耐火材料是耐火度不低于1580℃的一類無機非金屬材料。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℃并不是絕對的?，F(xiàn)定義為凡物理化學性質允許其在高溫環(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、機械制造、硅酸鹽、動力等工業(yè)領域，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，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，其儲量、品位和質量皆居世界前列，在國內外堪稱三大寶貴資源。

1、硅石

硅石是耐火材料工作者對可用于耐火材料的硅質原料的一個專有名詞，是生產(chǎn)硅質耐火材料最主要的原料，可不經(jīng)煅燒直接利用。如膠結硅石、結晶硅石和脈石英等，膠結硅石有代表性的有山西五臺山硅石等；結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用的一類高鋁質耐火原料。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儲量7.16億t，資源儲量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黏土、半軟質黏土和軟質黏土以及高嶺土。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的耐火性、黏結性等良好的物理性質，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砂或磨成細粉，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，脫水后結構未被破壞，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，在真空中熔點達3850℃，有滑膩感，耐強酸、強堿及有機溶劑侵蝕。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，廣泛應用于煉鋼、煉鐵等重要的使用部位。

8、三石

“三石”即藍晶石、紅柱石和硅線石?！叭笔且唤M同質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、遼寧風城，河南西峽等；硅線石礦有黑龍江雞西、林口，河南西峽、內鄉(xiāng)，福建莆田，內蒙古土貴烏拉等處。

9、鋯英石

鋯英石是鋯的硅酸鹽，是優(yōu)質耐火原料，具有較低的熱膨脹性，較高的導熱性，較強的化學穩(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口。目前，國內主要產(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口。目前，國內主要產(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、黏土質、高鋁質（莫來石質）、剛玉質及碳化硅質的耐火制品和不定形耐火材料。

14、球黏土

球黏土：主要由結晶度低的高嶺石、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)中得到應用。

15、膨潤土

以蒙脫石為主的黏土，一般具有強烈的吸水性，能吸收相當本身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年全國耐火原料學術交流會暨展覽會論文集[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,2018,11(01):40-44.