我国黑滑石产业现状及发展趋势

2014-03-14宗培新

中国非金属矿工业导刊 2014年1期

关键词：滑石原矿白度

宗培新

（中国非金属矿工业有限公司，北京 100142）

【行业发展】

我国黑滑石产业现状及发展趋势

宗培新

（中国非金属矿工业有限公司，北京 100142）

由于我国经济建设的快速发展，对工业矿物的需求量越来越大，我国黑滑石产业是近年来发展起来的原料产业，已在我国陶瓷行业得到广泛的应用。随着陶瓷行业对原料品质的要求不断提高，黑滑石业内也在对加工技术不断进行探索，目前我国已开发出多种黑滑石深加工产品。本文就国内黑滑石资源特点、应用范围、市场现状、产业前景及存在的问题等几方面进行论述。

黑滑石；应用；现状；趋势

1 我国黑滑石资源概况

我国工业滑石按颜色划分有粉红滑石、白滑石、绿滑石、灰滑石和黑滑石五种。滑石之所以有各种不同的颜色，主要取决于与滑石共生矿物的颜色。当含有一定量的有机质时，滑石为黑色至灰色。

黑滑石的主要矿物成分通常由滑石、石英、方解石、海泡石、有机碳等组成，颜色呈黑色至灰黑色。国内已探明储量为6～8亿t。

黑滑石主要化学成分为氧化镁、氧化硅，以及氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化钠和氧化钾等。

我国黑滑石资源储量丰富，目前所探明的矿点主要分布在我国的中南地区和西南地区，按成矿地质特征可分为区域变质型、热液交代型和风化沉积型三大类。

主要产地分别是：江西广丰、重庆南桐、湖南保靖、甘肃金塔、江西九江、江西宜春、江西萍乡、广东平远、四川丰都、广西上林、湖北钟祥等地。

2 各地黑滑石资源特点比较

根据我国多地黑滑石的资源特点，在之前研究的基础上，对我国多地黑滑石的资源特点进行如下归纳。

(1) 化学成分。

辽宁海城以白滑石(肉色)为主，也存在着大量的黑滑石，黑滑石的分子结构和白滑石相似，CaO的含量为3%，片状结构明显。其主要成分：SiO257%，MgO 27%，烧失量8%。

山东烟台黑滑石片状结构特别明显，成分的波动性太大。

江西萍乡黑滑石杂质含量多，Fe2O3含量高，CaO在7%左右。

广西上林黑滑石具有最接近理论值的理化指标，SiO262%， MgO 30%，烧失量为6%，CaO 0.3%，是目前国内品位最高的黑滑石资源。

广西马山黑滑石的理化指标和上林黑滑石相比，差异主要表现在CaO含量为3%～4%。

其他部分地区黑滑石化学成分分析见下表。

(2) 物理特征。

各地黑滑石的物理特性存在很大差异。

我国部分地区黑滑石的化学成分(%)

辽宁海城资源相对不太集中，矿石颜色呈现青灰色，水分大时呈黑色。煅烧后白度在85%左右，对煅烧温度的要求相对较高，温度在1 350℃以上时白度才能达到90%。温度偏低时颜色泛红。随着CaO含量的增加，白度有所提高。

山东烟台黑滑石和辽宁海城的一样，没有粉碎的颗粒煅烧后表面会出现珍珠光泽。

江西萍乡黑滑石片状结构明显，从煅烧后的外观上看，其内部铁、钛含量较多。

江西广丰黑滑石，原矿色泽呈灰黑色，滑腻感差，高温煅烧后收缩率小。煅烧后白度高，煅烧温度为1 250℃左右，经一定时间的保温后，白度最高可达到93%，煅烧温度大于1 200℃时原矿才开始变白，而且是瞬间的变化。广丰黑滑石的烧成温度比广西上林黑滑石要低30℃左右。产品的密度为2.7g/cm3左右。但在强光下可看到产品表面有许多发亮的晶体，主要是CaO的缘故。

广西上林滑石呈块状，青黑色中夹着肉色，与辽宁白滑石块相似。滑腻感强，摸后手上有一层油亮。煅烧温度在1 300℃左右，白度可达85%以上。晶型和其他地方的不太一样，以晶粒状为主。煅烧温度低于1 250℃时，产品呈微红色。上林滑石最大的特点是：烧成温度比辽宁海城的低60℃，产品密度却大于辽宁海城滑石，海城滑石为2.7g/cm3，而上林滑石可达3g/cm3。产品的收缩较大，抗折强度比海城的高10%。经过多次的产品老化试验，没有出现产品的老化现象。

广西马山黑滑石特点和上林的一样，但其内部含有一定量的石灰石，CaO含量为2%左右。其煅烧温度为1 270℃时，产品的白度＞90%，当CaO含量＞5%时，白度＞95%。

3 黑滑石应用领域及市场现状

3.1 应用领域

黑滑石原矿主要用作一般陶瓷的坯体，煅烧滑石用于高档陶瓷如抛光砖、釉料。黑滑石主要成分是氧化镁、二氧化硅，作为化学工业的填充剂可用于油漆、漆料、塑料、电缆、白版纸、医药、纺织工业、墙地砖、陶瓷工业等领域，市场前景相当可观。

由于黑滑石原矿色泽黑、灰，限制了其应用范围，但可在陶瓷、橡胶等行业中得到应用。为扩大黑滑石的应用领域，必须采取适当措施提高黑滑石的白度，煅烧是一种行之有效的方法。煅烧滑石经过超细粉碎后可得到优质高白超细粉，经煅烧处理后，白度高达90%以上，具有良好的绝缘、耐热、吸附、润滑等性能。

(1) 陶瓷工业原料。

黑滑石工艺性能是其他材料无法取代的。用黑滑石烧制的高白瓷和骨质瓷，又称滑石瓷或镁质瓷。按照骨质瓷的工艺路线，采用高温素烧，低温釉烧，生产的厚胎瓷和薄胎瓷各项指标均优于骨质瓷，完全满足国际标准的要求。

釉料中的氧化镁如果用黑滑石引入时，虽然其含量比较高，釉面不容易发生卷缩现象。由黑滑石引入瓷釉中的氧化镁，有助于乳浊作用，可使釉的白度增高。而由白云石引入瓷釉的氧化镁，虽然能增白却不产生乳浊作用。瓷釉中加入黑滑石，可以使瓷釉的线膨胀系数降低，弹性提高，显著地改善制品的热稳定性。黑滑石还可以改善釉浆的悬浮性能，增大烧成温度范围，并且对烧成气氛不敏感，使制品不容易烟熏和发黄。

黑滑石原矿以及煅烧滑石都已经被广泛应用于建陶行业，其中，原矿主要用作坯体用原料，煅烧滑石主要用作釉料用原料。

煅烧滑石也是制造滑石质日用瓷和美术瓷的上好原料。以滑石为主要原料的滑石质陶瓷，具有机械强度高、介电损耗小的特点，已经广泛用于制造滑石质装置瓷、高频瓷和火花塞等瓷件。

(2) 橡胶制品填料。

作为橡胶制品的填料，黑滑石粉的分散性能好，同时具有一定的补强性。填充黑滑石粉的胶料，具有较高的伸长率、撕裂强度和回弹率以及较低的磨耗。

(3) 塑料制品填料。

塑料填料使用两种黑滑石产品，一种为黑滑石粉：在某些需要添加碳黑的塑料种类中，可直接使用黑滑石粉。因为黑滑石本身含3%～5%的碳黑；另一种为煅烧滑石粉：煅烧滑石粉因为高温烧成，失去了结晶水，层状晶体结构变为链状结构，硬度增大，适合用于需要提高硬度和强度的塑料制品。

(4) 涂料填料。

由于滑石具有质地柔软和磨蚀性低以及良好的悬浮性和分散性，已经开始在涂料中使用。片状结构滑石能使涂膜具有很高程度的耐水性和防渗性。含有不同形状粒子的滑石可形成不起泡的涂膜，并且因为在涂膜中的堆砌程度更高些，而使涂膜耐磨性得到提高。

黑滑石除了在上述行业得到广泛应用外，还可用作防水原料、化肥、农药和精细化工等行业的填料和吸附剂。

3.2 市场现状

国内黑滑石的主要市场是高档釉料行业。产品主要用于建陶和釉料中。目前我国黑滑石市场需求旺盛，供不应求。仅从江西广丰黑滑石产量来看，黑滑石产品已经在我国陶瓷行业获得认可，很多陶瓷釉料、陶瓷墙地砖企业都在使用其煅烧滑石产品。每年100余万t的实际销售量已经说明其产品在陶瓷原料市场上的重要性。

(1) 各地黑滑石的主要用途和市场。

辽宁海城的黑滑石主要以出口为主，国内市场用于电线电缆上的润滑剂，部分煅烧白滑石供应建筑陶瓷厂家。也有少量供应电器陶瓷厂家使用。

江西广丰、玉山的黑滑石主要是供应建筑陶瓷厂家和日用瓷生产使用，少量的供应给电陶厂使用。

山东烟台的黑滑石主要供应涂料行业。

萍乡黑滑石应用范围很小，仅当地的建陶厂家用于陶瓷坯体。

广西上林黑滑石主要以出口为主，在国内市场上主要供应广东、广西和湖南的电子电器陶瓷厂以及耐火材料行业。

(2) 黑滑石在陶瓷产品中的使用量。

黑滑石煅烧产品中约60%使用在建筑陶瓷行业，其余主要使用在日用陶瓷行业。

在一般建陶和卫生洁具坯料上使用煅烧黑滑石，用量一般＜10%，在其釉中用量一般在2%～15%。高档地板砖(如雪花白)中添加黑滑石煅烧产品用量可达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%。在镁质瓷坯料中一般用量在73%～80%。目前只有两次烧成的镁质瓷大量使用黑滑石和黑滑石煅烧产品。

(3) 我国黑滑石市场价格。

我国目前黑滑石原料主要市场是陶瓷行业，根据原矿品位的不同，原矿市场售价相差很大。绝大多数企业都以销售原矿为主。

目前黑滑石市场价格(出厂价)约为：辽宁海城、江西广丰、山东烟台的黑滑石原矿200元/t，煅烧滑石800元/t。江西萍乡黑滑石原矿90元/t。广西上林黑滑石原矿430元/t，煅烧滑石1 200元/t。广西马山原矿350元/t，煅烧滑石1 000元/t。

(4) 黑滑石深加工产品。

目前我国黑滑石矿山企业基本上以出售原矿为主，少数较大规模企业除了出售原矿外，还对其进行一定程度的加工，主要加工产品有：煅烧滑石、陶瓷原料泥、陶瓷配方泥、黑滑石超细粉。

黑滑石超细粉因其应用领域的不同，需要对其进行超细和改性处理，其市场前景非常可观。而国内多数矿山企业没有这方面的研发能力。黑滑石超细粉主要应用领域为油漆、涂料行业，根据市场需求，800、1 250、2 000、2 500目产品是这些行业的所需粒度，除了对黑滑石进行物理加工外，原料本身的吸油率也是一个重要的指标。为此，根据市场需求，对其进行改性处理，改善其有关化学性能是未来黑滑石深加工行业的发展方向。

4 我国黑滑石产业发展展望

4.1 发展前景

近年来，随着黑滑石制瓷工艺的不断完善，塑料制品主原料合成树脂价格不断走高，滑石的重要性逐渐显现出来。

用黑滑石制瓷原因在于：①它具有不含铅、镉，硬度高，质地细腻的优点，在日用陶瓷方面前景十分广阔；②因其色泽洁白、抗酸性强、绝缘性高、吸附力强、介质损耗也小，是一种良好的电器陶瓷材料；③替代合成树脂，滑石具有显著提高塑料制品刚度，抗蠕变性，耐热耐弯曲等特性。再加上价格上的优势，黑滑石在陶瓷、塑料产业中的地位不断上升，使用比例不断加大。不少企业为了降低生产成本，突破资源瓶颈，纷纷改变配方，大量使用黑滑石，使黑滑石用途不断拓宽，性能更加稳定。

4.2 存在的问题

我国黑滑石产业发展至今仅20多年的历史，其应用领域还很窄，加工技术水平很低，主要用途集中在陶瓷领域，行业目前存在的主要问题包括：资源勘探程度低、产业规模小、产品结构不合理(以出卖原矿为主)；煅烧产品存在工艺落后、装备不合理，煅烧的超白产品已失去滑石的矿物结构和性能，使其应用范围受到了限制，产品的附加值较低；行业内缺乏专业技术人员及研究机构。