广东省红粘土中铁杂质及其赋存形式分析

中国细白瓷历经数百年的发展,使得优质粘土矿物资源的紧缺形势日益严峻,对中低品质矿物的提纯和利用越来越受到关注。其中,劣质矿产的除杂即是提高其品质要解决的重点问题。铁杂质是陶瓷生产中最主要的有害物质,对Fe的赋存方式进行探究可为除杂技术的应用建立相关基础。目前,对中低品质的粘土矿物中铁杂质赋存形式的研究仍较少。广东省红粘土分布广、储存量大,但其较高含量的Fe降低了其使用价值,限制其作为优质资源进一步利用。该研究对中国广东省梅州市的低品质红粘土中铁杂质和其赋存形式进行分析。Fe在矿物中的赋存形式复杂,结晶程度较低,采用传统的测试方法难以对其进行有效地分析。因此,通过拣选红粘土原矿中红、黄、灰绿三种杂质组分,并分别进行淘洗和过筛法分离粘土矿物。采用X射线荧光光谱、扫描电镜和能谱、透射电镜和选区电子衍射、可见光-近红外吸收光谱仪及可见光一阶导数光谱法对其矿物组成、化学成分、显微结构及谱学特征进行测试分析,探讨Fe元素的赋存形式。结果表明：Fe元素是影响该红土矿外观颜色的最主要元素。所有样品中粘土矿物主成分为高岭石和伊利石。红色和黄色杂质组分中,Fe元素主要以赤铁矿-针铁矿的自由团聚体夹杂或附着于片状粘土矿物表面;灰绿组分中Fe元素主要以Fe-Mg云母的结构铁形式存在。研究发现,在对红粘土矿物的分离过程中,Fe杂质以自由铁和结构铁的形式随着粘土矿物一同被选出。该研究结果有助于南方红粘土提纯方法的选择,并有助于提高低品位粘土的处理效率和质量。