綜上所述,廣東沿海地區高嶺土礦床的控礦因素主要是成礦原岩的特征;構造蝕變及地貌條件;氣候植被條件;水介質的H+濃度,這四個因索是互相關聯,相輔相成的,一個高嶺土礦床的形成及其規模和質量,是這四個因素綜合影響的結果;但是在不同類型的礦床的成礦過程中,四個因素所起的作用不完全相同,對於風化殘積型離嶺土礦床來說,成礦原岩的原始成分對風化高嶺土礦的質量和類型至關重要,高嶺土礦的成礦原岩種類很多,凡含長石、雲母的各種岩漿岩、火山岩、變質岩、沉積岩都可形成高嶺土礦床;但凡規模較大的,具一定經濟價值的礦床主要是由花崗岩類風化而成,顯然,原岩的原始成分起著決定性作用,再者,風化高嶺土礦床雖然以風化作用為主,但凡量大質優的高嶺土礦床一般都要經過先期的蝕變作用或受熱液蝕變作用的影響;所以構造斷裂運動對風化高嶺土礦床的形成也起著重要作用。

對於沉積型礦床來說,賦存空間是其成礦的首要條件;因而,構造運動產生的各種沉積I地對沉積礦床的形成來說是至關重要的。成礦期間的構造活動幅度決定了高嶺土沉積物的厚度,成礦期後的構造穩定程度又決定了沉積高嶺土礦床的保存程度:沉積高嶺土在沉積以後或成岩早期的進一步風化改造作用又取決於盆地中氧化還原電位和介質的PH值,這時水介質的H+濃度在高嶺土的風化改造中又起了決定性的作用。

二、優質離嶺土礦床的找礦方向

根據以上控製因索的討論,在廣東地區進一步尋找優質高嶺土礦床可以從以下幾方麵考慮:

(一)風化殘積型礦床

地區上,應將注意力集中在岩漿岩分布區,尤其是中、新生代以來岩漿活動頻繁、花崗岩體大麵積分布的地區,這些地區中的構造活動斷裂帶是成礦的有利地帶,由於優質的風化殘積型礦床大多具先期蝕變的經曆,故在大的花崗岩體內及邊緣的脈岩侵入處,或熱液蝕變的外帶,是尋找優質風化殘積型高嶺土礦床的目標。

從成礦時代看,世界上高嶺土礦床形成比較集中的時代仍然是中生代晚期至新生代早期,這和廣東燕山期大量岩漿噴發,侵入的時代是吻合的。

(二)沉積型礦床

質優量大的沉積型礦床往往與油頁岩或褐煤伴生,這主要是因為油頁岩或煤層所釋放的酸性介質有利於沉積物進一步的淋洗、改造,形成純度較高的高嶺土礦床;因此,這類礦床的尋找重點應注意由構造斷裂形成的斷陷盆地,近代和現代的河穀窪地或海灣地區的砂質沉積物,而有煤層或油頁岩伴生的砂質沉積層是最有利的目標,從成礦時代考慮,以第三紀和第四紀為主;北方地區、古生代、中生代的砂質沉積層中也存在這種優質高嶺土礦床。

(三)熱液蝕變型礦床

該類型礦床在本次研究中未作重點考慮,從世界範圍來看,這種類型礦床的質量優良,規模中等,礦石純度高,是一種優質的高嶺土礦床,主要由岩漿侵入或火山熱液所產生的中、低溫熱液蝕變作用形成,廣東地處太平洋板塊活動邊緣區,中、新生代大量的岩漿、火山活動使蝕變作用普遍強烈,因此,存在形成這類礦床的有利條件和地帶,這類礦床也是今後找礦和研究中應注意的目標。

第二節各類型高嶺土礦床的加工工藝性能及工業應用前景

從以上敘述可知,廣東沿海地區的高嶺土礦床在成因上主要分為二類七亞類,每亞類礦床除了在成礦原岩、成礦條件等方麵有其共同之處外,還存在各自的特點,成礦原岩和成礦條件的相似性造成了各亞類礦床在某些加工工藝性能方麵的相似性,各類礦床在形成過程中所產生的各自特征又決定了這些礦床在加工工藝方麵的獨特性能,使每類礦床在工業應用領域獲得了不同的使用價值。

總體上看,廣東沿海地區高嶺土礦床的加工工藝性能有以下特點:

一、高嶺土的粒度組成

高嶺土的粒度組成及粒度分布的特點對高嶺土礦的選礦加工流程、產率及加工後產品的性能影響頗大,廣東沿海地區的高嶺土礦床在粒度組成上可明顯地分成兩類,沉積型高嶺土礦床,粒度組成最細,<2um粒級含量可以高達50%以上,而且<0.5um,粒級的含量占絕大多數、粒度組成往往受成礦作用和礦石礦物成分的明顯影響,沉積型高嶺土礦床是在結晶岩石風化剝蝕的基礎上,通過水流的搬運,然後在沉積盆地中通過自然分選沉積形成:物質在搬運沉積期間,明顯受到水動力條件的影響,這是造成沉積高嶺土粒度普遍偏細的主要原因,風化殘積型高嶺土礦床的粒度組成一般均偏粗,<2um粒級含量一般不超過15%,而且<0.5um,<1um粒級含量甚微,主要集中在5—10um的粒級範圍,這種特征同樣由其成礦作用中長石向高嶺石轉變的特征所決定,長石水解時僅造成易溶組分的流失和架狀結構的破壞,殘留的組分在重新組合成高嶺土礦物時一般並不完全破壞長石的原始外形,隻是在原地重新組合,這就導致在風化殘積型高嶺土礦床中蟎蟲狀、疊片狀的高嶺石集合體大量出現,使高嶺土礦物的粒度組成明顯偏粗。隻有對其進行人為的機械加工處理(如剝離、砂磨),這些粗粒集合體方能部分或全部解理成細小的晶體。

這種差異決定了兩類礦床在工業應用中不同的加工工藝方法和使用價值,沉積型礦床往往精礦產率高(如龍頭砂下礦層),可塑性較好,耐火度高,風化型高嶺土礦床精礦產率較低。

二、高嶺土的白度特征

前已述及,白度取決於著色氧化物的種類和含量,主要是Fe、Ti的含量,有機物本身對白度也有影響,顯然,白度取決於成礦作用中Fe、Ti組分的流失程度,當風化作用強烈,岩石結構疏鬆,易溶的三價鐵就容易流失,自然白度就高,如廣東大坡、坦塘、沙尾等躥嶺土礦床,反之亦然。

根據前人的研究結果,鐵在高嶺土中主要以三種賦存狀態存在:以結晶礦物相形式存在,如赤鐵礦、針鐵礦、磁鐵礦等;以膠體鐵的形式存在;以結構鐵的形式進人高嶺石的八麵體晶格中。第一種礦物相形式所占比例最大,膠體鐵多呈非晶質的薄膜粘附在高嶺石的表麵,顆粒極細,高嶺石中的結構鐵主要以的形式取代八麵體中的Fe3+影響高嶺土自然白度的主要是前兩種形式的鐵,Fe3+的含量越高,自然白度就越低,鐵的地球化學形為表明,因此,在酸性環境中,鐵的還原作用將增強,向轉變,促使鐵呈二價的形式溶解在溶液中被帶出風化場所,反之,當溶液升高,堿和堿土金屬離子的濃度增加,出現一種堿性環境,往往被氧化成,在風化作用的初期,由於矽酸鹽礦物的結構破壞,大量堿和堿土金屬離子殘留在溶液中,風化介質處在一種中一偏堿性的條件:在風化作用的中期,隨著矽酸鹽礦物的結構徹底破壞,大量的堿和堿土金屬離子被溶液帶走,風化介質開始呈明顯的酸性,由於處在近地表的環境,511升高,風化物質完全處在一種氧化條件下,因此,對於風化殘積型高嶺土礦床來說,往往在礦體的中部,也即風化最強烈處,由於可溶性的被溶液帶走而使礦石的自然白度最高,在礦體的下部及上部,由於大量的沉澱,尤其在礦體上部,出現較多的氧化鐵礦物,因此,白度明顯變差。可以看出,整個風化作用期間,和的含量對礦石白度的控製是至關重要的,隻有在酸性條件下,較低,由於風化作用伴隨有大量機物質的溶解,使風化介質呈明顯的酸性,的還原作用強,大多數呈二價形式溶解在水中,且被帶走,造成茂名高嶺土礦中大多數礦石的自然白度均較高,有些部位甚至超過80%,如山閣、霞池等地。