高铝粘土

县境内石炭系中统本溪组出露比较广泛，下部铁铝岩段也较发育。刘家山――成家庄――薛家湾――龙门塔――陈家湾一线，高铝粘土及铝土、普通耐火粘土有着良好的成矿条件。已知有中型矿床和矿点各一处。

冶金部山西省地质勘探公司第四队1984年12月提交的《山西省柳林县兰家山铝土矿区评价报告》中，提出本县兰家山铝大型矿床中共生有I级高铝粘土矿石472.79万吨，属中型矿床。

张塘高铝粘土矿点：位于陈家湾乡张窳村北西303o350米沟中。矿点附近第四系黄土覆盖广泛，其岩主要出露于沟底。主要地层为石炭系中统本溪组中下部，以铁铝岩为主。矿层之上为杂色铝土质砂质页岩，产状286o(6o。矿层未见底，呈似层状出露沟底。矿体长150～200米，东南端微微抬起，北西端倾入地下。东南端矿层出露厚2米，北西端出露矿层1．8米。整个矿层厚2米。

矿石呈灰褐色、暗灰色、浅灰绿色、灰色等，以致密隐晶质结构为主，局部为豆鲕状结构，块状构造。平均含Si02 5．87%、A1203 73．22%、Fe203 1．39%。铝硅比值为12．5。矿层不但达到高铝粘土工级品要求，而且达到铝土矿工级品要求。仅据已出露部分估算，本矿点高铝粘土(铝土矿)储量约l万吨，远景储量数10万至数百万吨。

矿区铁铝岩段厚度较大，矿层向两侧均有延伸，王家庄、西窳、马家塔等地本溪组埋深均不大。矿点南段于高铝粘土之上尚有一层厚约2米的普通耐火粘土。

主要产于石炭系中统本溪组下部铁铝岩段内，并经常与铝土矿、普通耐火粘土矿、山西式铁矿共生，构成一个华北地区特有的成矿系列。

硅石火黏土主要用于冶金工业，作为生产定型耐火材料（各种规格的砖材）和不定型耐火材料的原料。耐火粘土中的硬质粘土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。高铝粘土用于制作电炉、高炉用的铝砖、高铝衬砖及高铝耐火泥。硬质粘土和高铝粘土常在高温（1400～1800℃）煅烧成熟料使用。

硅石火黏土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖。高铝粘土经过煅烧，然后与石灰石混合制成含铝水泥，这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。

硅石火黏土在研磨工业、化工工业和陶瓷工业等方面也有重要的用途。高铝粘土经过在电弧炉中熔融，制造研磨材料，其中电熔刚玉磨料是应用最广泛的一种磨料，占全部磨料产品的2/3。高铝粘土可以用来生产各种铝化合物，如硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、硫酸钾铝等化工产品。在陶瓷工业中，硬质粘土和半硬质粘土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。

此外，高铝粘土还用于油井中，作为净化石油用的支撑剂，在农业上作为促肥剂，以及用作抗滑、抗磨的铺路材料，等等。硬质粘土还用于制新型耐火绝热材料——耐火纤维，它具有耐高温、导热系数小、耐酸碱、吸音和质轻等优点，在冶金、机械、电子、玻璃、陶瓷等工业上应用广泛 。

节状火黏土的化学成分是影响其质量的重要因素之一。Al₂O₃是耐火粘土的有益组分，主要赋存于氢氧化铝矿物（一水硬铝石、勃姆石、三水铝石），其次赋存于铝硅酸盐矿物（高岭石、蒙脱石等）中。一般来说，软质和半软质粘土含Al₂O₃为30%～45%，硬质粘土为35%～50%，高铝粘土为55%～70%。

SiO₂主要赋存于粘土矿物中，亦有微量的原生石英残屑存在。SiO₂含量变化较大，高铝粘土中一般为3%～35%，硬质粘土中为43%～66%。

Fe₂O₃主要赋存于赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、菱铁矿中，是耐火粘土的主要有害成分。Fe₂O₃含量无明显规律，高铝粘土中含量在0.5%～2.2%，硬质粘土中含量在0.5%～2.5%，软质粘土中一般为1.0%～2.5%。

K₂O和Na₂O也是耐火粘土的有害杂质，主要赋存于伊利石和云母类等矿物中，含量变化较大，CaO和MgO等虽为有害杂质，但含量一般甚微 。