我國是世界礦產種類繁多、儲量豐富的國家之一,其中非金屬礦已發現礦種150多種,很多礦種適合做耐火材料的原料,它是發展耐火材料的基礎,對耐火材料品種、質量、性能及生產成本、經濟效益起著決定性的影響。
我國東北地區工業發達,礦產地質工作開展較早,勘探程度高,發現的礦產品種多,資源豐富,開發利用早。高鋁黏土和高鋁礦物(三石)、鎂礦、石墨堪稱耐火原料的三大支柱礦種,東北都有資源。其中鎂礦、石墨資源儲量、產量居世界前列,高鋁礦物(三石)也是東北優勢資源。東北地區還有其他耐火原料如白雲石、水鎂石、橄欖石、滑石、透閃石、球黏土、高嶺土、黑砂石、木節土、瓷石、迪開石、葉蠟石、矽石、膨潤土、硅藻土、矽灰石、珍珠岩、蛭石、鉻礦、鋯礦、螢石(絕熱板用的原料)等礦產資源。
一、含鎂礦物
東北含鎂礦物資源主要有菱鎂礦、白雲石、水鎂石、蛇紋石、橄欖石、滑石、透閃石等。中國菱鎂礦居世界之首,總儲量100億噸,遼寧占全國資源90%以上。遼寧鎂礦資源主要在海城、大石橋、岫巖、鳳城、寬甸、恆仁,還有鐵嶺、撫順、莊河等。黑龍江鶴崗也有鎂礦資源。遼寧省鎂礦年產量在1000萬噸以上,鶴崗地區也有少量生產。水鎂石目前主要產區是鳳城、寬甸、岫巖、集安等地。白雲石礦主要在遼東半島,還有吉林地區。其中大石橋鎂化白雲石儲量豐富,質量優良。蛇紋石資源主要在岫巖地區。橄欖石資源有集安、大石橋黃土坡地區。大石橋黃土坡儲量10億噸。橄欖石不含游離SiO2,對人體無害,礦石不經預燒可直接制砂或制耐火磚,是一種優質環保節能耐火原料。我國滑石資源儲量2.5億噸,居世界第二位。其中遼寧滑石資源主要在海城,其粉紅色滑石質量最好。其次還有鳳城、寬甸、本溪、渾江、通化、牡丹江等地。透閃石是含鎂的矽酸鹽礦物,集安、磐石、黑龍江東部用透閃石作建築陶瓷原料,這是種節能原料,遼寧莊河、岫巖、寬甸也有資源。
二、耐火黏土
耐火黏土是具有多種用途的非金屬礦物原料,耐火行業按用途分為高鋁黏土、硬質黏土、軟質黏土。耐火黏土是我國優勢礦產資源,分布廣泛、儲量豐富、品種齊全、質量優良。東北地區是耐火黏土資源豐富地區之一。東北地區耐火黏土主要發育在石炭紀、二疊紀煤系地層中,分布礦帶主要有兩條:一條是西起興隆煤田經遼西地區太子河流域,東到渾江流域;另一條是遼東半島,從瀋陽南經遼陽煙臺、本溪,南到復州灣、金州地區。早年地質學家把遼陽煙臺煤田發現的耐火黏土,自上而下分為A、B、C、D、E、F、G等8層。並指出一般以A、G兩層黏土發育完好,礦石質量好,主要礦種有硬質黏土、軟質或半軟質黏土,有的地區也發現有高鋁黏土。
復州灣地區高鐵軟質黏土(當地稱陶土)是制陶的優等原料,陶器已成為當地傳統名牌產品。金州地區黏土礦產於石炭紀地層中,屬於G層礦,其中刁虎嘴礦區,14個礦樣化驗分析:Al2O338.24%~72.60%,平均為47.28%,Fe2O30.29%~3.56%平均1.23%。1930年計算的儲量:海平面以上30萬噸,海平面以下3100萬噸,儲量中Al2O360%~70%高鋁礦占儲量的40%以上。據東北礦產及有關部門資料介紹:恆仁、寬甸、新賓、興城、鐵法、草河掌、賽馬、淩源、莊河、丹東等地也有耐火黏土礦資源。吉林省通化、渾江煤田伴生硬質黏土礦區有4個,探明儲量750萬噸。黑龍江鶴崗煤田也有伴生耐火黏土,林口、東寧、海浪地區也有耐火黏土產出,產品一般供東北各地陶瓷廠用。
軟質耐火黏土名稱較多,包括高嶺土、瓷石、球黏土、木節土等,這類礦產東北分布很廣,儲量豐富、質量優良。球黏土是上世紀80年代初期為寶鋼配套工程研發的一種優良結合耐火黏土,其特點是粒度細可塑性高、黏結性強。在東北主要分布在吉林、黑龍江。吉林球土儲量4億噸,主要產區有永吉縣、舒蘭市。生產礦區有十幾個,其中水曲柳黏土礦是原冶金部上世紀60年代初重點建設的礦山,礦石儲量1171萬噸,產品供應幾十個單位使用。黑龍江省球黏土分布很廣。儲量豐富,主要產地有饒河、虎林、集賢、勃利、牡丹江等地。其中集賢探明儲量2620萬噸,目前年產黏土粉約1萬噸。密山、虎林地區球黏土分布廣,東北高嶺土礦區主要有丹東、大連、普蘭店、瓦房店、海洋島、朝陽地區、黑山、建平、興城、義縣、淩源、吉林省長白等地。
三、矽線石類高鋁礦物
矽線石、藍晶石、紅柱石,簡稱「三石」。它是高效、節能、環保型耐火原料,也應用於其他有關行業。我國三石資源分布廣、品種全、儲量多,全國目前已發現礦點260多個,其中遼寧26個,吉林19個,黑龍江9個,東三省發現的礦點占全國20%。早在1925年曾有地質學家就提出,遼東半島及吉林和黑龍江是三石重要的成礦帶。1934年東北礦產調查資料指出,琿春河上游駱子溝溪谷中發現紅柱石,並指出紅柱石雜質少,是窯業的好原料。1958年~1961年間全國礦產調查中,先後發現了本溪草河掌紅柱石、寬甸矽線石。東北地區藍晶石礦點有清源大荒溝、南票、盤石、柳樹溝、蛟河、呼蘭紅旗嶺、紅石嶺等地。1978年為滿足寶鋼現代化生產建設需要,全國開展了三石找礦探礦工作和選礦試驗工作。原冶金部天津地質研究院從1980年開始用10年時間對我國北方三石進行了調研工作,發現礦點102個。陝西地質局用4年時間對全國三石資源進行了戰略分析。上述資料都明確指出,東北地區是我國重要三石分布地帶之一,大有發展前景。
四、石墨礦
石墨有許多優異獨特的性能,如耐高溫、化學穩定性等。晶質石墨主要應用領域是耐火材料行業。晶質石墨主要蘊藏在中國,其中黑龍江省占全國儲量的72%,儲量最多的是羅北縣,其次是雞西市。隱晶質石墨吉林盤石是主要產區,儲量占全國11%。
東北晶質石墨主要地區有:羅北、雞西等。隱晶質石墨主要地區有:盤石、樺甸、鐵力等。
我國晶質石墨產量居世界第一位,占世界總產量的50%。全國近年來晶質石墨產量在20萬~29萬噸水平,其中黑龍江省產量占全國的50%,黑龍江省柳毛、奧宇、天盛、穆稜、林口5個石墨礦年產量在12萬噸左右。遼寧省恆仁探明的晶質石墨儲量681萬噸,已建成年產3000噸晶質石墨礦。
五、蠟石
蠟石是一種重要的矽酸鋁礦物原料。用蠟石製作的耐火材料在工業爐中使用取得良好效果,特別在盛鋼桶使用不掛渣、整體性好、抗侵蝕,體現出獨特優點。蠟石不用預先煅燒,可直接製作耐火材料,所以是一種節能原料。日本、韓國、美國等已廣泛應用蠟石質耐火材料。東北地區蠟石資源主要有東寧、長白、磐石等地。東寧縣蠟石礦分布廣、儲量豐富、質量好,其中南天門、大杜川查明儲量400萬噸以上,是個大型礦,可露天開採。
六、硅藻土
硅藻土是一種生物成因的矽質沉積岩,化學成分以SiO2為主。我國硅藻土最早在工業上應用是生產輕質保溫材料,用在鋼鐵、電力部門管道、設備的保溫隔熱材料,以達到節能的目的。如今隨著能源供應日趨緊張,充分利用硅藻土優勢資源,可研製各種新型輕質、高效、節能、保溫、絕熱材料,應大力推廣應用,尤其是在各種工業窯爐方面的使用。
硅藻土主要分布於黑龍江雞西地區和吉林省東部,已知礦點17個。吉林省已探明儲量1.8億噸,遠景儲量3億噸以上,位居全國之首。在全國質量最好、儲量最大的礦石為馬鞍山礦和西大坡礦,SiO2含量可達90%。上世紀80年代後期已探明儲量1.6億噸。
隨著東北地區經濟高速發展,尤其是鋼鐵、建材等行業,需要大量耐火材料,這就增加了對各類耐火原料礦產品的需求。這必將促進東北耐火原料礦業的發展,其開發前景十分可觀。