耐火原材料镁质粘土和球粘土的应用领域、组成和性能揭秘
球粘土
球粘土最早是指可塑性极强、颗粒细微、在水中易分散，烧后黄或白色，与褐煤共生的铝硅酸盐沉积矿物。球粘土于1680年首先在英国发现，开采时为了装上马车运输，将其滚成重约33磅的球体干燥，故成为球粘土。名称来源于英国。
球粘土在世界上很多地方都有发现，英国和美国的较为著名。我国近些年也发现了质量优良的球粘土矿。
球粘土一般程浅灰到黑灰色，也有程白色的，烧后程淡色而与高岭土不同。
化学组成：球粘土的化学组成波动较大，氧化铝17-35，氧化硅45-74，但其氧化铁、氧化钛含量通常明显高于高岭土，氧化铁在1-1.6，氧化钛1-1.4。我国广西维罗等地球粘土氧化铁含量较低，一半小于0.7，是优质球粘土。
矿物组成：球粘土的主要矿物是高岭石，次要矿物为蒙脱石、埃洛石(多水高岭石)及伊利石，云母、石英及有机质如褐煤也经常出现。在商业可用的球粘土中，主要矿物含量为：高岭石20%-95%，伊利石5-45。石英1-70。南宁球粘土中绝大部分为无序高岭石，石英含量在2一下。英国球粘土中无序高岭石、云母类矿物与石英的比例为4：2：1。
伊利石也称水云母，由云母向高岭石(或蒙脱石)的过渡产物，确切的说为云母类粘土矿物。球粘土中常见有少量的伊利石-蒙脱石间层款顾问或蒙脱石。他们使粘土细粒增加并提高可塑性，湿坯强度也增大，但干燥收缩也变大，蒙脱石中含有少量的铁，对产品的烧后颜色有影响。研究者认为，少量的伊利石或云母存在于球粘土中是有利用价值的。
粒度组成：无论从理论还是实践中，球粘土的粒度总要比耐火粘土和高岭土细。粒度细微是球粘土可塑性好、烧结温度低的前提，一般2微米以下颗粒占75%以上。在同一矿区中，细粒部分越多，氧化铝含量越高。可塑性是球粘土的最重要物理性质。耐火材料用粘土的可塑性顺序为球粘土大于耐火粘土大于高岭土。球粘土的可塑性指数一般近于或大于20%，而耐火粘土和高岭土通常小于20%。球粘土的烧结温度较低，一般从1200度开始烧结，但烧结范围宽，通常可达到150-200度，这是球粘土的另一重要特点，对用作耐火材料结合粘土特别重要。
球粘土的耐火度可以大于1580度，也可以小于，但通常在1610-1770之间。
球粘土的开采方法：有露天的有地下开采，何种开采方法取决于矿层的深度、厚度、品级质量、覆盖层的深度及矿层的倾角，大部分采用露天开采，成本低，对质量较好的采用地下开采。
球粘土广泛用于陶瓷行业，耐火材料行业也大量试用，特别是捣打料、浇注料及可塑料，因为这些不定型耐火材料被施工后，在使用前要保持强度，因为像球粘土这样的具有高可塑性与干燥强度的结合剂常被用于提高不定形耐火材料的工作性质与干燥强度。
球粘土具有良好的粘合能力，10-15%的球粘土即可将85-90%的非可塑性物料结合在一起。经常用于一些熟料含量高或大部分原料经过煅烧的高级耐火材料，如致密粘土砖、优质高铝砖、莫来石制品、刚玉制品、铬刚玉滑板砖和碳化硅制品和耐火窑具等。耐火材料用粘土量一般在5-25%。
镁质粘土
镁质粘土是一种比较特殊的原料，既含有较高的氧化镁，又具有粘土的工艺性质，但是我国对他开发利用还不够。
镁质粘土外观有两种类型：一种是土块状，为风化型矿石；另一种是土片状，为原岩型矿石。两者常常共生，在同一矿区往往表层为土块状，往下渐变为土片状，颜色以灰，浅灰为主，也有程灰紫、深褐、黑色等。土块状矿石有滑感，可塑性高，外表程丝绢光泽，但干燥后光泽变弱；土片状矿石程缟状或片状，易碎成碎片，具滑感。
我国的镁质粘土主要分布在江西、湖南两省，在湖北、四川境内也有矿点。著名的产地有：江西的乐平、景德镇、萍乡、宜春、高安，湖南的保靖、醴陵、浏阳、湘潭等地。
镁质粘土的主要成分：是氧化硅、氧化镁、和水，其氧化镁含量一般达到20，氧化硅比氧化镁重量比一般为2.3—3.0,超过滑石和海泡石重的比值,可见其中含有游离氧化硅.氧化铁、氧化钛等着色氧化物和氧化钾、氧化钠的含量也很低；氧化钙含量变化较大，波动于0-37.5%，它主要与氧化碳结合成方解石而存在。含氧化钙超过2%的不宜在耐火材料中使用。
镁质粘土中主要矿物：是滑石和游离石英，方解石的数量不定，还含有少量的海泡石、伊利石、绿泥石、富镁蒙脱石等粘土矿物以及磁铁矿、太铁矿等，偶尔能见到黄铁矿的小晶体。海泡石质镁质粘土经常与滑石质镁质粘土伴生。但它不防碍滑石质镁质粘土在硅酸盐工业中的应用，因为在450-500度时，海泡石会转化为滑石，至1000度左右进一步脱水转化为顽火辉石，海泡石质镁质粘土的存在可增强滑石质镁质粘土的可塑性。
镁质粘土比重为2.41-2.27，可塑性指数17-24%，耐火度大于1500度，甚至到1730度，含方解石的镁质粘土耐火度普遍降低。干燥收缩7-8.6%，烧成收缩1.4-16%，烧后呈白色或略带灰色。镁质粘土已用于日用陶瓷，釉面砖、卫生陶瓷、耐火炊具、高频瓷等；用于制造耐火匣钵也已有几十年的历史。过去用镁质粘土制造匣钵，一般采用45-60%镁质粘土和40-55%镁质粘土熟料(老砂)配制，但匣钵易开裂，寿命很短。