[科普中國]-耐火黏土

又稱無序高嶺石。以高嶺石為主要礦物成分的天然硅酸鋁質(zhì)材料，化學(xué)組成大致為（Al1.8 Fe0.1 Mg0.2）[Si2O5](OH)4,Al2O3含量>30%，耐火度>1580℃，由硅酸鹽質(zhì)巖石風(fēng)化作用形成，是最基本、最常用的耐火原料。工業(yè)上使用的耐火黏土主要分為硬質(zhì)黏土和軟質(zhì)黏土兩類。軟質(zhì)黏土用于具有好的分散性和可塑性，常稱為結(jié)合黏土。通常將硬質(zhì)黏土高溫煅燒，用作制磚熟料，軟質(zhì)黏土直接用作制磚結(jié)合劑。耐火黏土主要用于制造黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)耐火磚、耐火泥和陶瓷匣缽等。

簡介耐火黏土是一種以高嶺石為主體的多種礦物的混合物。我國根據(jù)現(xiàn)行耐火原料的化學(xué)成分技術(shù)指標(biāo)，將耐火度大于1580℃的黏土和耐火度大于1770℃的鋁土礦通稱為耐火黏土?？勺瞿突鸩牧系酿ね梁陀米髂突鸩牧系匿X土礦。它們除具有較高的耐火度外，在高溫條件下能保持體積的穩(wěn)定性，并具有抗渣性、對急冷急熱的抵抗性，以及一定的機械強度，因此經(jīng)煅燒后異常堅定。耐火黏土按可塑性、礦石特征和工業(yè)用途分為軟質(zhì)黏土、半軟質(zhì)黏土、硬質(zhì)黏土和高鋁黏土四種。軟質(zhì)黏土一般呈土狀，在水中易分散，與液體拌合后能形成可塑性泥團；半軟質(zhì)黏土的浸散性較差，其浸散部分與液體拌合后亦可形成可塑性泥團。這二種黏土在制作耐火制品時常用作結(jié)合劑。硬質(zhì)黏土常呈塊狀或板片狀，一般在水中不浸散，耐火度較高，為耐火制品的主要原料。高鋁黏土Al2O3的含量較高，硬度和比重較大，耐火度高，常用以制造高級黏土制品。1

概念耐火黏土是指耐火度大于1580℃、可做耐火材料的黏土和用作耐火材料的鋁土礦。它們除具有較高的耐火度外，在高溫條件下能保持體積的穩(wěn)定性，并具有抗渣性、對急冷急熱的抵抗性，以及一定的機械強度，因此經(jīng)煅燒后異常堅定。1

分類耐火黏土是如何分類的？分布在我國那些地方？
黏土不是單一礦物，而是由直徑小于0。001mm（或小于1~2μm）的多種含水鋁硅酸鹽礦物的混合體。其特性是在濕態(tài)和細粉狀態(tài)下具有可塑性（粉碎加水后混合得到），干燥后變硬和在足夠高溫度下加熱玻璃化。黏土按其生長情況可分為：
原生黏土。指長石經(jīng)風(fēng)化后生成高嶺石及其他含水硅酸鹽礦物、石英等。未完全奉化的碎粒殘留原地，而可溶性鹽類則被溶解。
次生黏土。是有原生黏土在自然動力條件下轉(zhuǎn)移到其他地方再次沉積的黏土。原生黏土的化學(xué)成分，雜質(zhì)及伴生物受母巖成分制約。根據(jù)黏土的可塑性有可將其分為：
軟質(zhì)黏土（或稱強可塑性黏土）。此類黏土多屬于次生黏土。因其顆粒細，分散度大，故可塑性大。
硬質(zhì)黏土（或稱軟可塑性黏土）。此類黏土可塑性較差，多數(shù)原生黏土。按巖石類型分為高嶺土、高齡石黏土（也叫軟質(zhì)黏土）、高嶺石黏土巖。

耐火黏土在我國主要分布在哪些地方呢？我國的耐火黏土分布廣泛，且儲量大，品種全。如在江蘇蘇州有蘇州土、吳縣有蘇州高嶺土，吉林舒蘭縣有水曲柳黏土，江西星子有星子高嶺土，四川敘永有軟質(zhì)黏土，遼寧牛星臺有硬質(zhì)黏土，河北古冶有D級礬土（屬硬質(zhì)黏土）和四節(jié)土（屬軟質(zhì)黏土），山西太原有五灰矸（屬硬質(zhì)黏土）和坊子土（屬軟質(zhì)黏土），河南焦作有硬質(zhì)黏土和半軟質(zhì)黏土，湖南辰溪有硬質(zhì)黏土、湘潭有軟質(zhì)黏土，廣西武鳴有硬質(zhì)黏土、扶綏和維羅有軟質(zhì)黏土。2

用途耐火黏土按可塑性、礦石特征和工業(yè)用途分為軟質(zhì)黏土、半軟質(zhì)黏土、硬質(zhì)黏土和高鋁黏土四種。軟質(zhì)黏土一般呈土狀，在水中易分散，與液體拌合后能形成可塑性泥團；半軟質(zhì)黏土的浸散性較差，其浸散部分與液體拌合后亦可形成可塑性泥團。這二種黏土在制作耐火制品時常用作結(jié)合劑。硬質(zhì)黏土常呈塊狀或板片狀，一般在水中不浸散，耐火度較高，為耐火制品的主要原料。高鋁黏土Al2O3的含量較高，硬度和比重較大，耐火度高，常用以制造高級黏土制品。

耐火黏土主要用于冶金工業(yè)，作為生產(chǎn)定型耐火材料（各種規(guī)格的磚材）和不定型耐火材料的原料，用量約占全部耐火材料的70%。耐火黏土中的硬質(zhì)黏土用于制作高爐耐火材料，煉鐵爐、熱風(fēng)爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚。高鋁黏土用于制作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火泥。硬質(zhì)黏土磚和高鋁黏土常在高溫（1400～1800℃）煅燒成熟料使用。

耐火黏土在建材工業(yè)上用以制作水泥窯和玻璃熔窯用的高鋁磚、磷酸鹽高鋁耐火磚、高鋁質(zhì)熔鑄磚。高鋁黏土經(jīng)過煅燒，然后與石灰石混合制成含鋁水泥，這種水泥具有速凝能力及防蝕性和耐熱力強的特點。

耐火黏土在研磨工業(yè)、化工工業(yè)和陶瓷工業(yè)等方面也有重要的用途。高鋁黏土經(jīng)過在電弧爐中熔融，制造研磨材料，其中電熔剛玉磨料是應(yīng)用最廣泛的一種磨料，占全部磨料產(chǎn)品的2/3。高鋁黏土可以用來生產(chǎn)各種鋁化合物，如硫酸鋁、氫氧化鋁、氯化鋁、硫酸鉀鋁等化工產(chǎn)品。在陶瓷工業(yè)中，硬質(zhì)黏土和半硬質(zhì)黏土可以作為制造日用陶瓷、建筑瓷和工業(yè)瓷的原材料。

此外，高鋁黏土還用于油井中，作為凈化石油用的支撐劑，在農(nóng)業(yè)上作為促肥劑，以及用作抗滑、抗磨的鋪路材料，等等。硬質(zhì)黏土還用于制新型耐火絕熱材料——耐火纖維，它具有耐高溫、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐酸堿、吸音和質(zhì)輕等優(yōu)點，在冶金、機械、電子、玻璃、陶瓷等工業(yè)上應(yīng)用廣泛。3

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)