国内外高岭土资源储量分布、品质特色及高岭土应用领域分析

高岭土是以高岭石族粘土矿物为主的粘土或粘土岩，主要成分为氧化铝和氧化硅，含少量的氧化铁、氧化钛等杂质。高岭土是四大非金属矿之一，主要应用于陶瓷、造纸、橡塑、搪瓷、涂料等领域。全球高岭土储量较丰富，但不同地区的高岭土品质差异较大，适用领域也不同。根据粉体技术网发布的《全球高岭土产品及供需格局分析》，全球探明储量大约 320 亿吨，主要分布在美国、英国、中国、巴西、前独联体等国家和地区，其中美国以 82 亿吨的储量位居首位。根据中华人民共和国自然资源部发布的《中国矿产资源报告》，中国高岭土资源储量接近 35 亿吨，处于全球前列。

高岭土全球储量情况（亿吨）

资料来源：USGS

2021年中国高岭土储量分布（万吨）

来源：龙高股份公司公告

世界高岭土分布和品质特色

来源：龙高股份公司公告

我国高岭土矿产资源排名世界前列，已探明 267 处矿产地，探明储量 29.10 亿吨，矿点较为分散，其中非煤系高岭土资源储量居世界第五位，已探明储量有 14.68 亿吨，主要分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占全国总储量的 84.55%；煤系高岭土(高岭岩)储量占世界首位, 探明储量为 14.42 亿吨，主要分布在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地，以内蒙古准格尔煤田的资源最多。我国的高岭土资源中大型、优质矿床数量较少，与其它非金属资源相比，高岭土不属于中国的优势资源，如按人均算则更为短缺。北方煤系高岭土储量较大，但无法直接供下游使用，需进行煅烧提高纯度。非煤系高岭土比较分散，优质且储量规模较大的矿区只有少数几个，国内有五大高岭土矿产地。

国内陶瓷用高岭土产量规模较大且产品质量也较稳定的矿区主要分布在福建、江西、广西、广东、云南、湖南等地。多年来，福建的高岭土产量位居全国前列，福建以及附近省份江西、浙江是我国陶瓷等产业聚集区，成熟的产业链形成上下游产业的良性互动。国内高岭土主要应用于陶瓷、造纸和涂料三大领域，进口高岭土主要用于造纸、高端化工涂料添加的涂料级高岭土和少量陶瓷高岭土。2022 年我国高岭土出口数量排在前三的省份依次是广东省、福建省和山西省。2022年广东省出口高岭土27.27 万吨，全国四分之一的出口高岭土都来自广东省。

我国高岭土分布和品质特色

来源：龙高股份公司公告

高岭土是自然界中普遍存在的一种非金属矿，过去一般用于生产陶瓷，耐火材料或橡胶填料。随着国民经济各领域的日益发展，人们越来越重视高岭土的深度加工，高岭土凭借高白度和亮度、良好可塑性和烧结性、高粘结性、优良电绝缘性等特殊性能，受到市场青睐，其消费领域不断拓展。下面将介绍高岭土在陶瓷、橡胶、塑料、人造革、自水泥、耐火材料、化学、新材料、环保、生物医药等工业以及农业的应用：

（1）陶瓷工业

陶瓷工业是应用高岭土最早、用量较大的行业。一般用量为配方的20%～30%。高岭土在陶瓷中的作用是引入Al2O3，可以提高其化学稳定性和烧结强度，在烧成中高岭土分解生成的莫来石是形成坯体强度的主要框架，可防止制品的变形，使烧成温度变宽，还能使坯体具有一定的白度。同时，高岭土具有一定的可塑性、粘结性、悬浮性和结合能力，可使瓷泥瓷釉的成形性得到改善，更利于车坯、注浆、陶瓷成形等加工过程。

陶瓷领域的应用一般需要高岭土的粒度越细越好，使瓷泥具有良好的可塑性和干燥强度。此外，高岭土中高岭石结晶程度的差异也会影响瓷坯的工艺性能，结晶程度好，则可塑性、结合能力就低，干燥收缩小，烧结温度高，杂质含量少，反之，则其可塑性就高，干燥收缩大，烧结温度较低，相应杂质含量也偏高。

2017年至2019年，陶瓷用高岭土进口比例分别为16%，18%以及20%，我国陶瓷用高岭土的进口比例较低，进口的高岭土主要用于日用陶瓷，建筑卫生陶瓷基本处于自给状态。我国是高岭土生产大国，陶瓷用高岭土的分布较广，福建、江西、广西、广东、云南、湖南等地均有矿区供应，因此陶瓷用高岭土以国内自产为主。随着国内对高岭土开采的环保要求趋严，近年来进口陶瓷用高岭土数量在一定程度上有所提升，但总体比例仍比较低。

（2）橡胶

高岭土填充到橡胶的胶体混合物中，可以增强橡胶的化学稳定性、耐磨性和机械强度，延长硬化时间，还可以改善橡胶的流变性、混炼性、硫化性，提高未硫化制品的粘稠度，防止其凹陷、塌软、下垂、变形、扁管等。高岭土橡胶制品的防水性、通透性、防火抗燃性、化学活性等特性也得到了极大的改善。同时，高岭土在橡胶中还可以作为填料，在不影响橡胶性能的同时可以大幅降低成本。

（3）涂料颜料

高岭土由于其色白、价廉、流动性好、化学性质稳定、表面阳离子交换量大，很早就被用作涂料和油漆的填料。用于涂料的高岭土一般有水洗超细高岭土和锻烧超细高岭土两类。高岭土可以用于改善涂料的涂刷性、涂料体系储存稳定性、涂层的抗吸潮性及抗冲击性等机械性能、颜料的抗浮色和发花性等。高岭土本身为白色，用作添加料并没有覆盖性，但是如果适量地添加到白色涂料或油漆中，几乎可以适应所有的涂料体系，还可以起到增强光泽的作用，提高其覆盖能力。煅烧高岭土在乳胶漆中可以部分替代钛白粉，并配合钛白粉可提供很好的遮盖力和展色力。由于高岭土粒子可以改善颜料粒子间隔，提高涂层的反射率和颜色强度；又因其吸油量较低，可较大量的添加于配方中而不破坏漆膜性能，在不影响光泽、遮盖力、柔韧性及其他性能的前提下极大地降低涂料成本。因此，高岭土可广泛用于水性或溶剂型平光漆、半光漆、蛋壳光漆及特种涂料中。

我国涂料用高岭土进口比例在2017年到2019年中均维持在10%，比例较低。涂料用高岭土的主要原材料为煤矸石，煤矸石是煤炭成煤过程中与煤层相伴而生，在我国山西、内蒙古等地分布广泛、储量大。因此涂料用高岭土仅有少量高端涂料所需高岭土从国外进口。

（4）耐火材料

高岭土具有良好的耐火性，常用来生产耐火制品。以高岭石为主要成分的高岭土，以及膨润土和铝土矿等一系列耐高温粘土，统称为耐火粘土。高岭土用作耐火材料制品主要有两类：耐火砖、硅铝棉。前者耐火度不低于1730℃，可据需要制成各种尺寸与形状的耐火砖。后者是一种轻质耐火保温材料，是高岭土在1000～1100℃焙烧，再用2000℃电弧炉将矿石熔融，在高速气流下吹制成棉。因此，如何综合开发利用高岭土，提高其利用率，打造耐火粘土与耐火材料的重要市场成为人们关注的新课题。

（5）催化裂化催化剂

高岭土可直接或经酸、碱改性作为催化剂基质，也可通过原位晶化技术合成分子筛或含有Y型分子筛的催化剂。具有防止催化裂化催化剂重金属中毒、裂化活性高和选择性好、催化剂抗磨和再生性能好等优点。

（6）电缆材料

生产高绝缘性能电缆需要超量加入电性能改良剂。高岭土作为唯一能制成电性能改良剂的产品，有着良好的天然需求场景：在要求电绝缘性能较高的塑料电缆及绝缘材料中，需添加改性煅烧高岭土。高岭土经适当温度煅烧后有极高的电阻率，不同煅烧温度的高岭土空隙率不一样，空隙对电缆材料中一些较活泼的有害成份有一定的吸附作用，能提高电缆绝缘性；煅烧高岭土再经表面改性，可以提高其在高分子材料中的分散性，增强制品的性能，可在有机高分子材料-改性剂-煅烧高岭土之间产生良好的结合界面，使煅烧高岭土在电缆中能均匀分散，起到更好的桥梁作用。

（7）润滑领域

高岭土具有层状结构和小颗粒尺寸使其具有较好的润滑性，纳米高岭土的小尺寸效应更是增强了其润滑性能，因此纳米高岭土也被应用于润滑剂中。高传平等研究了纳米高岭土作为润滑添加剂对基础油摩擦行为的影响，发现在纳米高岭土的质量分数为1%时获得最小平均摩擦系数和磨斑直径，分别为0.072和0.76mm，分别比纯基础油降低了23%和26%，获得更好的润滑性能，对节能及设备保护具有重要意义。

（8）橡胶管填料

高岭土同样属于一种无机填料，在橡胶制品之中加入改性高岭土材料，能够和橡胶材料之间形成高岭土-橡胶复合材料，这样便有效改善橡胶管材料颗粒分散以及交联程度，增强橡胶的耐磨性、化学稳定性和机械强度，延长其硬化时间，还可以调整橡胶的混炼性、流变性、通透性、防水性、化学活性、防火抗燃性、硫化性和可加工性，提高未硫化制品的粘稠度，防止其塌软、凹陷、下垂、扁管、变形等，保障橡胶管制品的性能更优良，质地更均一。同时，高岭土作为填料还可以降低其他原材料在橡胶中的用量，极大地减少了橡胶的生产成本而并不会明显影响橡胶的性能。

（9）重金属污水处理

高岭土储量丰富、来源广泛、价格低廉。天然的二维层状结构使得它具有较大的比表面积和较好的吸附性能。基于此类优点，天然高岭土经过改性可以很好地解决重金属污水处理问题。重金属大气污染处理，汞是一种全球性的污染物，元素汞在大气环境中的排放是最主要的汞污染形式，研究表明高岭土是去除大气中汞元素的较佳黏土矿物。有机污水处理，改性后的高岭土具有分散性好、分离方便、高效和再生能力强等优点，可以很好地吸附有机污染物。利用高岭土处理纺织废水，可对刚果红有良好的吸附性能和高效的再生能力，因此高岭石在有机污水处理领域亦具有重要的应用前景。电化学污水处理，制备了高效的Fe–Cu/高岭土颗粒电极，其性能优于原始高岭土颗粒电极和活性炭颗粒电极，在中性甚至碱性条件下都可以达到预期的罗丹明B去除效果。

（10）二次资源利用

改性高岭土还被用于二次资源利用领域，用于回收金属离子。已有专家学者成功使用煅烧酸浸改性高岭土对卤水中的锂离子进行富集，研究表明该酸改性高岭土具有更高的比表面积，且Al2O3溶出率高，锂离子吸附量达4.51mg/g，使卤水中45.3%的锂离子形成沉淀，获得了较好的吸附效果。该方法不仅实现了卤水中锂资源的回收利用，而且具有较好的经济意义及应用前景

（11）劣化油品处理

目前处理劣化油品最常用的方法是吸附再生法，主要是由膨润土、高岭土等经过处理制成的硅铝吸附剂。改性后的高岭土晶体结构转变成了具有高反应活性的无序非晶质相，比表面积、孔体积和孔径均增加，使得吸附处理劣化油的效果增强。

（12）建筑相变储热材料

以二甲基亚砜(DMSO)为插层剂，采用熔融插层方法对煤系高岭土插层改性，并以插层改性后的高岭土为基体，在其层间分别插入相变材料月桂醇(LAL)和月桂酸(LA)，成功制备了二元有机/煤系高岭土复合相变储能材料。插层改性后的煤系高岭土层间插入二元有机低共熔物可用来调控室内的温度变化，二元有机/煤系高岭土复合相变储能材料可广泛应用于建筑行业，达到节能的目的。采用真空浸渍法制备的三种高岭土基复合相变材料(Kb－CPCMs)具有良好的蓄热、通风和空调功能，适用于建筑围护结构的采暖、通风和空调。

（13）太阳能储能材料

以高岭土和硬脂酸钠为原料，制备出新型的高岭土/硬脂酸钠相变储热材料。更适用于太阳能热发电站的储热系统。经过500次热循环后，相变储热材料熔融温度、冷凝温度、熔融潜热和冷凝潜热等性能变化均不大，而且热循环后相变储热材料吸收峰的位置及形状没有发生明显变化，充分说明高岭土/硬脂酸钠相变储热材料具有优异的热稳定性。

（14）分子筛

储量丰富、价格低廉、铝硅含量高，使得高岭土可作为制备分子筛的良好原料。不同的改性条件对高岭土合成的分子筛结构有很大的影响。结晶度较高，比表面积大，有效缩短了中间产物的扩散。为原位合成提供活性表面，促进了原位合成的发生。

（15）高岭石有机插层材料

插层法一般是由有机物分子或层状聚合物插入层状无机物中制备出插层复合材料。由此法制得的复合材料，其力学性能得到改善，同时还获得了其他新的功能特性。高岭土在结构上是具有特殊层状的含水铝硅酸黏土矿物，它的主要矿物组成为八面体层状硅酸盐，层间以氢键结合，不含可交换阳离子；层与层之间具有较强的结合力，很难与有机化合物发生插层反应。但是一些强极性的有机小分子，可以直接插入到高岭石层间，其他有机分子利用有机小分子与高岭石也可形成夹层复合物作为前驱体，用取代置换法插入到高岭石层间生成插层材料。

（16）纳米材料

纳米材料由于尺寸特殊而具有许多奇特性能，如能屏蔽紫外线、电磁波，用于军事、通信、电脑等行业；在饮水机、冰箱生产过程中添加纳米黏土，具有抗菌、消毒作用；在陶瓷制作中添加纳米黏土，使陶瓷强度提高50倍，可用来制造发动机零件。添加纳米材料的塑料，密度低、耐热性好、强度高，特别是耐磨性有大幅度提高，且具有阻燃自熄灭性，可以用来制作管材、汽车机械零件、啤酒和肉类制品包装材料等。未来，由高岭土是否可以开发出功能更多，性能更优的纳米材料，是值得关注的课题。

（17）制备玻璃纤维

高岭土是制备玻璃纤维的重要原料，为玻璃纤维提供Al2O3和SiO2，玻璃纤维原料中高岭土和叶腊石的总量超过三之一，国外以高岭土为主要原料，国内以叶腊石为主要原料。叶腊石开采量的增加，已使其开始贫化，因此高岭土对玻璃纤维产业影响巨大。但玻璃纤维用高岭土不仅对其白度要求较高，而且要求各批次高岭土原料质量稳定，对高岭土的提纯及加工工艺要求更加严格。

（18）介孔氧化硅材料

介孔材料是孔径2～50nm的材料，它具有较大的孔隙率、吸附量及比表面积。由于该材料拥有表面效应、小尺寸效应、量子限域效应、介电限域效应、宏观量子隧道效应等方面的性质，使其在吸附、分离、催化裂化、废水处理等行业得到充分利用。

二十世纪九十年代，Mobil公司最先提出制备MCM-41型介孔氧化硅材料，其很快便由于性能和用途方面的优势成为研究的焦点。DongyuanZhao等科学家以两性共聚物EO20PO70EO20作为结构指向剂，制备出结构规整的介孔氧化硅材料SBA-15，它不仅水热稳定性良好，而且孔径可调，这一研究成果极大地推动了介孔材料的发展。高岭土矿藏量大、开采容易、处理简单、硅铝含量高，以其作为原料通过水热法制备介孔材料，具有方法简便、成本较低、无需模板等优点，拓宽了介孔材料的制备途径与研究范围，使其在废水处理及化学催化裂化等领域具有广阔的应用前景。

（19）止血材料

创伤后的出血失控，是造成高死亡率的主要原因。基于天然止血剂代赭石控制出血性能，成功合成一种新型的铁氧化物/高岭土纳米黏土复合材料，其氧化物的形态对其止血效果具有显著影响。层状硅酸盐（合成水滑石、系列蒙脱石、高岭石）黏土矿物在体外止血过程中不释放热量，且凝血特性广泛，兼有价格低廉，稳定无毒的特性，可作为新型凝血剂代替QC。

（20）药物载体

高岭土属于1：1层状晶体，排列紧密均匀，比表面积大，常作为缓控释材料使用，利用高岭土复合材料制备药物载体，对布洛芬等药物进行长效缓释作用来降低药物副作用，增强药效，减轻不良反应。

（21）抗菌材料

哥伦比亚亚马逊黏土(AMZ)富含高岭土和膨润土，远古时期哥伦比亚当地人常吞食AMZ治疗消化不良和腹泻，标准化检验证明该黏土有抗菌性能。将环氧沙星吸附在高岭石表面，1h后达到了最大吸附量。与蒙脱石相比，高岭石的离子交换能力较弱，故抗菌剂更容易释放，有更好的杀菌效果。

（22）组织工程

以高岭土为黏结剂，采用改性聚氨酯泡沫(PU)模板法，成功制备了一种具有优异力学强度、矿化能力和良好细胞反应的三维MBG支架。加入高岭土后，MBG－10K支架的pH环境更加稳定和理想，蛋白吸附能力增强，具有相似的细胞增殖、穿透能力、增强的细胞附着和成骨能力分化等特点。

（23）化妆品

高岭土在化妆品中可作为添加剂，能够增强吸油和吸水性，增强化妆品和皮肤的亲着力，以改善润肤机能。

（24）高岭土在造纸工业中的应用

在造纸工业中，高岭土的国际市场比较繁荣，其销量超过陶瓷、橡胶、油漆、塑料、耐火材料等行业。在纸浆中，高岭土通常不与其配料发生反应，有较强的稳定性，并且完好地保留在纸张纤维中。同时，高岭土粒度细，流动性强，机械化生产中可确保纸张涂层厚度均匀。由于高岭土的以上性能，一般在生产过程中，被用作纸张的填料和涂布料。用作填料，高岭土可填补纸张纤维间的空隙，提高纸张密度，降低纸张透明度，改善纸张平整度，增强纸张吸收油墨的能力。因此，高岭土可部分代替价格昂贵的填料作为填量剂、增白剂，而不影响产品的质量。高岭土用作涂布料，则是利用其覆盖性，将其片状微粒涂在纸张表而，增强其光滑性、光亮性、整洁度、可印性、不透明性等，可以改善纸张对油墨的包容性、渗透性以及纸张的外观。