与装备的空白，使得中国的煤系高岭土加工已达到30×104t/a的产业规模，并快速发展。
煤系高岭土产品广泛应用于造纸、塑料、橡胶、涂料等多个领域。据预测，2010年中国煤系高岭土产品的国内需求量将达92×104t，国际市场需求量更大。
关键词 煤系高岭土；煅烧高岭土；加工利用现状；发展前景。
第一作者简介：唐靖炎，教授级高工，国家注册咨询工程师，苏州中材非金属矿工业设计研究院院长，国家非金属矿深加工工程技术研究中心主任。
一、引言
煤系高岭土原料经过煅烧纯化等深加工工艺处理，产品以其散射力强、油墨吸附性能好、活性和白度高、电绝缘性能和热稳定性能好、孔隙率和遮盖率高、容重小等优点而在造纸、涂料、橡塑行业广泛应用。近年随着国民经济的快速发展，煅烧高岭土各类产品的需求量越来越大，我国煤系高岭土的开发利用技术和生产应用的规模也随之迅速发展起来。
二、资源现状
煤系高岭土是中国独具特色、有广阔利用前景的重要的非金属矿产资源。我国煤系高岭土在地质时代上从晚古生代到新生代各主要聚煤期的煤系中均有分布，而以晚古生代石炭-二叠系煤系中分布最广、厚度大、质量好、储量可观、开发应用价值大。目前，在我国东北、西北、西南地区的较大的煤矿区，企业已经在对本地区的煤系高岭土资源进行开发利用，如内蒙古呼和浩特、山西大同、吉林白山、安徽淮北、陕西浦白等地，部分地区已形成较大的开发规模和经济效益。
中国的高岭土资源分为硬质高岭土、软质高岭土、砂质高岭土三种原料类型和热液蚀变型、风化残积型、风化淋积型、河湖海湾沉积型、含煤建造沉积型等成因类型。软质和砂质水洗高岭土资源储量4.6×108t，占世界储量的3.9%，居世界第9位。煤系高岭土估计储量在112×108t左右，其中探明储量为16.7×108t，包括煤炭开采和加工过程中的作为煤矸石排弃的煤系高岭土。据统计，目前煤炭开采加工排弃的煤矸石累计约30×108t，占地1.2×108t hm2，是我国目前排放量最大的工业固体废弃物。煤矸石中约30%为高岭土含量在80%以上的煤系高岭土。因此，如果将煤系高岭土计算在内，中国各类高岭土资源探明储量约30×108t，位居世界第一位。
三、加工技术与装备现状
苏州中材非金属矿工业设计研究院（以下简称苏非院）暨国家非金属矿深加工工程技术研究中心（以下简称非矿工程中心），通过国家“八五”、“九五”、“十五”科技攻关项目以及科技部专项研究开发项目的支持，研发了超细剥片分级技术、不同类型煤系高岭土煅烧技术与工艺流程、增白煅烧新工艺、综合除杂技术、强化气氛动态煅烧技术、高浓度超细粉碎技术、高浓度湿法超细粉碎设备、间接加热、直接加热动态煅烧纯化设备等，形成了国际领先的规模化煤系高岭土成套加工技术和设备；同时在国内进行了大量的工程转化与应用，取得了较好的效果与显著的经济和社会效益，已达到约20×104t的生产规模，开发出不同行业应用的系列煅烧高岭土产品。
（一）主要工艺与技术
1.工艺流程
中国非金属矿业
与传统工艺流程相比，新工艺流程具有以下一些特点：
1）普通工艺流程对原料质量的要求较高，一般要求原料中w（Fe2O3）≤0.5%；w（TiO2）≤0.8%，限制了铁钛含量高［w（Fe2O3）≥0.5%；w（TiO2）≥0.8%］的煤系高岭土原料的利用。该新工艺流程对原料的适应性非常强，可处理目前国内已发现的大部分的煤系高岭土原矿，并可生产白度大于90%、-2μm含量大于90%的高档产品，大大提高了煤系高岭土的利用率（约70%）。
2）该工艺流程为“先磨后烧”工艺，可以解决普通工艺流程存在的烧不透或过烧、产品白度低、超细磨矿效率低、能耗大等问题，可降低生产成本15%以上。
3）该工艺采用了综合除杂提纯技术、高浓度湿法超细粉碎技术、强化气氛动态煅烧技术，确保了产品的质量指标。
4）该工艺采用了一系列的煤系高岭土加工专用设备，如BP系列磨剥机、强力粉碎干燥机、高压压滤机、打散机等，从而保证了整个工艺流程的技术可靠性和稳定性。
2.关键技术
1）综合除杂提纯技术。分别采用磁选、重选、化学等方法除去煤系高岭土原矿中的含铁含钛杂质矿物，研究开发出煤系高岭土除杂提纯新加工技术。采用磁选法可以除掉部分含铁含钛杂质矿物；煤系高岭土的密度约2.6g/cm3，含铁含钛杂质矿物的密度为3.4～3.8g/cm3，利用两者间的密度差，在一定浓度和充分分散的条件下，实现重选分离，除去部分含铁含钛杂质矿物；化学除杂法则是采用氧化-还原漂白方法除去部分铁杂质。经过综合除杂提纯，可使产品的铁、钛含量分别降至0.5%和0.8%以下。
2）高浓度湿法超细粉碎技术。通过高强度机械剪切和添加无机、有机混合分散剂，进行高浓度制浆、高浓度超细粉碎，浓度可达50%；比普通技术（制浆浓度约35%）提高15%，大大提高了磨剥设备的工作效率，降低了吨产品生产成本（约5%）。
3）强力粉碎干燥技术。该技术突破传统干燥方式（单一的加热干燥方式），集粉碎与干燥两大功能为一体，在产品干燥过程中不断将干块料粉碎，一次作业即可获得水分含量低于0.5%的粉体，热效率可达65%，比其他干燥技术的热效率提高10%左右。
4）强化气氛动态煅烧技术。煅烧是获取高白度、高质量煅烧煤系高岭土产品的关键作业之一，原料质量、煅烧温度、煅烧时间、煅烧气氛是影响煅烧产品白度的主要因素，其中尤以煅烧气氛控制最为重要。传统工艺技术一般采用氧化或还原气氛静态煅烧，对原料的铁钛含量要求严格［w（Fe2O3）≤0.5%，w（TiO2）≤0.8%］，难以加工处理铁钛含量较高的原料，且产品在堆放一段时间后会返黄。氧化气氛煅烧技术原理是：在煅烧过程中与煤系高岭土伴生的碳质和有机质经氧化反应生成CO和CO2逸出，煅烧产品白度一般可提高至80%以上，但同时铁钛物质在一般情况下也发生氧化反应生成FeO、Fe2O3、TiO2（分别呈黑色、砖红色和黄色），影响产品白度；还原气氛煅烧则是通过添加煅烧助剂（如氯化物），控制三价铁的含量来提高产品白度指标，但该类煅烧助剂对设备会产生腐蚀作用，影响煅烧设备的使用寿命。针对以上问题，该技术对煤系高岭土煅烧技术进行了系统研究，研究开发出先进的强化气氛动态煅烧技术，可确保煅烧产品白度大于90%，甚至高达94%。强化气氛动态煅烧技术即采用回转煅烧窑，通过添加一种或几种煅烧助剂（该助剂对煅烧设备无任何腐蚀作用），来控制煅烧气氛如氧浓度，一氧化碳浓度、二氧化碳浓度以及其他一些物质组分的浓度，调节上述各组分在煅烧气氛中的比例，在一定的温度和压力条件下，使物料中的活性铁与气氛中的某些组分如一氧化碳生成稳定的羰基络合物——五羰基铁。在五羰基铁中，铁的氧化态为零，所以不显色。这种特殊络合物很稳定，在200～800℃、氧化气氛条件下对用强化气氛动态煅烧法获得的高白度煅烧高岭土产品煅烧4～5 h，产品仍为白色，并不变红。所以，采用该技术生产出的煅烧高岭土产品，在常温下使用或即使在腐蚀性较强的涂料中使用仍能保持稳定而不显色。
表1 采用不同煅烧技术生产的煤系煅烧高岭土产品质量对比
注：除煅烧气氛外，其他条件均相同。
（二）主要加工设备
苏州中材非金属矿工业设计研究院和非矿工程中心研制开发了BP-D、BP-S系列磨剥机、高压压滤机、QGS强力粉碎干燥机、打散机、直接加热、间接加热回转煅烧窑等。
1.BP型磨剥机
采用单槽与双槽两种串联加工，不仅在容积上扩大，还对搅拌叶轮和筒体进行了改进，叶轮改为偏心轮，可以产生不等速紊流，增强剪切作用，提高磨剥效率，降低能耗10%左右。BP-80型磨剥机与BP-500型磨剥机主要性能指标参见表2。
表2 BP 型磨剥机的主要性能指标
2.高压压滤机
进浆压力可达3～4MPa，滤饼水分低达28%～32%，大大提高了压滤工作效率，也减轻了干燥作业的负荷。
3.QGS系列多功能强力粉碎干燥机
这是一种高效节能干燥设备，集干燥和粉碎于一体，热效率可达65%，比其他干燥设备的热效率提高10%左右。
4.打散机
煤系高岭土经高温煅烧后会产生烧结团聚现象，解聚的作用是将煅烧过程中形成的部分大颗粒打散，使煅烧产品恢复超细粉状。在对国外软质高岭土煅烧产品加工用打散机进行了消化吸收的基础上，针对我国煤系高岭土煅烧产品的特点，对打散机的转子、传动装置等进行了改进，开发出煤系高岭土煅烧产品解聚设备。目前，该设备除了应用于煤系高岭土加工，还应用于软质高岭土、碳酸钙、农药化肥等产品的打散和解聚。
5.回转窑
为实施煤系高岭土动态煅烧及强化煅烧气氛的调节，苏非院暨非矿工程中心通过引进英国煅烧垃圾用回转窑炉，并对其进行改进（如传动装置，煅烧喷嘴等），使其成为煤系高岭土煅烧用最佳专用设备。该设备具有以下特点：①动态煅烧，可保证产品质量；②可以控制煅烧气氛，满足工艺要求；③连续生产，处理量大；④热效率高、能耗低；⑤操作简单，易于控制等。
四、生产现状
我国工业规模的以煤系高岭岩为原料的煅烧高岭土的生产起步于20 世纪90年代，而白度大于90%、-2μm含量大于90%的双90产品的规模化生产在1998年前后才开始，2001年我国煅烧高岭土产量达到13×104t。经过十几年的努力，我国煅烧高岭土工业已经初具规模。目前，中国生产煅烧高岭土的厂家约45家，总生产能力达30×104t。设计能力在1×104t以上的企业有15家，在建和扩建万吨级以上的企业有十多家，主要分布在河北山西、内蒙古、湖北、陕西、河南、山东、安徽等省区。
五、消费市场
（一）消费市场
煅烧高岭土目前的主要消费市场是涂料、造纸、橡胶、塑料和陶瓷等，其中油漆涂料和造纸涂料是我国优质煅烧高岭土最主要的应用领域，分别占国内超细高白度优质高岭土消费量的60%和30%左右。2006年国内煅烧高岭土在油漆、造纸、橡胶、塑料中的消费量共达25×104t，其中油漆、涂料消费量是10×104t，涂布纸等消费量是6×104t，橡胶、电瓷、塑料4×104t。
（二）消费价格
国内市场价格，高岭土原矿每吨销售价60～120元；产品中，电陶产品300～900元/t；造纸产品450～2000元/t，涂料800～2600元/t，一般煅烧土1000～2500元/t，1250目煅烧土2000～3000元/t，双90煅烧土3000～5000元/t。
（三）目标市场
煅烧高岭土因其独特的物理性能在造纸、橡胶、电缆、塑料、医药中的应用效果非常好，现在这部分市场主要由进口煅烧高岭土占据，国产煅烧土也有部分在电缆行业得到了应用。煅烧高岭土的主要应用方向为造纸、电缆、油漆、涂料、橡胶、塑料、医药等方面。
表3 2010年中国优质煅烧高岭土需求预测（104t）
随着科技的发展，煤系高岭土正被开发出越来越多的作用。当今世界年产约40×104t催化裂化催化剂，几乎全是加入以高岭土为主要组分的“半合成”催化剂。用废碱和劣质高岭土合成4Å分子筛，既节省了原料成本，又减少了污染，在环保和经济效益方面都有十分重要的意义。有机改性的高岭土，其比表面积增大，对污染物的吸附、迁移和降解有良好效果。目前国内有机改性土的开发利用还处于起步阶段，有机改性高岭土作为选择性吸附剂具有相当大的工业应用前景。
（四）国内主要应用领域对优质煅烧高岭土的需求预测
随着我国经济和工业的迅速发展，对优质煅烧高岭土的市场需求也将迅速增长。预计到2010年，我国煅烧高岭土产品需求量将达到92×104t。
六、展望
我国非金属矿“十一五”发展规划指出：以先进的技术装备和生产工艺，提高资源利用率，通过矿物材料的深加工，使资源的价值得到更大发挥，要重点做好煅烧高岭土等产品的开发。我国能源节约与资源综合利用“十一五”规划指出，实施可持续发展战略，要求节约资源，保护环境，建立共伴生矿资源综合利用示范工程；围绕攻克高岭土超细、增白、改性复合等技术难点，组织一批综合利用深加工项目，对煤系共伴生资源进行深加工和利用。国家经贸委《煤矸石综合利用技术政策要点》指出煤矸石综合利用技术以巩固、推广为主，完善、开发并举。巩固已有的技术成果，推广技术成熟、经济合理、有市场前景的技术，逐步完善比较成熟的技术，研究开发新技术，积极引进国外先进技术和装备，在消化吸收的基础上努力创新，不断提高煤矸石综合利用的技术装备水平，促进煤矸石的扩大利用。国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知中再次强调推进废物综合利用，要以煤矿瓦斯利用为重点，推进共伴生矿产资源的综合开发利用。以粉煤灰、煤矸石、尾矿和冶金、化工废渣及有机废水综合利用为重点，推进工业废物综合利用，把煤矸石的扩大利用作为资源综合利用的重点工作，并将煤矸石综合利用作为一项长期的技术政策加以鼓励。我国独特的煤系高岭土资源将会有更好的发展前景。
（一）市场展望
1.造纸行业
造纸工业是煅烧高岭土的重要用户，发达国家人均年用纸90 kg左右，1993年我国人均用纸9 kg左右，1996年已达26 kg/人。近年来我国造纸工业正以每年15%的速度递增。煅烧高岭土油墨吸收性好，遮盖率高，可部分代替昂贵的钛白粉，尤其适合高速刮刀涂布机使用。随着我国造纸业的发展，产量的扩大以及高速刮刀涂布机的引进，煅烧高岭土的用量将逐步扩大。
2.中高档涂料
随着国民经济水平的提高，油漆涂料的需求量在不断增大。世界著名的立邦、ICI涂料公司对煅烧高岭土的需求正在逐步扩大。由于大公司的样板和市场竞争的作用，国内的各涂料厂家已越来越多地使用煅烧高岭土了。煅烧高岭土用于涂料行业可减少TiO2的用量，使涂膜具有更好的特性，可改善涂料的加工、储存和应用性能。煅烧高岭土在涂料中的用量为10%～30%，使用的煅烧高岭土以-2μm含量为70%～90%为主，目前该行业的年用量4.5×104t·a-1。据权威人士估计，近几年乳胶漆年产量将达（80～100）×104t，这是煅烧高岭土的一个潜在的更大的市场。
3.塑料、橡胶工业
在工程塑料、通用塑料中，煅烧高岭土的充填量为20%～40%，用作填料和补强剂。煅烧高岭土用于聚氯乙烯电缆，能改善塑料的电性能。多功能塑料棚膜也是一个很大的市场。我国的橡胶行业用高岭土量较大，在橡胶中充填的高岭土比例从15%至20%不等，煅烧后的高岭土（包括表面改性）可替代炭黑、白炭黑，生产浅色橡胶制品、轮胎等，具有很好的市场前景，有（5～10）×104t的市场潜力。
总的来说，未来的煅烧高岭土市场，虽然有碳酸钙、滑石等矿物的竞争，有可能失去一些低档产品市场，但高档煅烧土因其独特的物理性能在国际和国内市场上仍具有相当大的竞争力。
（二）技术展望
伴随煤系煅烧高岭土产品应用领域的迅速拓展，产业规模不断扩大，加工工艺的短流程优化，改性改型复合技术与药剂的完善，生产设备的大型化、系列化，节能降耗，生产线自控与在线检测与产品标准化的开展，这些将促进煤系煅烧高岭土产业健康发展，为我国共伴生非金属矿资源的高效开发利用走出一条创新之路。
The Current Situation and Development of Coal-series Kaolin's Processing and utilization in China
Tang Jingyan，Zhang Tao
（Suzhou Zhongcai Design And Research Institute for Non-metallic Minerals Industry，National Research Centre for Further Processing of Non-metallic Minerals，Suzhou Jiangsu 215004，China）
Abstract：China is famous for unique and abundant coal-paragenetic kaolin（coal-series kaolin）resources.The estimated reserves of it amount to 11 billion ton and demonstrated reserves—1.7 billion ton.The coal-series kaolin deposits distribute over the main coalfields in Northeast and Northwest China.The development and utilization of coal-series kaolin can not only solve the problem of deficiency of high quality kaolin resources in China，but also make China the largest country in terms of kaolin resources.Furthermore，the coal-series kaolin，which was cast away in the past as the coal gangue，is now developed and utilized as an optimized resource .The scaled processing and utilization of China’s coal-series kaolin have a significant social and economical significance.
After 15 years of arduous efforts，a set of key engineering and technological problems，such as process flowsheet，comprehensive decontamination and purification，high-concentration wet process ultra-fine grinding，intensive grinding and drying，dynamic calcining under intensified atmosphere etc.，have been solved.A series of key equipment，such as wet process ultrafine grinding mills series，high-pressure filter，intensified dryer，high temperature rotary calcining kiln with direct or indirect firing and so on，was developed and manufactured，filling in a gap in coal-series kaolin processing technology.Now the coal-series kaolin production scale has reached 300 thousand ton a year and is still developing rapidly.
The coal-series kaolin products are widely used in paper making，plastic，rubber and coating industries.It is forecast，that the domestic demand for coal-series kaolin products will reach 920 thousand ton by 2010.And there will be an even greater demand all over the world.With the increase of market demand and higher technical requirement，the coal-series kaolin industry will be developed with each passing day.
Key words：coal-series kaolin，calcined kaolin，current situation of processing and utilization，development perspective.
煤系煅烧高岭土主要由什么煅烧而成
其原料是与煤伴生的煤系高岭岩，经过破碎、磨粉、湿法研磨、干燥、打散、煅烧等环节生产出煅烧高岭土。一般高岭土的密度范围是2.58-2.62g/cm3,硬度是2.4以上，这个主要与其中含有的杂质有关，比如含有石英砂，那么密度和硬度都会变大，煤系煅烧高岭土的密度范围是2.5-2.63，硬度2.4以上，主要跟矿源和煅烧温度有关，水洗高岭土与煤系高岭土的区别是水洗土是由钾长石和钠长石在大自然中风化形成的。
