카올린은 카올리나이트 점토 광물이 주를 이루는 점토 또는 점토석입니다. 카올리나이트 점토 광물에는 카올리나이트, 에클로라이트, 지오드 및 펄 클레이가 포함됩니다. 카올리나이트의 광석 유형은 외형에 따라 토양 카올리나이트와 거대 카올리나이트로 분류됩니다. 주요 점토 광물 구성에 따라 카올리나이트 맥반석과 에롤라이트 맥반석으로 분류합니다. 질감, 가소성 및 모래 함량에 따라 경질 카올린: 단단하고 플라스틱이 아니며 미세 분쇄 후 플라스틱; 연질 카올린: 부드럽고 플라스틱이며 모래 함량이 50% 미만; 사질 카올린: 느슨하고 약한 플라스틱, 모래 함량이 50% 이상입니다. 우수한 공정 특성으로 인해 카올린은 종이, 세라믹, 고무, 플라스틱, 내화물, 화학, 살충제, 제약, 섬유, 석유, 건축 자재, 국방 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
둘, 광물 특성
카올리나이트의 화학식은 Al4 [Si4O10] (OH) 8이며, 이론적 화학 조성은 Al2O3 39.5%, SiO2 46.54%, H2O 13.96%입니다. 단 사정 또는 삼 사정 결정계, 미세 입자 크기, 일반적으로 0.2~5 μm, 순백색, 광택 없음, 흙빛 또는 광택 없음, 경도는 1에 가깝습니다. 젖었을 때 쉽게 분쇄, 플라스틱, 밀도 약 2.6 g/cm3. 일반적으로 카올린석의 입자 크기 분포는 2~0.25 μm, 에클로라이트는 2~0.062 μm, 몬모릴로나이트는 2~0.25 μm, 0.125~< 0.062 µm; 그리고 하이드로 미카는 다양한 입자 크기로 분포되어 있으며 Fe2O3, TiO2, MnO, 유기물 및 희귀 원소가 카올린의 백색도에 영향을 미쳤습니다. 카올린 슬러리는 안정적인 성능, 미세한 입자 크기 및 우수한 현탁 성능을 가지고 있습니다. 입도 및 두께 비율 계수(직경-두께 비율)가 높을수록 요변성이 커집니다. 카올린의 이온 교환은 광물 종과 관련이 있습니다. 일반적으로 양이온 교환량은 3 ~ 15m 몰이고 음이온 교환량은 7 ~ 20m 몰입니다. 가소성 지수에 따라 카올린과 점토의 가소성은 강한 가소성 (> 15), 중간 가소성 (7 ~ 15), 약한 가소성 (1 ~ 7) 및 비 가소성 (1 미만)의 네 가지 등급으로 나눌 수 있습니다. 카올린의 내화 한계는 일반적으로 1700℃로 일반 내화 점토에 속하며 고품질 카올린의 내화 한계는 1800℃에 이릅니다.
셋째, 용도
흰색 원색, 높은 분산 및 가소성, 높은 저항성 및 내화성, 우수한 흡착, 소결, 이온 교환 및 물리 화학적 안정성을 가진 카올린은 많은 산업 분야에서 널리 사용되며 국가 경제에서 중요한 광물 자원 중 하나가되었습니다.
1) 세라믹 산업 : 카올린의 가소성, 응집력, 현탁 및 결합 능력으로 인해 세라믹 점토는 선삭 및 그라우팅에 적합하며 성형이 용이합니다.
2) 제지 산업 :코팅 및 필러로 사용되어 종이의 커버링 성능과 코팅 광택을 향상시키고 종이의 백색도, 불투명도, 부드러움 및 인쇄 적응성을 높일 수 있습니다.
3)내화물 산업 :내화물 생산에 사용되는 제품은 고온 저항 및 비 변형 능력이 있습니다.
4)고무 산업 :필러로 사용하면 고무 제품의 기계적 강도를 향상시키고 내마모성과 화학적 안정성을 향상 시키며 고무의 경화 시간을 지연시킬 수 있습니다.
5)코팅 산업 : 주로 필러 및 안료 대체물로 사용됩니다.
6) 플라스틱 산업 : 필러로서 제품 표면이 매끄럽고 열 균열 및 수축을 줄이고 연마, 치수 정확도 및 내 화학성에 유리합니다.
7) 에나멜 산업 : 에나멜 유약에 카올린을 첨가하고 소성 후 에나멜 유약 층과 철 빌렛 본체를 단단히 결합합니다.
8)환경 :화학 및 생활용수 여과, 수중 중금속 양이온 오염 물질 제거, 폐수 내 NH3-N 흡착에 사용할 수 있으며 대기 오염 정화 및 토양 자체 정화에도 사용할 수 있습니다.
9)유리 섬유의 풀 킬른 제조 : 유리 섬유의 제조는 철분 함량이 낮은 카올린을 사용하여 알루미늄과 실리카의 공급원을 제공하고 광택을 둔화시킵니다.
10)기타 용도: 고령토는 백색 시멘트와 중합 알루미늄 생산에도 사용되며, 철분과 유황이 적은 고령토는 촉매 생산에 사용됩니다. 또한 비료, 살충제, 화장품 등에도 널리 사용됩니다.
IV. 지질학적 특성
카올린 퇴적물은 열수변성, 풍화 및 퇴적암에 널리 분포되어 있습니다. 고령토 퇴적물의 지질학적 특징과 광물화에 따라 고령토 퇴적물은 일반적으로 풍화형, 열수변성형, 퇴적형으로 구분됩니다.
(1) 풍화 고령토 퇴적층
풍화 잔류 고령토 퇴적층과 풍화 잔류 고령토 퇴적층에는 두 가지 하위 유형이 있습니다.
1. 풍화 잔류 카올린 퇴적물
풍화 잔류 카올린은 알루미노규산염 광물이 풍부한 암석의 현장 내 강렬한 화학적 풍화에 의해 형성됩니다. 광석 본체는 캡, 층, 트로프, 렌즈, 주머니, 쐐기 및 정맥으로 구성되며 침수된 정체 구역의 상부에서 생성됩니다. 광석 매장지는 수직 구역이 뚜렷하며 위에서 아래로 완전히 풍화 된 구역, 반 풍화 구역, 약간 풍화 된 구역 및 신선한 암석으로 나뉩니다. 후난 헝양 지에파이 고령토 매장지는 이러한 유형의 전형적인 매장지입니다.
후난 헝양 제패 고령토 광상은 헝양현과 헝산현의 교차점에 위치하며, 전 아우리그나시안 계통의 판시 그룹 우창시 지층의 백봉 운모 화강암과 응회암 슬레이트 및 역암 사일스톤 사이의 접촉 구역에 있습니다. 줄무늬가 있는 소딕 혼합암, 견운모 편마암, 백운모 편암 및 나트륨 장석이 보이며 페그마타이트 정맥이 산재되어 있습니다. 이 암석들은 변화와 강한 풍화, 뚜렷한 수직 풍화 지각을 거쳤습니다. 카올리나이트는 주로 모암에 있는 다양한 장석의 카올리화 산물로, 백운석에서 부분적으로 변형된 것입니다. 광물 구성은 주로 카올리나이트, 에클로가이트, 일라이트입니다. 광체는 적층되어 있고 북동쪽을 치며 북서쪽으로 기울어져 있으며 30°~40° 기울어져 있습니다. 광체의 두께는 25 ~ 30m이며 70 ~ 150m의 경향을 따라 뻗어 있으며 점차 감소합니다. 바닥은 소딕 혼합암이고 지붕은 규암입니다. 슬레이트, 카이아나이트 및 편암의 잔류 물은 광석 본체에서 흔합니다. 고품질 고령토의 화학 성분은 표 2-40-1에 나와 있습니다.
표 2-40-1 고품질 고령토의 화학 성분 (wB / %)
2. 풍화 잔류 고령토 퇴적물
이런 종류의 퇴적물은 광석 형성 원암과 기저의 그레이 와케 사이의 지하수의 수직 침투 또는 침투로 형성되며 광석 형성 원암의 분해는 황산의 참여하에 발생하고 그레이 와케의 용해 공동에서 점토 미네랄이 침출됩니다. 점토 광물은 그레이와케의 공동에서 침출됩니다. 광석은 일반적으로 수직 구역화 현상이 뚜렷하며, 위에서 아래로 크게 철모와 얼룩덜룩한 색의 카올리나이트 구역, 흰색 밀도가 높은 거대한 카올리나이트 구역, 흑백 줄무늬 카올리나이트 구역, 일반적으로 매우 얇은 품질이 좋지 않은 카올리나이트 구역으로 나눌 수 있습니다. 쓰촨 쉬용 엘로라이트 광상은 이러한 유형의 전형적인 매장지입니다.
쓰촨 쉬용 엘로라이트 광상은 쓰촨 틸트의 남쪽 가장자리인 쉬용 타이와에 분포하며, 광체는 롱탄 석탄계와 마오커우 응회암 사이의 불부합에 위치합니다. 채굴 지역의 지각은 주로 평평하고 복합적인 경사면입니다. 에클로 가이트 퇴적물은 주로 축의 융기 된 부분과 경사면의 측면에 분포하며 종종 더 높은 고도의 산비탈에서 발생합니다. 개별 광체는 둥지, 닭 둥지, 깔때기 등의 형태로 복잡한 형태를 띠고 있습니다. 단일 광체의 면적은 보통 수 평방미터 또는 수십 평방미터이며 두께는 보통 0~3m로 매우 다양합니다. 롱탄 지층의 황철석을 함유한 카올라이트 점토가 광물 형성 물질의 주요 공급원입니다. 에클로가이트는 주로 풍화 잔류 퇴적물 프로파일의 하부에 분포하며 광석은 주로 흰색이며 연한 파란색, 황백색, 황갈색 및 얼룩덜룩 한 색상이 뒤 따릅니다. 황갈색 광석은 주로 광체 상부에 분포하고, 흰색 또는 하늘색 광석은 하부에 종종 층을 이루며, 광체 하부는 종종 검은색 또는 흑백 광석입니다. 광석의 주요 광물 성분은 에클로가이트입니다. 광상의 풍화 및 침출 프로파일은 위에서 아래로 약 풍화 침출 구역, 침출 및 산화 구역, 침출 및 퇴적 구역, 침출 및 탈실화 구역 및 석회암 풍화 및 용해 구역의 5 개 구역으로 나눌 수 있습니다.
(2)열수변성 카올린 퇴적물
이 유형의 퇴적물은 화산 활동과 밀접한 관련이 있으며, 원암의 퇴적물 형성은 일반적으로 산성 화산암과 화산 파편입니다. 광석은 일반적으로 실리카 카올린 구역에서 생산되는 층상, 층상, 렌티큘러의 형태로 층상을 따라 분포하며 생산은 변경 구역과 일치합니다. 장쑤성 쑤저우 관산 고령토 매장지가 이러한 유형의 전형적인 매장지입니다.
소주 관산 고령토 광상은 양지 함몰의 타이후 호수 융기부의 후저우-소주 단층 블록의 동쪽 가장자리, 짧은 무두 제방과 탄동-광푸-통안 단층의 북동쪽 연장선이 교차하는 지점에 위치해 있습니다. 이 지역에는 페름기 루펑층-롱탄층의 사암 셰일, 페름기 창싱층-트라이아스기 칭롱층의 회암, 쥐라기 롱왕산층의 화산암, 칭롱층-창싱층의 회암이 노출되어 있습니다. 채굴 지역에는 단층이 발달하고 화성암 광맥이 산재되어 있습니다. 광산 지역은 주로 열수 활동의 후기 화산 활동과 관련된 저온 및 중온 열수 변경 활동이 널리 퍼져 있으며, 후기 정맥 침입은 중첩 된 변경, 광물 집합의 다양한 변경 형성 :① 대리석 곡물 구역은 주로 광석 본체의 하부에 위치하며, 주로 광석 본체의 바닥에 있습니다. (2) 로도 크로 사이트 영역은 대리석 영역과 카올린 나이트 영역 사이에서 간헐적으로 생성되는 고립 된 렌티큘러 바디로, 종종 표면에 리모 나이트가 있습니다. (3) 카올린화 구역은 불규칙적으로 적층, 렌티큘러 또는 정맥으로 평균 두께가 20m입니다. 주요 광물은 카올리나이트와 에클로가이트입니다. (4) 알루 나이트 화 된 영역은 종종 불연속적인 층 또는 렌즈 형태이며 주요 미네랄은 카올리 나이트, 에클로 나이트, 황철석 및 어깨를 포함하여 알루 나이트 화됩니다. 세리사이트 규화 구역은 광석 본체의 상판이며, 광물은 이차 잉시가 지배적이며, 세리사이트가 그 뒤를 따르고 소량의 황철석과 알루나이트가 동반됩니다. 세리사이트는 이 지대의 하부에서 증가하며 소량의 카올리나이트를 동반합니다.
(3) 퇴적 카올린 퇴적물
퇴적물 구조의 유형에 따라 두 가지 하위 등급으로 나눌 수 있습니다 : 점토 퇴적물 구조와 석탄 함유 퇴적물 구조.
1. 칩 퇴적 카올린 퇴적물
광석 유형은 연질 점토와 모래 카올린으로 나뉩니다. 전자는 모래 함량이 낮고 웨이퍼가 깨지고 광석 층의 투과성이 좋지 않으며 철이 침출 및 이동하기 쉽지 않습니다. 예를 들어, 광동성 칭위안, 길림성 슈이쥔리우 카올린 광석은 이 범주에 속하며, 주로 내화 점토로 사용됩니다. 후자는 대부분 장석, 석영 모래층 또는 카올린을 포함하는 자갈층입니다. 투과성이 좋으며 분지에 퇴적되고 더 풍화되고 침출됩니다. 부식질로 인한 산성 환원 환경이 있으면 결정성이 좋고 철과 티타늄 함량이 낮으며 백색도가 높은 고품질 종이 코팅 인 박편 카올라이트를 생산할 수 있습니다. 광둥성 마오밍과 광시성 허푸의 고령토 광산이 이 범주에 속합니다. 이제 광둥성 마오밍 고령토 광산을 예로 들어 다음과 같이 설명합니다.
광동 마오밍 고령토 광산은 마오밍시 북쪽 교외에 위치하고 있습니다. 고생대-신생대 분지에서 생산됩니다. 분지의 아래쪽은 갈탄과 진흙이 얇은 층으로 둘러싸인 대기업, 사암 및 오일 셰일 퇴적물인 고생대 야간우 지층입니다. 그 위에는 이암 퇴적층과 이암, 사암, 모래 점토로 이루어진 신생대 미오세 황눌링 지층이 있고, 그 아래에는 고령토가 많이 함유된 지층이 있습니다. 그 다음에는 미오세 타이거 릿지 지층이 있는데, 모래 덩어리, 이암 및 점토 퇴적물로 이루어져 있으며, 그 아래에는 고령토 퇴적물이 포함되어 있습니다. 카올린 함유층은 적층 및 준적층으로 이루어져 있습니다. 광석 함유층의 암석학은 장석 반응성 사암으로 대부분 카올라니트로 변형되었으며 광석 구조가 느슨합니다. 광물은 주로 잉즈와 카올리나이트가 주를 이루며 일라이트는 소량만 함유되어 있습니다. 원래 광석의 카올리나이트 함량은 약 20~40%로 낮고, 오피오라이트 함량은 약 50~80%를 차지합니다. 광석 매장지는 분지 주변의 편마암, 멜란지, 화강암 및 산성 화산암에 의해 광물화되어 있으며, 이는 고생대 및 신생대의 덥고 습한 기후 조건에서 강한 풍화 작용에 의해 형성되었습니다.
2. 석탄 함유 퇴적 카올린 퇴적물.
석탄을 함유하는 암석계에 퇴적되어 형성된 고령토 퇴적물입니다. 요녕 태자허 분지와 요동반도 남부, 화북평야와 화동지역의 광대한 석탄 분지에 널리 분포되어 있으며 중국 내 각종 고령토의 총량의 2/3를 차지하는 중국의 중요한 유형으로 고령토는 지층에서 광범위한 상관관계를 가지고 있으며 중국의 다양한 석탄 형성 시대의 지층과 밀접한 관련이 있으며 내화 점토 및 보크사이트 광산과 공존하는 경우가 많습니다.
대표적인 광상은 다통 석탄 함유 퇴적 카올린 광상으로, 퇴적암 형성 작용으로 형성된 경질 카올린 광상입니다. 광산 지역은 산시성 다통시 남서쪽에 위치하고 있으며, 약 2000㎢의 면적을 차지하는 NE-SW 방향으로 분포하고 있으며 지각 위치는 운강-핑루 지각 분지에 속합니다. 광석을 함유한 암석은 상부 탄소기 타이위안 지층과 하부 페름기 산시 지층입니다. 카올리나이트 층은 석탄층과 밀접한 관련이 있습니다. 타이위안 지층에는 9개의 석탄층이 있으며, 그 사이에는 11개의 카올리나이트층이 있습니다. 4번 탄층은 북쪽의 통자량과 코우취안에서 가장 발달해 있으며 단일 층의 두께는 거의 1m, 최대 두께는 2m다. 광석은 거칠고 세립질인 카올라이나이트로 층 위치가 안정적이고 품질이 좋다.5번 탄층은 지푸산에서 구스베리 입까지 탄전 중앙부에 발달했으며 평균 두께는 2.25m로 짙은 회색에서 검은색의 콜로이드 카올라이나이트로 소량의 단수화물 스티브나이트를 함유한다.6번 탄층은 품질이 좋고 안정적인 층 위치 및 두께, 넓은 분포 면적을 갖고 있다. No.6 석탄층은 품질이 좋고 이음새와 두께가 안정적이며 널리 분포되어 있습니다. 인산, 마잉, 화이렌, 이펑산, 우자오야오에서 다통커우취안까지 이 지역의 주요 도자기 카올린 지층이 발견됩니다. 이음새는 두 층으로 나뉘며 상층은 세립 카올라 나이트이고 하층은 거친 카올라 나이트로 단일 두께는 0.2 ~ 0.5m이며; 8 번 이음새는 지구 전체에 널리 분포되어 있으며 광석은 평균 두께가 0.34m 인 콜로이드 카올라 나이트이며 품질이 우수합니다. 나머지 광맥은 경제적으로 그다지 중요하지 않습니다. 광석의 천연 유형은 거친 입자 카올리나이트, 미세 입자 카올리나이트, 결정질 카올리나이트, 스티브나이트 일수화물이 포함된 결정질 카올리나이트 및 파쇄 카올리나이트로 분류됩니다. 광석의 화학 성분은 실리카가 낮고 알루미늄이 높습니다.
동사(동사의 약어) 매장 분포
카올린은 중국 6개 지역 21개 성(구 및 시)에 걸쳐 널리 분포하며, 광물의 70%가 중생대 및 신생대에 형성되었습니다. 광둥성이 가장 많은 고령토 매장량을 보유하고 있으며 산시성, 푸젠성, 장시성, 광시성, 후난성, 장쑤성이 그 뒤를 잇고 있습니다. 고령토 매장량이 있는 다른 지역으로는 허베이성, 산시성, 내몽골, 랴오닝성, 지린성, 저장성, 안후이성, 산둥성, 허난성, 후베이성, 하이난성, 쓰촨성, 구이저우성, 윈난성 등이 있습니다. 주요 채굴 지역의 분포는 그림 2-40-1에 나와 있습니다.
그림 2-40-1 중국의 주요 고령토 채굴 지역 분포
풍화 잔류 고령토 매장지는 중국 남부에 널리 분포되어 있습니다. 광물화 시대는 비교적 최근에 형성되었으며, 주로 신생대 신생대 제4기 플라이오세-제4기에 형성되었습니다. 풍화 잔류 고령토 퇴적물은 페름기 레핑 통일 룽탄 석탄계와 초기 페름기 양신 통일 마오커우 응회암 침식 표면 사이에서 생성됩니다. 동쪽의 열수 변화 카올린 퇴적물은 주로 중생대 중후반의 화산 활동과 관련이 있습니다. 대부분의 퇴적물은 쥐라기 상부 화산암에서 생성됩니다. 점토질 퇴적 카올린 퇴적물은 주로 고생대, 신생대 또는 제4기의 강, 호수 및 만에서 생성되며, 대부분 단층 유역, 계곡 함몰 또는 인접한 만에서 생성됩니다. 석탄 함유 퇴적 카올린 퇴적물은 석탄기-페름기 석탄 지층에 분포합니다.
부정사 동사 가용 자원
2005년 말 현재 중국에는 광둥성, 산시성, 푸젠성, 광시성, 장시성, 후난성, 장쑤성 및 기타 성을 중심으로 232개의 고령토 광산이 있습니다. 중국의 입증된 자원 매장량은 182,995×104t으로 광둥성의 입증된 자원 매장량은 전국 입증된 자원 매장량의 29.63%, 산시성의 입증된 자원 매장량은 전국 입증된 자원 매장량의 24.54%, 푸젠성의 입증된 자원 매장량은 전국 입증된 자원 매장량의 10.96%, 광시성은 전국 입증된 자원 매장량의 7.83%를 차지합니다. 중국 주요 고령토 광산 지역의 고령토 자원 분포는 표 2-40-2에 나와 있습니다.
표 2-40-2 중국 주요 고령토 광산 지역의 입증된 자원 매장량 분포
(국가 광물 자원 매장량에 관한 국토자원부 회보, 2005년 기준)