高鋁粘土

縣境內(nèi)石炭系中統(tǒng)本溪組出露比較廣泛，下部鐵鋁巖段也較發(fā)育。劉家山――成家莊――薛家灣――龍門塔――陳家灣一線，高鋁粘土及鋁土、普通耐火粘土有著良好的成礦條件。已知有中型礦床和礦點(diǎn)各一處。

冶金部山西省地質(zhì)勘探公司第四隊1984年12月提交的《山西省柳林縣蘭家山鋁土礦區(qū)評價報告》中，提出本縣蘭家山鋁大型礦床中共生有I級高鋁粘土礦石472.79萬噸，屬中型礦床。

張?zhí)粮咪X粘土礦點(diǎn)：位于陳家灣鄉(xiāng)張窳村北西303o350米溝中。礦點(diǎn)附近第四系黃土覆蓋廣泛，其巖主要出露于溝底。主要地層為石炭系中統(tǒng)本溪組中下部，以鐵鋁巖為主。礦層之上為雜色鋁土質(zhì)砂質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀286o(6o。礦層未見底，呈似層狀出露溝底。礦體長150～200米，東南端微微抬起，北西端傾入地下。東南端礦層出露厚2米，北西端出露礦層1．8米。整個礦層厚2米。

礦石呈灰褐色、暗灰色、淺灰綠色、灰色等，以致密隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，局部為豆鮞狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。平均含Si02 5．87%、A1203 73．22%、Fe203 1．39%。鋁硅比值為12．5。礦層不但達(dá)到高鋁粘土工級品要求，而且達(dá)到鋁土礦工級品要求。僅據(jù)已出露部分估算，本礦點(diǎn)高鋁粘土(鋁土礦)儲量約l萬噸，遠(yuǎn)景儲量數(shù)10萬至數(shù)百萬噸。

礦區(qū)鐵鋁巖段厚度較大，礦層向兩側(cè)均有延伸，王家莊、西窳、馬家塔等地本溪組埋深均不大。礦點(diǎn)南段于高鋁粘土之上尚有一層厚約2米的普通耐火粘土。

主要產(chǎn)于石炭系中統(tǒng)本溪組下部鐵鋁巖段內(nèi)，并經(jīng)常與鋁土礦、普通耐火粘土礦、山西式鐵礦共生，構(gòu)成一個華北地區(qū)特有的成礦系列。

硅石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。耐火粘土中的硬質(zhì)粘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。高鋁粘土用于制作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火泥。硬質(zhì)粘土和高鋁粘土常在高溫（1400～1800℃）煅燒成熟料使用。

硅石火黏土在建材工業(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。高鋁粘土經(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(qiáng)的特點(diǎn)。

硅石火黏土在研磨工業(yè)、化工工業(yè)和陶瓷工業(yè)等方面也有重要的用途。高鋁粘土經(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。高鋁粘土可以用來生產(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)粘土和半硬質(zhì)粘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，高鋁粘土還用于油井中，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)粘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(diǎn)，在冶金、機(jī)械、電子、玻璃、陶瓷等工業(yè)上應(yīng)用廣泛 。

節(jié)狀火黏土的化學(xué)成分是影響其質(zhì)量的重要因素之一。Al₂O₃是耐火粘土的有益組分，主要賦存于氫氧化鋁礦物（一水硬鋁石、勃姆石、三水鋁石），其次賦存于鋁硅酸鹽礦物（高嶺石、蒙脫石等）中。一般來說，軟質(zhì)和半軟質(zhì)粘土含Al₂O₃為30%～45%，硬質(zhì)粘土為35%～50%，高鋁粘土為55%～70%。

SiO₂主要賦存于粘土礦物中，亦有微量的原生石英殘屑存在。SiO₂含量變化較大，高鋁粘土中一般為3%～35%，硬質(zhì)粘土中為43%～66%。

Fe₂O₃主要賦存于赤鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、菱鐵礦中，是耐火粘土的主要有害成分。Fe₂O₃含量無明顯規(guī)律，高鋁粘土中含量在0.5%～2.2%，硬質(zhì)粘土中含量在0.5%～2.5%，軟質(zhì)粘土中一般為1.0%～2.5%。

K₂O和Na₂O也是耐火粘土的有害雜質(zhì)，主要賦存于伊利石和云母類等礦物中，含量變化較大，CaO和MgO等雖為有害雜質(zhì)，但含量一般甚微 。