耐火材料是耐火度不低于1580℃的一類無機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來定義已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是絕對(duì)的?，F(xiàn)定義為凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的材料稱為耐火材料。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%～60%。

耐火材料屬資源型產(chǎn)業(yè)，原料是產(chǎn)品的基礎(chǔ)，天然礦物原料是耐火原料的主體。我國耐火原料資源豐富、品種繁多，如硅石、高鋁礬土、耐火粘土、菱鎂礦、白云石、葉臘石、石墨、三石、鋯英石、鉻鐵礦、橄欖石、高嶺土、煤矸石、球黏土、膨潤土等。其中，高鋁礬土、菱鎂礦和石墨，其儲(chǔ)量、品位和質(zhì)量皆居世界前列，在國內(nèi)外堪稱三大寶貴資源。

1、硅石

硅石是耐火材料工作者對(duì)可用于耐火材料的硅質(zhì)原料的一個(gè)專有名詞，是生產(chǎn)硅質(zhì)耐火材料最主要的原料，可不經(jīng)煅燒直接利用。如膠結(jié)硅石、結(jié)晶硅石和脈石英等，膠結(jié)硅石有代表性的有山西五臺(tái)山硅石等；結(jié)晶硅石有代表性的有河南鐵門和遼寧石門硅石等；脈石英有代表性的有吉林江密峰和江蘇東海脈石英等。

2、高鋁礬土

高鋁礬土一般是要經(jīng)過將其塊礦煅燒成高鋁礬土熟料應(yīng)用的一類高鋁質(zhì)耐火原料。礦石按礦物組成分為一水硬鋁石-高嶺石型（DK型礬土），一水硬鋁石-葉蠟石型（DP型礬土）和一水軟鋁石-高嶺石型（BK型礬土）。我國高鋁礬土主要為一水硬鋁石-高嶺石型。我國高鋁礬土已探明基礎(chǔ)儲(chǔ)量7.16億t，資源儲(chǔ)量25億t，居世界首位，且集中分布在河北古冶、山東淄博、山西的陽泉和孝義，河南的沁陽、鞏義和澠池一帶，湖南辰溪、貴州貴陽、廣西蘋果以及四川廣元和二灘等地。

3、耐火黏土

一般把耐火度達(dá)到1580℃以上的黏土稱為耐火黏土，我國有豐富的耐火黏土資源，按其可塑性分為硬質(zhì)黏土、半軟質(zhì)黏土和軟質(zhì)黏土以及高嶺土。凡是有高鋁礬土埋藏的礦山都有耐火黏土埋藏，礦點(diǎn)分布較廣，如山東（焦寶石）、山西、河北、貴州、四川以及廣西（白泥），江蘇（蘇州高嶺土）、遼寧（紫木節(jié)、樹皮粘）、吉林（水曲柳）、河南焦作等地。

4、菱鎂礦

菱鎂礦是重要的堿性耐火原料，其中的氧化鎂具備很強(qiáng)的耐火性、黏結(jié)性等良好的物理性質(zhì)，故菱鎂礦主要作為生產(chǎn)耐火材料的原料，可將硬燒菱鎂礦破碎成細(xì)砂或磨成細(xì)粉，制成冶金砂或冶金分，用量焊接冶金爐爐底、爐膛、爐襯，還可制成鎂磚、鉻鎂磚、鋁鎂磚等，其耐火度在2000℃以上，為高級(jí)耐火材料。菱鎂礦產(chǎn)地主要集中在遼寧大石橋—海城—岫巖一帶，還有山東掖縣、甘肅別蓋、河北邢臺(tái)和四川甘洛等地。

5、白云石

白云石為菱鎂礦（MgCO3）和方解石（CaCO3）組成為1:1的復(fù)鹽，是僅次于菱鎂礦的第二大堿性耐火原料，主要用來制備白云石質(zhì)耐火材料。白云石礦首先經(jīng)煅燒（或者電熔）得到鎂鈣原料（如白云石砂/鎂白云石砂、鎂鈣砂、鎂鈣鐵砂），然后制備成各種白云石系耐火材料。

6、葉臘石

葉臘石在加熱過程脫水緩慢，脫水后結(jié)構(gòu)未被破壞，體積穩(wěn)定，不用煅燒，可用生料直接生產(chǎn)耐火材料，既可制磚，又可做不定形耐火材料的骨料和粉料，也可以將致密的塊狀蠟石鋸成要求的形狀，作為天然耐火石使用。

7、石墨

石墨具有極高的耐火性能，在真空中熔點(diǎn)達(dá)3850℃，有滑膩感，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑侵蝕。石墨磚、鎂碳磚、鋁碳磚、Al2O3-SiC-C澆注料、搗打料等含石墨的耐火材料，廣泛應(yīng)用于煉鋼、煉鐵等重要的使用部位。

8、三石

“三石”即藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石。“三石”是一組同質(zhì)異象無水鋁硅酸鹽類礦物，是一種不經(jīng)煅燒可以直接使用具有節(jié)能和功能性的高鋁質(zhì)耐火原料，三種礦都要通過選礦得到的精礦才能用于耐火材料。目前發(fā)現(xiàn)的大型礦床有：藍(lán)晶石礦河南南陽、江蘇沐陽、新疆挈布拉蓋等；紅柱石礦有新疆庫爾勒、拜城、遼寧風(fēng)城，河南西峽等；硅線石礦有黑龍江雞西、林口，河南西峽、內(nèi)鄉(xiāng)，福建莆田，內(nèi)蒙古土貴烏拉等處。

9、鋯英石

鋯英石是鋯的硅酸鹽，是優(yōu)質(zhì)耐火原料，具有較低的熱膨脹性，較高的導(dǎo)熱性，較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。由于鋯英砂基本沒有灼減，因此選出的精礦可直接使用。鋯英石也是熔鑄鋯剛玉、鋯莫來石制品的主要原料。還可以配制噴補(bǔ)料、澆注料、搗打料、可朔料等不定形耐火材料。我國鋯英石資源較為短缺，需要從澳大利亞等國進(jìn)口。目前，國內(nèi)主要產(chǎn)地有山東、廣東和海南省等地。

10、鉻鐵礦

鉻鐵礦是生產(chǎn)鎂鉻磚和合成鎂鉻尖晶石和鎂鉻鋁尖晶石的原料，也是鉻質(zhì)引流砂的主要原料。我國鉻鐵礦資源也較為短缺，還需要從南非和菲律賓進(jìn)口。目前，國內(nèi)主要產(chǎn)地有西藏、新疆和陜西（渭南）等地。

11、橄欖石

以橄欖石（Mg?Fe）2SiO4為主要礦物的無水硅酸鎂巖石稱橄欖巖。作為耐火原料不用煅燒，可用生料直接使用，既可制磚，也可做不定形耐火材料的骨料和粉料，大塊的橄欖巖還可以加工成天然耐火石，砌筑爐窯。要注意，作為耐火原料，一般FeO含量不能超過10%。

12、高嶺土

高嶺土具有很高的耐火度，故常用來生產(chǎn)耐火材料。利用高嶺土生產(chǎn)的耐火材料分為熟料黏土制品和半酸性黏土制品兩種。一些帶色的高嶺土雖然不能作為陶瓷和造紙工業(yè)原料，卻是制造耐火材料的良好原料，對(duì)高嶺土礦的綜合利用具有重要意義。

13、煤矸石

煤礦的伴生礦物煤矸石的主要礦物組成是高嶺土、石英、蒙脫石、長石、石灰石等，其主要化學(xué)成分是SiO2和Al2O3，其次是MgO、CaO、Fe2O3以及P、S的化合物。利用煤矸石能夠生產(chǎn)半硅質(zhì)、黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)（莫來石質(zhì)）、剛玉質(zhì)及碳化硅質(zhì)的耐火制品和不定形耐火材料。

14、球黏土

球黏土：主要由結(jié)晶度低的高嶺石、一般粒徑在0.5μm以下少量蒙脫石、伊利石、石英等組成，屬于高可塑性黏土。近年來在吉林、廣西等地發(fā)現(xiàn)有球黏土，并在耐火材料生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

15、膨潤土

以蒙脫石為主的黏土，一般具有強(qiáng)烈的吸水性，能吸收相當(dāng)本身8倍的水，吸收后體積膨脹10~30倍，其中含鈉的稱鈉基膨潤土，具有良好的黏結(jié)性和耐高溫性，在耐火材料生產(chǎn)中使用性能良好。

參考資料：

[1]孫庚辰,王守業(yè),邢守渭.中國耐火原料的發(fā)展歷程.2017年全國耐火原料學(xué)術(shù)交流會(huì)暨展覽會(huì)論文集[C].

[2]徐平坤.利用天然耐火礦物原料生產(chǎn)耐火材料探討[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2018,11(01):40-44.