江西含鋰瓷石(土)礦資源特征、開發(fā)利用現(xiàn)狀及對策建議

賀明生，黃 迅，鄒贛生

江西含鋰瓷石(土)礦資源特征、開發(fā)利用現(xiàn)狀及對策建議

賀明生1，黃 迅2，鄒贛生1

（1.贛西地質調查大隊，江西 南昌 330200；2.江西省地質調查研究院，江西 南昌 330200）

含鋰瓷石(土)是一種含鋰礦物的礦石，它以低鐵、高白度、含鋰、銫、銣等稀有金屬等優(yōu)異性能而廣泛應用于微晶玻璃及中、高檔陶瓷工業(yè)，是一種新型而獨特的工業(yè)原料。本文介紹了江西含鋰瓷石(土)資源特征、應用研究、開發(fā)利用現(xiàn)狀，并針對存在的問題，提出了相應的對策建議。

含鋰瓷石(土)礦；資源特征；開發(fā)利用；對策建議

含鋰瓷石(土)是一種含鋰礦物的礦石，它以低鐵、高白度、含鋰、銫、銣等稀有金屬等優(yōu)異性能而廣泛應用于微晶玻璃及中、高檔陶瓷工業(yè)，是一種新型而獨特的工業(yè)原料。用做陶瓷原料無論在坯或釉中，都可降低熱膨脹系數(shù)、熔質粘質、燒成溫度、縮短燒成時間。因其熱膨脹系數(shù)特別小，有時甚至表現(xiàn)為負值，成為制造耐熱炊具及要求耐熱沖擊性能特別好的無膨脹陶瓷十分理想的原料。

1 資源概況

1.1 資源儲量

江西含鋰瓷石(土)礦資源較為豐富，礦產地26處，主要分布在宜春的宜豐、奉新、上高、高安及吉安的安福等地。2010年保有資源儲量8 160萬t。其中儲量825萬t、基礎儲量1 542萬t、資源量6 618萬t，分別占資源儲量的1.01%、18.9%和81.1%。

1.2 礦床類型及主要地質特征

我國已知具有工業(yè)價值的含鋰瓷石(土)礦床，按其風化程度分為風化型、半風化型和原生礦三類，以致密塊狀的原生礦石為主。風化型及半風化礦石大部分分布在礦體露頭淺部，距地表垂直約20m范圍內，礦石中鋰元素具有次生富集現(xiàn)象，同時長石部分風化，A12O3含量增高，Na2O、K2O含量降低。按結晶程度分為花崗偉晶巖型、花崗巖脈型和細晶巖脈型三種。它一般產于同安晉寧晚期巖體和燕山早期巖體內外接觸帶，為燕山晚期侵入的細晶巖脈或花崗巖脈。礦石中含有黃玉、鋰云母、螢石、電氣石、綠柱石等氣熱蝕變礦物，一般情況下耐酸、耐堿、耐化學腐蝕。

江西省發(fā)現(xiàn)較早并具一定規(guī)模的含鋰瓷土礦分述如下：

(1) 宜豐牌樓含鋰瓷石礦：行政區(qū)劃歸屬宜豐縣同安鄉(xiāng)鵝景村。位于潭山—同安含鋰瓷石礦帶內東部宜豐縣同安鄉(xiāng)牌樓洞子里—高嶺—尖咀巖至花橋鄉(xiāng)江家?guī)X—楊柳堝稀有元素和瓷石礦成礦遠景區(qū)之內。目前發(fā)現(xiàn)兩條礦體，呈北東向側列式排列，為燕山晚期侵入的堿性巖脈，巖性為霏細(斑)巖或細晶(斑)巖，礦脈脈帶出露總長約2 100m，寬0.5～9m，形態(tài)呈為脈狀。北東走向，傾向北西，傾角60～87°。牌樓礦段含鋰瓷石礦脈預測的3341+334瓷石礦礦石量152萬t。礦區(qū)含鋰瓷石礦體Al2O3平均含量18.36%，F(xiàn)e2O3平均0.20%，Li2O平均含量1.66%。

(2) 宜豐枧下堝含鋰瓷石礦：行政區(qū)劃歸屬宜豐縣花橋鄉(xiāng)白市村。礦區(qū)Ⅰ號礦體、Ⅱ號礦體為本區(qū)鈉長花崗巖主礦體外圍邊部礦體，礦化較好，但是其周邊有礦權分布，另外其他礦體出露面積有限，多在1萬m2左右，而且比較分散，目前只做了地表工作。原生礦石各組分平均含量(%)為：Al2O315.40、Fe2O30.74，伴生Li2O 0.399、Nb2O50.006 4、Ta2O50.002 7、Rb2O 0.202、Cs2O 0.034、BeO 0.031。銣已達工業(yè)品位，鋰、銫達伴生綜合回收工業(yè)指標。礦體產狀為燕山早期第二階段第二次侵入的堿性蝕變巖瘤，巖性為鋰云母(白云母)化鈉長石化花崗巖。礦段面積較小，礦體規(guī)模不大，礦點分散，周邊有較多礦權分布。

(3) 宜豐黃陂洞含鋰瓷石礦：行政區(qū)劃歸屬宜豐縣同安鄉(xiāng)東槽村。黃陂洞含鋰瓷石礦脈，巖性為細粒白云母鈉長花崗巖，為燕山晚期侵入的酸性巖脈，礦石中含有黃玉、鋰云母、螢石、電氣石、綠柱石等氣熱蝕變礦物。礦石各組分含量(%)：Al2O316.46、Fe2O30.45、TiO2＜0.02，已達到瓷石礦工業(yè)要求，其中Li2O平均品位0.84%。礦段含鋰瓷石礦脈。該礦區(qū)有進行普查和詳查工作的價值，經濟價值較大，但是已經存在一個礦權。

(4) 奉新楠木坑含鋰瓷石礦：礦體為燕山早期鈉長石化中細粒白云母花崗巖，礦體位于巷口村西，平面上呈透鏡狀，中間大，兩頭逐漸變小尖滅?？傮w走向80°，走向延伸長約694m，總體傾向南東，傾角60～75°，局部較緩。在鉆孔中沿傾向75～80m處，傾角變陡，大于75°。礦體出露最寬為5～72m，平均出露寬度28.92m。礦體厚度10～40m，平均厚度23m，Li2O含量0.139%～0.672%，平均0.598%，F(xiàn)e2O3＜0.65%，TiO2＜0.05%。

(5) 宜豐白水洞含鋰瓷石礦：礦體多發(fā)育在以細粒為主的白云母花崗巖中，中細白云母花崗巖中較弱，鈉長石化、鋰云母化在礦體東、西兩端較中部強；相對地表淺部較深部強。該礦體西起白水洞，往北東經割石里、水南至楠木坑北250m處尖滅。平面上呈西端膨大，中、東段相對細長的“煙斗”狀，總體走向55°，西端北北西傾，中—東段北西傾，傾角東部50～75°，往西局部變陡，白水洞有的可達80°，全長約2 320m，地表出露寬度3.00～265m，厚度3～24m，平均15m，Li2O含量0.236%～0.712%，平均0.602%，F(xiàn)e2O3＜0.55%，TiO2＜0.04%。

(6) 奉新縣楊梅里含鋰瓷石礦：礦體呈脈狀產出，脈壁舒緩波狀，脈幅較穩(wěn)定，厚度1.50～15m，成礦期為燕山早期，礦體為含斑細晶巖(細晶巖)。礦體延長800～2 300m。Li2O含量0.236%～0.562%，平均0.432%，F(xiàn)e2O3＜0.45%，TiO2＜0.03%。

1.3 礦物成分及主要礦物特征

江西含鋰瓷石礦石中金屬礦物有：鈮鉭鐵礦、錫石、磁鐵礦等。非金屬礦物有：斜長石(鈉長石、鈉更長石)、鉀長石(微斜長石、正長石)、石英、白云母(絹云母)、高嶺石、綠泥石、鋯石、石榴子石、電氣石、螢石等。由于鋰瓷石礦產于鈉長石化花崗巖中，含鈉長石化花崗巖就是礦石。

礦石中礦物主要是在巖漿結晶階段和巖石自變質蝕變階段形成，如鉀長石、石英、磁鐵礦等為巖漿結晶作用形成，白云母、鈉長石、石榴子石等為巖石自變質蝕變作用形成，瓷石礦主要在鈉長石化階段形成，而錫石主要與白云母化有關。

礦石化學成分以SiO2為主，次為Al2O3、K2O、Na2O，含量一般小于5%，F(xiàn)e2O3、Ti2O含量較低，礦石中稀有金屬鋰氧化物(Li2O)含量較高，主要礦區(qū)0.8%～1.8%，平均1.61%，Rb2O 0.4%、Cs2O 0.473%、(Nb+Ta)2O50.033%。SiO2是礦石中的主要化學成分，含量較穩(wěn)定，一般在63%～70%之間。Al2O3在礦石中的含量也較穩(wěn)定，一般在17%～20%之間，符合高級瓷或普通陶瓷配料對瓷石的要求。Fe2O3在礦石中的含量較低且較穩(wěn)定，一般均在0.5%以下，遠低于高級瓷或普通陶瓷配料對瓷石＜1%的要求。K2O+Na2O含量一般在4.0%～7.0%之間。

2 開發(fā)利用現(xiàn)狀

2.1 應用研究

2010年，贛西地質調查大隊委托中國輕工總會陶瓷研究所就宜豐同安黨田礦區(qū)含鋰瓷石(土)在日用陶瓷工業(yè)中的應用進行研究試驗，得出如下結論：

(1) 含鋰瓷石(土)屬瘠性料，其始熔點比長石低，但軟化點和熔點(半球溫度)比長石高。

(2) 利用含鋰瓷石(土)在坯料中的用量約為30%，其工藝性能滿足生產要求，制得的坯料干燥強度達3.7MPa，大于普通坯料的2.5MPa，這樣的坯料有利于實際的生產操作，有利于提高成品率，從而提高經濟效益。

(3) 含鋰瓷石(土)能夠部分或者全部取代釉料配方中的長石，制出質量較好的釉料。

(4) 用含鋰瓷石滾壓成型的泥料，僅經手工練泥，其坯料的成型性能仍能滿足生產實際條件的要求，能夠用于實際生產。在注漿成型中泥漿的穩(wěn)定性良好，脫水性適中。

(5) 含鋰瓷石(土)由于含鐵極低，燒后潔白，制成坯料，燒后成瓷，其白度超過國家優(yōu)等品的標準，而具有自己獨特的風味。含鋰瓷石(土)值得在日用陶瓷生產中應用推廣，生產出獨具特色的陶瓷，為我國陶瓷產品增加一個新的瓷種——含鋰質瓷。

(6) 含鋰瓷石(土)應用在微晶玻璃工業(yè)中作原料，可降低成本，提高其性能，已成功完成實驗室研究，但含鋰瓷石的用量不是太多，要提高其用量比例并進行廠家中試，還需要進一步的研究。在透明低膨脹微晶玻璃中的應用：經初步研究，可以用含鋰瓷石作原料制作透明低膨脹微晶玻璃；但其用量較小，約在3%～10%之間，若擴大其用量還需進一步的試驗，同時還應把含鋰瓷石中的鋰云母由片狀轉化為粒狀使用。

2.2 生產加工現(xiàn)狀

我省含鋰瓷石(土)開發(fā)利用始于20世紀80年代初，到1985年已建成了以宜豐同安、奉新上富含鋰瓷石(土)礦為龍頭的含鋰瓷石(土)生產加工基地，隨后又陸續(xù)建成了宜豐潭山、黨田、花橋、安福錢山等礦山。2010年，我省生產加工含鋰瓷石(土)企業(yè)23家，擁有各類磨粉加工設備50多臺套。生產各類(土) 36.2萬t，主要產品有細度為200～320目含鋰瓷石粉等粗加工產品。其中宜豐豐潭山、黨田、花橋、楊家灣、白水洞等礦山生產加工20.4萬t，奉新縣楠木坑、上富、楊梅嶺等礦山13.1萬t，安福錢山含鋰瓷石礦2.7萬t。

2.3 礦山經濟效益

我省含鋰瓷石(土)礦山企業(yè)產品加工一般采用手工挑揀、機械破碎， 普通研磨，少數(shù)企業(yè)采用了超細研磨、改性等生產工藝?？傮w采選水平不高。普通研磨多采用國產3R-5R雷蒙機進行生產， 臺時產量1～2.5t，加工方法簡單，工藝比較落后，產品價格相對較低，我省含鋰瓷石(土)礦山企業(yè)在基本上均采用這種生產方式，礦山經濟效益一般。

2.4 存在的問題

(1) 地質勘查工作投入不足。列入《2010年江西礦產資源儲量簡表》的礦產地，多是20世紀90年代地礦部門發(fā)現(xiàn)的，此后，地質勘查工作投入較少，由于地質勘查工作投入不足，新發(fā)現(xiàn)礦產地明顯減少。

(2) 資源利用率較低。一方面一些礦山企業(yè)技術、裝備比較落后，采礦回采率偏低，一些礦山采富棄貧、大礦小開、資源浪費比較嚴重。

(3) 礦山環(huán)境形勢嚴峻。一些礦山企業(yè)片面追求短期經濟效益，亂采濫挖，超標排放；有的環(huán)保設施不完善，“三廢”治理資金投入不足，水土流失及土地植被破壞嚴重，局部引發(fā)崩塌、泥石流等地質災害，礦山破壞土地面積復墾率只有15.20%。

(4) 礦產資源勘查開發(fā)管理制度需進一步完善，宏觀調控和監(jiān)管力度有待進一步加強。

(5) 含鋰瓷石(土)中的稀有金屬沒有得到綜合利用。

3 對策建議

(1) 制定有利于資源開發(fā)的優(yōu)惠政策。我省多數(shù)礦山企業(yè)工藝技術比較落后，設備陳舊，資源利用率較低。因此，有必要在資金投入、設備的更新改造以及先進技術的引進等方面，尤其在精深加工產品的開發(fā)應用研究及產業(yè)投資建設環(huán)節(jié)，應加大扶持力度。

(2) 加強資源開發(fā)管理。我省含鋰瓷石(土)開發(fā)企業(yè)多，分布面廣，少數(shù)地方仍存在一些無證營業(yè)、違規(guī)開采、無序競爭問題。建議有關部門認真貫徹礦產資源法，加強資源開發(fā)管理和資源保護工作。

(3) 調整產業(yè)結構。目前我省含鋰瓷石(土)礦山企業(yè)的產品多是流向陶瓷行業(yè)，品種相對單一，建議政府引導、幫扶礦山企業(yè)，依靠科技進步開發(fā)新產品，盡快扭轉我省含鋰瓷石(土)產品中精深加工產品所占比重偏小的局面。

(4) 加強資源的綜合利用工作。宜豐鵝景、黨田、奉新上富、安福錢山含鋰瓷石礦，在20世紀80年代末是作為稀有金屬礦進行勘查的。有些礦山中的Li2O、Rb2O、Cs2O及(Nb+Ta)2O5等稀有金屬含量達到了大型或特大型。只是限于當時的技術經濟條件而沒有開發(fā)利用。根據(jù)我國通常的礦石保有儲量潛在價值標準，以每噸Li2O 4萬元、(Nb+Ta)2O52萬元計，每賣出1t含鋰瓷石，流失資源潛在價值710元，尚不包括含鋰瓷石中Rb2O和Cs2O的價值在內。即便是這樣，以每噸含鋰瓷石的保有儲量潛在價值為100元計，每產銷1t此種瓷石，流失的潛在價值是瓷石的7.1倍。建議有關部門制定相應措施，在Li2O等稀有金屬得到綜合利用前，宜豐、奉新、高安、上高、安福一帶的含鋰瓷石(土)宜有條件適度規(guī)模開采。

Characteristics, Utilization Status and Suggestions of Lithium Containing Porcelain Stone (Soil) Mineral Resources in Jiangxi Province

HE Ming-sheng1, HUANG Xun2, ZOU Gan-sheng1
(1. Ganxi Geological Survey Brigade, Nanchang 330200, China; 2. Jiangxi Provincial Institute of Geological Survey, Nanchang 330200, China)

Containing lithium Porcelain stone (soil) is a lithium-containing mineral ores, which at low iron, high whiteness, including lithium, cesium, rubidium and other rare metals, excellent performance and are widely used in glass and ceramics, high-grade ceramic industry, is a new and unique industrial raw materials. This paper describes the Jiangxi lithium containing porcelain stone (soil) resource characteristics, applied research, development and utilization of the status quo, according to the existing problems, put forward the suggestions.

lithium containing porcelain stone mineral; resource characteristics; exploitation; suggestions

P619.232；TD985

A

1007-9386(2014)06-0041-03

2014-07-31