硬质黏土属于沉积矿床。由于水、风等外力作用，常使次生黏土渐次重叠成层状，在长期地压和地热作用下被压实，一部分又成为板岩或页岩状的黏土，这即为硬质黏土。其外观颜色一般呈灰白色、灰色至深灰色，易风化碎裂成碎块。硬质黏土颗粒极细，在水中不易分散，可塑性较低，真密度波动于2.62~2.65g/cm³之间，煅烧后呈白色或接近白色，并夹杂有淡黄色。其主要化学组成为A l₂O₃和SiO_2，主要矿物组成为高岭石。A l₂O₃和SiO₂含量的波动范围较小， 接近于高岭石的理论组成， 即A l₂O₃39.48%，SiO₂46.60%， H₂O 13.92%，杂质含量低。

通常所含的杂质为Fe₂O ₃、TiO₂、K₂O、N a₂O、CaO、MgO以及FeS等。硬质黏土按不同杂质含量分为低铁质、高铁质、高钛质、高碱质和高硫质等。其中，低铁硬质黏土为优质原料，常用以制作高炉砖和玻璃窑大砖；高铁硬质黏土(Fe₂O ₃大于3.5%)，因Fe₂O ₃较高降低了原料的耐火性能和抗侵蚀性，并影响外观质量。

高钛硬质黏土(TiO₂大于4.5%) 中因含有少量钛矿物而降低烧结温度，利于烧结，而TiO₂高将严重影响其高温荷重性能；高碱硬质黏土(K₂O+N a₂O大于1%) 在原料煅烧过程中产生的玻璃相会显著降低烧结温度，缩小烧结范围，当烧成时，过烧出现瓷化，欠烧则产生过大的残余收缩；高硫硬质黏土，因大多以黄铁矿、白铁矿球状集中存在，煅烧后会使制品出现熔洞、鼓泡现象，因此宜采用粉碎成球煅烧工艺。

硬质黏土一般经煅烧后变成黏土熟料(又称为焦宝石熟料， Cha motte) ， 可以作为耐火原料。其组织结构十分致密，硬度较大，没有层理，一般适合用作耐火材料的骨料。用硬质黏土作原料制成的不定形耐火材料适合在中温和低温的条件下使用。我国这类原料的蕴藏量极为丰富，产地分布很广，如山东淄博、河南焦作、唐山古冶以及辽宁的牛心台等。各地矿藏的成分及性质均有不同。

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