瓷业原料篇

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《中国瓷都•景德镇市瓷业志市志2卷(上册)》 图书
唯一号: 140420020210001422
颗粒名称: 瓷业原料篇
分类号: TQ174.4
页数: 102
页码: 1-100
摘要: 本篇分为七个章节,描述了景德镇市瓷器业的原料包括有,瓷用原矿、坯用原料、釉用原料、青花原料、色釉原料、彩绘原料、窑具模具原料。
关键词: 景德镇市 瓷业 原料

内容

第一章 瓷用原矿
  第一节 原矿开采
  瓷石开采 瓷石矿的矿体多呈脉状分布,形成一条狭长的矿带,如同厚薄不均的墙体倾斜插入地层深处。但由于地壳的运动使矿带的某一处或几处往往会突破地表覆盖层,而裸露出灰白色或灰青色的矿体,通常称为“露头”。宋代以前,人们顺着露头的矿体往下和四周挖掘,刨去表层泥土和植物,采用裸露地表风化松散状的矿石,按照制瓷的工艺要求进行必要的粉碎、淘洗加工。
  原始露天开采 南宋前,景德镇制瓷原料仅用瓷石,多系裸露地表矿体,经长年风化,质地较松,实是一种硬土块。首先剥离矿体上部的复盖岩石和矿体周围的岩石,使矿体露出来,然后依据裸露地表的矿体,跟踪开采,只需用铁锄镐耙挖取,开采容易,成本较低。
  《江西陶瓷沿革》(民国19年版)一书第二篇景德镇瓷业现状中载:“制瓷原料之采掘方法,可分为二种,即竖坑法与横坑法。竖坑即由上掘下,法颇简单;横坑即由山之侧面穿一隧道,隧道空间用木料横直支持。土质原料只须用锄掘取之,石质原料则先用薪柴附石着火出裂纹,然后用铁钎凿下,或先于石之适当处,凿一洞孔,填入黑硝,引火炸裂之。”这段文字记叙着瓷石这种石质原料的开采方法有“烧”与“炸”两种,其作业形式分“竖坑法”(垂直坑道)和“横坑法”(水平坑道)两种。
  露天竖坑方式采矿都是从上往下采。先采上层,因上层瓷石由于长期的风吹雨淋、日晒夜露,经过风化作用,逐渐变成松散和半松散的岩石,开采比较容易,只须用锄镐之类的简单采掘工具即可露天开采。但随着开采深度的增加,瓷石的风化程度也越来越差,瓷石越来越硬,人们改用打眼放炮的方法炸岩继续开采。
  露天竖坑方式开采到一定深度以后,瓷石采场四周的围岩失去支撑倒塌,松动的矿石也易掉落,很不安全。露天竖坑开采所产生的竖井,在南方多雨季节,必然使储积泥水无法排出,而变成“水井”,采石无法进行。打眼放炮以后,硝烟长时间排不出,弥漫于矿井之中给采掘作业带来极大不便,作业环境条件也非常恶劣。竖井开采到一定深度以后,要把采下来的瓷石运出矿井,单靠人力十分困难。
  横坑(即水平巷道)方式开采,俗称“打地龙”,在山下或山侧朝着瓷石矿床方向开水平或倾斜巷道继续开采。这种横坑式的开采比竖坑形式开采要艰苦得多,不仅采光、通风等作业条件不如露天开采,且因矿场开到中、下层,由于风化程度差,故矿石也坚硬得多,因此,瓷石矿的采掘便由露天开采而进入井下掘洞开采。
  烧岩 始于宋代,是将一定数量的薪柴堆于采矿工作面、点火烧岩。未点火前,应准备打湿的稻草或茅柴松枝,同时准备适量黄豆和白酒、将柴点燃,如火力不足,即倾白酒助燃、烧到一定火候、倾入黄豆、覆盖湿草将火焖盖,黄豆受热后流油而不使熄灭,保持火堆内一定温度,焖烧二天,瓷石矿体受热膨胀、矿岩烧裂、出现松动、用铁凿随裂纹锤击凿下和撬离原岩,将瓷石采下运出。
  炸岩 即人工凿岩穿孔爆破作业。这种方法使用较早也较普遍,1930年浮东瑶里瓷石矿和余干瓷石矿均采用炸岩采矿,在孔眼位置和深度以及炸药品种、配置对炸岩效率有很大影响。随后在炸药种类和配料上也不断改进,20世纪50年代采用电力引爆既提高了工效又保证了安全。
  机械凿岩 1958年下半年,江西省陶瓷原料矿山工作会议号召“改革工具、更新设备、迅速改变矿山面貌”、推行浅眼冲击式钻眼(凿岩)。冲击式钻眼法是利用钎子的冲击作用将岩石凿碎,破碎后,岩粉用人工、压气或压力水将其排出眼外,钎子凿碎岩石,形成圆形炮眼。浮东瓷石矿首次使用风钻,改手工打眼为机械凿岩。其工作特点是以压缩空气为动力,作用于钎尾上的冲击力、使钻头的刃锋打进岩石内、而将其破碎击下、形成炮眼,凿岩机按动力不同分为风动(气动)、电动、内燃和液压凿岩机。按使用方法分手持式、气腿式、导轨式和伸缩式等。20世纪70年代,随着电力工业的发展,各主要矿山供电设施逐步完善、基本上实现了机械凿岩。
  20世纪80年代,采矿生产过程中采用的炸药主要是以硝酸铵为基本成分的铵梯炸药、铵油炸药、铵沥蜡炸药等。陶瓷矿山大量使用的是其中的岩石铵梯炸药。
  火烧凿岩 在巷道中火烧瓷石开采时,火烧之后的采场作业,需要通风和排烟气。为了解决通风,矿工在坑道从顶部向下开凿数条通风道直通地坑道(即开天井),利用“天井”的抽力取得通风之功效。清末至民国时期,浮梁县东乡瑶里,原鄱阳县陈湾和余干等瓷石矿,采掘时间很长的老矿大巷道内均设有“天井”,与巷道通风形成对流具有一定抽力。天井位置均凭老矿工的经验来确定。1970年,新建的柳家湾何家蓬瓷石矿,坑下设立4个中段,分东、西水平巷道采掘,均按科学计算设置天井通风,并配置抽、引风机形成循环系统,以确保矿道内通风安全。
  掘井开采 水平巷道进行掘进时,对于较稳定的岩层,多用传统的钻眼爆破掘进。其主要施工工序有:钻眼、爆破、装岩和支护。辅助工序有:处理松石、通风、铺轨、接长管线等。
  斜井掘进 斜井是联络井口与井底车场的主要通道。按其用途不同分为主斜井、副斜井和通风斜井等。陶瓷矿山的斜井倾角多为25度~30度。斜井断面形状根据不同的地质条件、井筒的重要性、服务年限和支护型式,采用三心拱和半圆拱断面较多。陶瓷矿山斜井断面布置多采用水沟和管路分开布置,管路设在非人行道一侧,水沟设在人行道一侧,但人行道侧必须适当加宽。采用车提升的斜井断面布置包括轨道、人行道、水沟和管路等。斜井掘进时的凿岩爆破工作与平巷掘进的凿岩爆破工作大致相同,采用多台气腿凿岩机凿眼。爆破使用的炸药应为防水炸药,在使用岩石炸药时,应采取防止措施。掘进时,一般采用矿车运输或用箕斗提升。
  天井掘进 天井用于连接上下两个水平(阶段),下放矿石和岩石,提升下放设备、材料、通风、行人及勘探矿体等。专门作放矿用的天井又称溜井。由于天井的用途不同,其横断面的形状一般为矩形和圆形。天井掘进方法有:
  1、普通掘进法。它是一种传统的天井掘进方法,不受岩石条件和天井倾角的限制,只要天井的高度不要太大都可使用。施工过程,是由下而上架设梯子和工作平台,在距工作面1.5米~2米处搭工作台,在工作台上进行凿岩、装药、放炮、松石。随着向上掘进,安装梯子,架设支架,工作台上移。工作面推进6米~8米移动一次安全棚,接长风水管。在爆破前为使梯子间不被爆破下来的岩石冲击坏,在其上面用木板或旧钢轨做成倾斜的落矿台,使爆破下来的岩石借自重落入放矿间。钻眼采用上向式凿岩机或气腿钻眼机;放炮一般采用电力引火爆破和塑料导爆管非电雷管系统爆破。普通掘进法,工作台架设劳动强度大,掘进速度慢、通风时间长,材料消耗多、成本高,操作不安全等缺陷。
  2、吊罐法。吊罐法掘进天井,在天井全高沿其中心线先钻一钻孔,在天井上部水平安设提升绞车,通过中央钻孔,用钢丝绳沿天井提升吊罐,人可站在吊罐上进行凿岩、装药。吊罐上下提升是在上水平用绞车操纵,也可由在吊罐中的工人直接操纵吊罐上下。采用吊罐法掘进天井具有掘进速度快,作业条件好,通风时间短,机械化程度高,减轻工人劳动强度,节省木材,成本低等优点。爆破下来的岩石直接落到下水平巷道底板,用装岩机装入矿车或漏斗车运出。
  3、爬罐法。爬罐法不需打中心孔,可以沿天井壁上凿条式导轨上下移动,掘进天井时,人员在爬罐上凿岩装药,放爆前将爬罐放到平巷里,为保护天井壁上的导轨和凿条,在顶部装有保护罩。
  4、深孔爆破法。深孔爆破掘进天井是在天井断面中用深孔钻机沿天井深凿几个平行炮孔,自下而上依段装药,依次爆破,形成所需断面和长度的天井。这种方法是简单化了生产过程,工人不进入井筒作业。不受岩石破碎与否的限制,所需设备少、安全,成井速度快,减轻工人劳动强度。但对钻孔、爆破要求很高。
  5、机械钻进法。用特制的回转式钻机沿天井全高先钻一个钻孔,然后再扩大到天井的全断面,或直接用钻机沿天井全高进行全断面掘进。利用天井钻机凿天井的方式有两种:一种是把钻机装在天井上部,由上而下先钻进一个导向孔与下、中段相通,再自下而上扩大至天井的全断面,即一般所称的上扩法。另一种是把钻机安装在待掘天井的下部水平,然后自上而下扩大到全断面,为下扩法。用机械掘进天井有作业安全,成井速度快、劳动生产率高、成本低等优点。
  高岭土开采 高岭土是景德镇陶瓷坯体的主要原料之一,约占全部坯体原料的30%。高岭土是一种疏松的土质原料,容易开采。采矿工艺比瓷石简单,主要是露天开采,至一定深度后改用巷道开采。
  高岭土矿床表面一般都覆盖有一层黄土,厚度不等,浅者有1米左右,甚至有矿体外露出地表;厚者可达10米以上。露天开采高岭土必须将矿体表面的黄土剥去,俗称剥山皮。剥山皮在开采高岭土的过程中工作量较大,是影响高岭土生产成本的重要因素。剥去山皮之后,矿体表面仍有黄土和其他杂物,必须进一步对矿床进行清理。高岭土矿体结合松散的,可直接进行冲浆采矿。矿体结合紧密的,必须人工挖掘破碎或爆破,使矿体呈松散状态。高岭土矿体一般在地面表土的1米~5米下面,尤其是再生高岭土经雨水冲刷顺山坡流下,沉积在低洼处,只要用锄掘取,多系露天开采。景德镇明砂高岭和大洲高岭、星子高岭等矿属山坡露天开采。露天开采尽后,顺山坡矿体挖洞掘进,人们用坑木沿巷道搭起撑架,防止松土塌方。但高岭土矿巷道周围均系松土,故难以进行深巷道掘进。
  凹陷露天开采 抚州砂子岭矿体深藏地下,采取剥离余土,开辟堑沟及阶梯护坡,沿矿体设置轻轨,斜坡轨道采用卷扬机提升。
  水力开采 大洲矿在山顶建造储水池蓄水,利用自然落差形成一定水压,人持水龙头冲采高岭土,使其分散顺山坡流入到浆池进行淘汰加工。以后改进为支架式水枪,喷枪可循环性旋转,既节省人力,又改善了劳动条件。
  制匣原料开采
  明采 即露天开采。大多是老土、子土、黄土、田土等。首先是用锄头清除草皮及不需采用的土石,遇上大石块就放土炮炸开,直到见矿为止。制匣原料多系疏松土状,比较容易掘取。田土的开采在割完稻子后才能进行,要靠近老土周围的田,先刨去稻田的表土约一尺深,见土色呈微白色后再取土。这就是所需要的田土。
  暗采 即掘井开采白土。首先打一口长方形竖井(2米×1.3米)垂直向地下掘进,掘完一段即用竹篾条将竖井四周壁围一段井圈,防止土崩,一直挖到白土后才向水平方向横挖,边挖边架起松木支柱(工人称“打拜”),防止塌方。一口矿井多的可开几个横道,井内可容纳10余人采土。一条横道内一般只有3人操作:一人挖土、一人扒土、另一人将土挑到井底口,井底口边有一人专门将装满白土的土箕挂在井上悬下的绳勾上;井口地面上也有3人操作,一人摇辘轳升降绳索,一人提取土箕倒土,一人运土。
  还有一种斜井,从山坡挖掘10°~30°的巷道,架起支柱,边取土边立支柱掘进取土,采用斜井的有白土,也有老土、黄土。
  第二节 原料加工
  瓷石粉碎 瓷石原矿采下后,经过粉碎成粉料再制成瓷土不子,而后配制成坯、釉料。瓷石的粉碎有水碓粉碎和机械粉碎两大类。景德镇传统的碓粉碎方式按动力不同分成水碓和机碓两种。
  水碓粉碎 水碓有着2000年以上的历史,《景德镇陶录》谓:“陶用泥土,皆须采石制练。土人设厂采取,借溪流为水碓舂之,澄细掏净制如砖式,曰白不(音dun)”。据《浮梁乡土纪略》(民国27)记载:景德镇窑里“山势高峻,溪涧内多陡滩急流,便于装设水碓,故均系用天然水力在沿涧两岸装置水碓,从事舂造。其碓之构造分大车(水由下冲)、小车(水由上压)二种:大车安碓十二支至十六支,小车四支至六支不等。该碓位置散布在窑里之上下流,共有碓数三千余支”。又载:陈湾焦源坞“水源不长,均是小车(每车四支碓)。陈湾水量较好,有车八十余乘。焦源坞水量欠缺,有车五十乘”。三宝蓬瓷土“由湖田直至双坑,沿途均有碓厂,共计一百三十一车”。其中“大车仅二三乘而已,其余均是小车。此外,尚有荒废未舂者五十一车”。南港瓷土由“景德镇出里村二三里,直至大、小南河,沿途设碓厂舂造,共计大车十乘(每乘十六支),荒废者四车,小车共计三十余车”。寿溪坞瓷土设碓厂于东河沿岸,业多荒芜”。“银坑坞有小车八十余车、独峰坑十四车、小坞十二车,共计一百余车”。据资料统计,境内原有水轮车约600余部,共有水碓4700余支。最盛时超过6000支。每当春夏水发,车轮旋转,水碓翻腾,数里相接,响声隆隆,确是“重重水碓夹江开,未雨殷传数里雷。”这种粉碎瓷石的方式省人、省事、省力。水碓是一种以自然水流落差为动力的破碎装置,主要由水轮,碓杆和碓臼三部分组成。水碓即水轮车,主要有三种类型。
  小车 上冲式水轮车,俗称车鼓。车轮直径在1.16米~1.50米之间,水流是上而下冲动车鼓的叶片运转、从而带动轮轴上的碓杆动作。这种水碓一般可带动4支~6支碓杆、涓涓不断的山涧溪流及梯田水沟旁均可设置,遍及农村。
  大车 下冲式水轮车,俗称下脚龙。车轮直径在2.0米~2.33米,水流从下部冲动水轮叶片,从而推动轮轴向上运转、这种水碓车轮直径大,带动的碓杆为8支,生产效率高,多设置在水源较好的山溪。
  缭车 下冲式水轮车,车网直径约5.4米,形为手工纺纱的纱车,车网由120根长约2.7米,直径约6厘米的圆木,分左右两层插入车心轴上,车网上安装车片形成水流动力,带动车心轴转动可带动碓拨18支,每支碓嘴,用生铁铸成,重量为14公斤,安在碓脑下端,直接破碎瓷石。缭车生产效率高多设置水源较大的河流两旁。
  水碓中的水轮是由水力带动的原动机,其直径大小随水流落差大小和流量而定,落差大,则水轮也大;水轮越大,能够扳动的碓杆重量越大,碓嘴对瓷石的冲击力也越大,因而破碎效率也就越高。如杨梅亭和进坑碓因水流落差较大而流量较小,水轮轮径〓2.0米~〓2.33米,而湖田碓水流落差小而流量较大,水轮轮径为〓1.26米~〓1.40米。
  碓体由碓杵、碓嘴和碓杆三部分组成,其一端装有碓杵和碓嘴,另一端则与水轮轴上的扳头相搭。他通过流水冲击水轮旋转所产生的动力,靠扳头的下压力量将碓杆扳起,扳头随水轮轴转动,将碓杆扳起至一定高度后即与之脱离,碓杆则自由下落,碓嘴落入碓臼,靠重力作用所引起的冲击力将碓臼内的瓷石击碎。碓杆由圆硬木(直径6厘米~10厘米,长3.25米~4米)制作、碓脑(直径12厘米~16厘米、长80厘米~100厘米)由一般木料制作;碓咀(直径10厘米~12厘米,长15厘米~20厘米)是翻砂铸造的生铁,重约10公斤~14公斤。碓咀是平头而不是园头或锥头,主要作用是借冲击力将瓷石击碎和压碎而不是碾碎或劈碎。碓咀是套在碓脑下端的。 臼坑为方形(50×50×60立方厘米~60×60×60立方厘米)臼底用瓷石打入土中,非常坚实,臼内底部成凹锅形。碓臼四壁中靠水轮的一方用栗木板略向后倾打入土中,其余三方用石块垂直砌成。使臼坑在舂打过程中借助于碓嘴下落的冲击力而产生振动,达到让坑内瓷石上下自行翻动的目的。
  为便于瓷石翻动,碓嘴下落的落点不宜对准碓臼的中心,而应当尽可能偏向外面一方,使碓嘴更好地向里面拨动瓷石。至于碓臼要做成方形而不是圆形,是因为只需要瓷石翻动而不能转动,否则粗瓷石将趋向四周而不能充分舂细,而方形碓臼正好可起到防止瓷石转动的作用。
  水碓的舂碓效率虽不及现代化的破碎设备,但经水碓加工瓷石的工艺性能,是任何其他机械设备所难以达到的。实践证明,碓粉碎的瓷石颗粒为棱角状,颗粒直径较小,其中小于2微米的占20%~35%左右,加之陈腐时间较长,提高了瓷土的可塑性。
  由于碓舂淘洗工艺具有去粗增细的显著效果,使瓷石颗粒分布合理,使由瓷石粉制成的塑性泥料的可塑性,饱水率及生坯干燥强度都有明显提高,这是陶瓷生产特别是用可塑性差的瓷石制瓷时最可宝贵的成型工艺性能。
  瓷石舂细后,用闸板截住水流,使水轮停止运转,然后用铲子将舂细的瓷石粉铲入淘洗池中进行淘洗。由于不同大小的颗粒在水中的沉降速度不同,大颗粒如石英很快沉到池底,而瓷石粉微细颗粒则水化为乳白色的悬浊液,用木桶将其舀入排沙沟,较粗的颗粒再沉降在排砂沟底。悬浊液流入沉淀池,经过一定时间沉淀以后,上部清水放回淘洗池循环利用,然后把沉淀池中的浆体舀入稠化池进一步沉淀浓缩,面上的清水放回沉淀池。再将稠化池中浓缩的稠浆舀到泥床上,待水分挥发到一定程度后,再将瓷石泥分别放入预制好的一定规格的木模内印坯,制成瓷石不子,每块重4市斤(2公斤),这样便于制瓷时的配料。
  水碓粉碎工艺:水碓的特点是利用山溪河流的水力为动力。水的冲击力推动水轮,水轮带动车轮,车轴上撞杆撞出碓杆一端,抬起另一端碓咀,冲击碓穴里的瓷矿石、达到粉碎矿石的目的,其工艺流程为:
  选洗矿→人工捣碎→舂碓→挖碓→淘浆→贮浆池沉淀→浓缩池浓缩→干燥脱水→制不→入库。
  1.选洗矿:开采后的矿石、要经过严格选矿,剔除混入其中的废石和杂物,并用水冲洗干净。
  2.人工捣碎:选洗后的矿石,大块要用榔头捣碎、其最大块度直径小于30毫米,以提高舂碓效率。
  3.舂碓:利用水力推动碓咀、冲击碓穴里的矿石,达到粉碎目的、舂碓应下足矿石、满碓舂一次12小时、每天坚持两发。
  4.挖舂:把碓穴里舂细的瓷石粉料掏出倒入淘塘、并注满水化浆。
  5.掏浆:把淘塘的渣掏出,浆水倒入流浆沟流入贮浆池。淘塘应做到“满水掏塘,清水取渣,塘要重掏,渣要洗清”。
  6.贮浆池沉淀:泥浆流入贮浆池,经过一定时间沉淀后,排出表面清水返回淘塘。
  7.浓缩池浓缩:把贮浆池的泥浆掏入浓缩池、经过沉淀、自然干燥脱水、达到浓缩目的。
  8.脱水:经过浓缩的泥浆(含水率在40%~50%)掏出倒在青砖铺的地面、自然干燥脱水、使含水率在20%~25%左右。
  9.制不*:人工成型、采用硬木框架、规格为190×130×48毫米(内壁尺寸)、用力将泥料掷入砖模内印制成砖坯。要求“八角端正、六面光”,保证每块不子重2公斤(误差允许范围±5%)出厂不子相对含水率:高温瓷石不子小于12%;低温瓷石不子小于8%。
  水碓粉碎加工工艺的优点是(1)能提高原料的可塑性,改善工艺性能;(2)利用水力作动力,成本低。缺点是受到季节和自然条件影响,“靠天吃饭”,无雨时与农田灌溉争水,上半年雨水充足所有水碓可全部开动,下半年雨水少,河沟渐趋干涸,只能带动部分水碓直至停碓,一般生产期为半年。
  机碓粉碎 水碓生产受到自然条件的制约,生产能力小,远不能满足日益发展的陶瓷工业的需求。20世纪50年代中叶,出现了机碓粉碎加工技术,这种工艺需要用电力作为动力,并采用压滤机(又名榨泥机)脱水、机械制不,大大提高了碓粉碎加工的生产能力,成为景德镇地区50年代至60年代陶瓷原料的主要加工方式。1954年,公私合营南河瓷土厂在里村童街建起一个以柴油机为动力的机碓车间,装有机碓64支。1955年另一家公私合营利民瓷厂在河西三闾庙建起64支机碓的车间,后并入南河瓷土厂。1955年国家拨款20万元,在里村老鸦滩建机碓258支,建成一个年产4400吨的机碓车间。1968年,市瓷土厂建成三个机碓车间,共装有机碓598支,最高峰期,机碓加工的原料达3万吨。机碓布置系横向排列,占地面积广,能源消耗大。自景德镇市瓷石矿扩建雷蒙机车间后,1977年开始,机碓逐渐被淘汰,仅有余干瓷石矿仍保留机碓车间生产。
  机碓粉碎加工的原理与水碓粉碎加工基本相同,其工艺流程为:选洗矿→颚式破碎机粗碎→机碓粉碎→贮浆池沉淀→浓缩池浓缩→压滤脱水→制不(机械或手工)→入库。
  机碓由电动机驱动车轴,电动机功率为10千瓦~14千瓦,可装32支~40支碓,每支碓的年粉碎能力为25吨~40吨,影响粉碎能力的因素是矿石品种、硬度、风化程度等。
  雷蒙机粉碎 1957年,景德镇市瓷土厂(现江西省陶瓷工业公司原料总厂的前身)从上海引进雷蒙机粉碎设备,以颚式破碎机、斗式提升机、矿石料仓、雷蒙粉袋装打包机和除尘设备等,组成一条自动化的矿石粉碎生产线。该工艺的引进使陶瓷原料加工方式发生了深刻的变化,使瓷石粉碎能力得到极大的提高,而占地面积大大缩小,且工艺简单、操作方便,适应了景德镇瓷业生产发展的要求。然而,当时的雷蒙机粉碎的瓷石粉细度达不到制瓷工艺的要求,雷蒙机只能作为一种“中碎”设备,还需将物料投入球磨机进行“细碎”,以2台雷蒙机配20台球磨机建立电动粉碎车间。由于球磨粉碎效率低,使雷蒙机的加工能力受到了很大的限制。1966年,江西省陶瓷工业公司将雷蒙机的改造列为主要科技项目。在瓷土厂组织专门攻关小组,从分析整机部件性能入手,将气流分级器叶片由原来的60片增加到120片,并提高其转速,增加机内阻力,以气流调节物料粉碎所需细度,于1967年5月攻克难关,使雷蒙机加工的瓷石粉细度,过35目筛筛余小于0.5%达到了规定的技术要求,从而大幅度提高了粉碎瓷石的加工能力,缩短了瓷石加工的生产周期。雷蒙机也由原来的2台增至11台,使原料加工适应了景德镇陶瓷工业的发展。1978年,这项新工艺荣获市重大科技成果奖,雷蒙机粉碎工艺已成为景德镇瓷石类原料粉碎加工的重要方式,雷蒙机磨碎的瓷石粉(简称雷蒙粉)在瓷石加工总量中达到80%以上。
  江西省陶瓷工业公司原料总厂除粉碎加工单一的瓷石粉外,还可按照瓷器坯胎原料配方,将数种瓷石粉碎后再加高岭土等混合加工成粉料,瓷厂购进此粉只需加水淘洗去渣,滤去水份经练泥后即可使用。
  悬辊式磨机(雷蒙机)的主机主要由贮料斗、喂料器、环辊粉磨部分、分级器(风筛)、机座、动力传动装置、润滑系统等组成。贮料斗用以贮存符合进料尺寸要求的物料,供喂料器喂料。喂料器是向粉磨部分均匀加料的装置,一般为叶轮式。它由电机驱动经蜗杆传动变速,并通过棘轮机构工作带动叶轮转动,向粉磨部分喂料,喂料器可进行自动调节,并具有一定的气密性。
  粉磨部分由磨辊、磨环、星形架(梅花架)、中心轴(主轴)、悬轴、铲刀(刮板)、机座等组成,是粉磨的工作部分。主动机启动后,通过三角皮带和园锥齿轮传动,使连接在主轴上的星形架转动。磨辊活套在悬轴上,悬轴悬挂铰接在星形架上,当星形架转动时,磨辊在离心力作用下,绕悬轴铰接中心向外摆动,压向固定机座上的磨环内壁,并绕主轴转动,同时由于摩擦力作用又绕悬轴中心自转。喂入的物料由随星形架转动的铲刀铲向磨辊,被磨辊强烈地研磨而粉碎。
  分级器是由经向辐射状的叶片轮和传动装置组成。叶轮由传动装置带动,以一定的转速旋转。当风机鼓入的气流从底盘环形风筒内侧的进风孔进入磨机时,已粉磨到一定粒度的物料被气流吹起,经过磨机顶部分级叶片时,粗颗粒截留,落回底盘重新粉磨,细颗粒则随同气流一道离开磨机,并穿过风筛送往收尘器,集成合格粉料。
  生产能力:4R-3216型0.6吨/时~3吨/时 出料粒度0.044毫米~0.125毫米
  瓷石经水(机)碓粉碎后,其颗粒形状是不规则的三角形。平均粒径为5微米左右,碓舂淘洗的颗粒多集中在1微米以下,1微米~10微米占50%左右,细颗粒的比例高、比表面积大、具有更好的工艺性能。
  雷蒙粉的平均粒径为9微米左右,颗粒分布不及水碓粉碎的好。
  高岭土选矿
  自然水流淘洗 自元代高岭土开采以来,人们一直是利用山坡的自然落差和山上的流水来淘洗加工高岭土,其方法是:沿着山坡预先开挖布置好水槽,并在山腰开一块平地,或者是利用自然形成的平地,开挖2个~3个淘洗池,池底及四壁均用砖或石头砌成,淘洗池之间有沟槽相通,并设闸板以控制泥浆流速。在水槽靠近淘洗池的地方,还设有一条排砂槽,以绕过淘洗池将砂子等杂物排掉。
  高岭土从山上采来后,运送到水槽口,利用溪水将其冲下,流入淘洗池。水中的高岭土矿物在顺山势流下的过程中,其中的砂石和其他大颗粒杂质由于较重而沉于槽底。因为闸板1的高度仅为水槽深度的一半或略多一些,所以槽底的砂石等杂物在闸板处受阻而不能继续流动,而高岭土则化解于水中形成泥浆液体,可以越过闸板1而继续流入淘洗池。待槽底的砂石等杂物的沉积厚度接近闸板1的高度时,则在山坡上部截住泥浆流,暂时中止高岭土向下流动,然后开启闸板2,用水将槽底的砂石杂物冲掉,并沿排砂槽排往山下。然后再放流,让高岭土泥浆继续沿水槽流下。
  高岭土泥浆流入淘洗池以后,稍等沉淀片刻,然后将闸板3打开,让淘洗池(1)中上部的泥浆流入淘洗池(2),再稍沉淀后,打开闸板4,将淘洗池(2)上部的泥浆继续流入淘洗池(3),待充分沉淀后,再打开闸板5,放掉淘洗池上部的清液,至此,淘洗工作已告结束。让各淘洗池中的纯净高岭土稍为干燥后,将稠泥取出,分别堆放在淘洗池旁的空地上(即晒滩),继续干燥至一定程度,再制成砖块式的不子,每块不子的重量是4市斤(2公斤)。制成的不子干燥后即可运入瓷厂配料制瓷。
  水旋分离(简称水选) 是一种先进的高岭土选矿工艺,1958年9月,由中央投资新建的国营景德镇瓷厂进行原料精选加工及工艺试验时,采用传统淘洗加工的高岭土细度达不到要求,配料可塑性差,难以适应阳模压坯成型。因此,当时援建的捷克斯洛伐克潘道夫里契克工程师推荐采用水旋分离器精选高岭土,并设计出直径50毫米的水旋分离器草图,由景德镇陶瓷机械厂制造,经过多次工艺试验,效果很好。1972年,景德镇市大洲高岭土矿推广两级水旋分离选矿,再经过振动筛剔除杂质,高岭土细度由过去人工淘洗时87%提高到99.2%。以后星庐高岭土矿和抚州砂子岭高岭土矿均全面推行园盘式组合水旋器,一般可安装6台〓100毫米或〓150毫米的水力旋流器,并配以三级水选工艺,质量大大提高。高岭土细度(颗粒)直径小于40微米的大于90%,最大颗粒直径小于60微米。
  筛选 过去淘洗泥浆一般用栅筛和粗筛放置淘浆池浆沟内,只能剔除粗砂及草木杂物。自采用二级水旋分离后,因高岭土泥浆中的云母因质轻形薄,仍不能从水旋器中分离出来,只有通过惯性振动筛才能清除,现在矿山普遍都采用各种筛分机械。
  除铁 为提高高岭土的白度,清除其中含铁杂质,普遍采用了过滤式料浆磁选机和高梯度磁选设备。
  压滤脱水 经过水旋过筛及除铁后的高岭土料浆含水率一般在50%,不适于高岭土成型。过去长期使用沉淀脱水方法,靠太阳晒干,生产周期长,沉淀池占地面积大、成本高,生产规模和产量受到限制。采用了压滤机械——隔膜泵和框板式压滤机,可以连续生产。
  制不 经过脱水的泥饼放入制砖机内螺旋搅动推出的泥砖叫“不子”,待全干后可成叠堆放或运出。
  第三节 尾矿治理
  高岭土的长期采选,所得精泥仅为15%~25%,弃下大量尾砂,尾砂颗粒小,流动性大,冲到山下,容易流入农田或河道,致使沃土贫瘠,河道堵塞,影响灌溉,形成公害。在高岭土开采之初,未引起人们的重视。清代后期,其危害已明显地表现出来,但尾砂一直没有得到治理,高岭土矿被迫时开时断。20世纪60年代,景德镇市大洲矿尾砂曾一度造成西河淤塞和农田受淹,引起景德镇市人民政府的关注和重视,将治理尾砂列入环境保护的重要课题之一。
  筑坝植被 1980年起,江西省陶瓷工业公司针对大洲矿尾砂公害提出治理方案,组织技术人员现场设计,构筑高17米,底宽34米,顶宽8米,长300米的尾砂大坝,拦堵尾砂80多万吨;新建的抚州砂子岭也构筑起拦砂坝,并在堆积的尾砂上进行植被。
  制砖 1978年,抚州瓷土矿与南昌玻璃三厂合作,尾砂中仍含有石英等硅酸盐矿物,试制有色透明的玻璃。1983年,大洲瓷土矿和抚州瓷土矿利用尾砂试制成功灰砂砖,可作室内间隔墙体材料。1986年,抚州瓷土矿以尾砂为主要材料,建成年产8万平方米~12万平方米的玻璃马赛克车间。
  废尘利用 用雷蒙机粉碎加工瓷石的过程中,每年在除尘器收集的粉尘达2000吨,长期以来被视为“废尘”。1978年,原料总厂技术人员对“废尘”的利用进行研究,通过分析测定,认识到它是一种超细粉末,其中小于2微米的颗粒,高于雷蒙粉料,经过多次试验,证实以20%~30%的“废尘”与相应的雷蒙粉碎的瓷石粉掺和使用,制成的日用瓷符合国家质量标准。
  第二章 坯用原料
  第一节 瓷石
  景德镇在初唐及南宋时期所制瓷器骨胎洁白致密,有“假玉器”或“饶玉”之称。关于瓷器坯胎原料的记载文献极少,只能求诸遗物。1953年以后,中国科学院上海冶金陶瓷研究所周仁、李家治等人对景德镇出土与传世的一些古陶瓷进行过理化测试。1960年发表的《景德镇历代瓷器胎、釉和烧制工艺的研究》认为:“唐宋时期的瓷器可能只用一种瓷石或者掺入极少量高岭作为制胎原料”。1981年10月,景德镇陶瓷历史博物馆刘新园等人对景德镇10至19世纪近千年的白瓷瓷胎原料和制瓷业的兴衰作了一些粗略探索,写就《高岭土史考》,认为景德镇五代出现的优异白瓷一直到南宋的芒口影青瓷,均采用瓷石类型的原料制胎。五代至北宋瓷胎多用表层瓷石,而南宋的则以中下层瓷石为主,并认同“景德镇唐宋时代白瓷瓷胎所用原料可能仅瓷石一种”,而对“加入少量高岭制胎”的推测有不同看法。这是因为:
  1.蒋祈《陶记》文中记述景德镇当时瓷器的瓷胎原料时仅提到“石泥”(即将瓷石打成粉加水制成的泥料)一种,罗列出来瓷用原料也只有瓷石产地,既没有记述除石泥之外还须掺入其他的粘土制胎,又没有记述高岭土的产地。
  2.1972~1977年,在景德镇湖田窑宋代地层中发现了刻有“进坑”、“下项泥”、“郑家泥”的影青瓷碗残片。经景德镇陶瓷研究所对“进坑”等残片测试,其化学成份与瓷石相近。这些实物也表明当时仅用石泥(瓷石)一种原料制胎。
  3.从景德镇的瓷石矿与高岭土矿的分布情况来看:高岭土矿较为稀少,在东河一带仅见高岭、李黄地区,而西河只有大洲一处,以上三处均未见元代以前的开采遗迹与古瓷窑。而瓷石矿则遍布东、南、西河地区,尤以南河和小南河一带最为密集,凡有这类矿址的地方几乎都有元代以前的瓷窑,显然这些瓷窑是因原料近便而设置的。
  瓷石(China Stone)是一种坚硬或半坚硬的石质原料,瓷石是岩石名称,也是矿物原料名称。他是由长英岩、细晶岩、石英斑岩、次生石英岩等酸性浅成岩经热液蚀变作用而成。是中国南方江西、湖南、广东、福建各省盛产的一种独特的制瓷原料。从广义上说,瓷石可归纳为伊利石类的粘土矿物。其矿物实验式为KNaO·3AI₂O₃·6SiO₂.2H₂O,主要矿物组成是石英(约40%~60%)、绢云母(约16%~30%)、高岭石(O~12%)和极少量长石及碳酸盐。其化学成份为二氧化硅(SiO₂)(一般大于78%),三氧化二铝(AI₂O₃)(一般不超过20%),氧化钾(K₂O)和氧化钠(Na₂O)(约为3%~8%)、氧化铁(Fe2O₃)(在1%左右),此外还含氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等,因其含有构成瓷的基本组分,并且有适应制瓷工艺和烧成所需的性能,故单一瓷石可以成瓷。
  瓷石由石英、绢云母和高岭石等组成,其中含碱金属氧化物较低者,有较高的耐火度和良好的工艺性能而作为瓷胎的基本原料,称其为高温瓷石(硬质瓷石),富含长石由石英、水白云母、伊利石等组成,其中含碱金属氧化物较高、耐火度较低者,主要用作釉料(称为釉石)或瓷胎配料者称其为低温瓷石(软质瓷石)。
  按其矿床成因可分两种类型:
  风化残余型瓷石矿床:主要为酸性凝灰岩和酸性浅色脉岩经风化作用而形成的矿床,如贵溪新溪、乐平枫源、东乡佛岭等瓷石矿。
  风化热液型瓷石矿床:成矿母岩也为酸性浅色脉岩。产于构造活动带部位,由于受岩浆期后气化热液作用,使铝硅酸盐矿物沿颗粒表面至内部发生程度不一的粘土化。该类矿床延深较大、如景德镇柳家湾、宁村、贵溪上祝等瓷石矿。
  早期开采使用的瓷石出露于地表,风化程度较好,碱金属氧化物(尤其是Na₂O)流失,AI₂O₃相对富集,瓷石中Al2O₃含量较深部的高,SiO₂含量则较深度的要低。瓷石埋藏愈深,长石矿物绢云母化程度愈低,Al2O₃含量减少,SiO₂含量增加,K₂O+Na₂O含量较高。
  1970年,景德镇市地质工作者对景德镇一带的瓷石矿床作了很多调查研究,将南河和小南河一带的古瓷石矿床分为“蚀变”、“风化”两种类型:蚀变型矿床上层瓷石裸露出地表或接近地表,其矿床可分两个层位:
  1.接近地表的上层,三氧化二铝的含量一般高达18%~19%,钾、钠氧化物的总量一般低于3%。由于铝氧含量较高,在1200℃左右烧成不易变形,故景德镇称它为“高温(或硬质)瓷石”。
  2.下层瓷石的铝氧含量为15%~17%,钾、钠氧化物含量一般为4%~6%,莫氏硬度5.5度~6度,掺入高岭土为理想的制胎原料。
  风化型矿床的上层瓷石为半松散之岩石,其矿床亦分三层:
   1.第一层为半松散之岩石,铝氧以及钾、钠物质含量与蚀变型上层矿石相近。
  2.第二层与蚀变型下层相近。
  3.第三层的铝氧仅13%~15%,钾、钠氧化物高达5%~7%,硬度为莫氏6度~7度,焙烧时易变形,景德镇称它为“低温(软质)瓷石。”
  上述两型矿床的上层瓷石异于下层,是因接近地表的上层处于风化壳内,在风化过程中碱金属氧化物(尤其是Na₂O)流失,铝氧相应富集而造成的。
  明代宋应星在1636年刊印的《天工开物》卷中《陶埏·白瓷》中记述景德镇瓷器瓷胎制备工艺时说:“土出婺源、祁门两山。一名高梁(岭)山,出粳米土,其性坚硬;一名开化山,出糯米土,其性粢软。两土和合,瓷器方成。”宋所指的婺源高岭山实系浮梁东埠的高岭村,大概是因其地处浮梁东乡边境,与婺源县境距离仅二、三华里之误。
  清·无名氏《南窑笔记·合泥》谓:“不子(不音:den,景德镇俗称)性软,高岭性硬,用二种配合成泥。或不子七分、高岭三分,或四、六分,各种搭配不同。……一切瓷器坯胎骨子俱用合泥做造”。
  民国时期以及新中国成立后,景德镇瓷器瓷胎原料一直仍采用瓷石—高岭土二元系统配方,只不过其种类和产地更多。
  1984年,轻工部景德镇陶瓷科研所研制成微波炉耐热炻器,坯料采用以高硅原料为主体,配合一定量的粘土和少量熔剂制成,示性矿物组成石英约40%,长石和云母为15%左右,其余为高岭石等粘土。以后陆续出现高白釉的长石质瓷(其中Al2O₃占27.84%),强化瓷等,其中坯胎原料则有所改变。
  进坑瓷石 蒋祈《陶记》载:进坑“石泥”制之精巧,湖坑、岭背、界田之所产已为次矣。这是南宋以后,目前所发现的一些关于景德镇制瓷原料产地的记载。进坑即景德镇东8.5公里处的进坑村,距湘湖街、白虎湾、杨梅亭、黄泥头等古窑址很近。此地至今尚存粉碎瓷石用的水碓等遗址。1982年9月,景德镇陶瓷研究所测试“进坑”碗残片瓷胎的化学组分为:SiO₂77.64%,Al2O₃16.93%,Fe2O₃0.73%,MnO微,CaO1.07%,MgO0.62%,K₂02.46%,Na₂O0.47%,烧失0.36,证实其即为瓷石。而湖坑、岭背、界田瓷石则不及进坑;湖坑(府坑)即今三宝蓬以东2公里处,至今仍产瓷石;界田,即景德镇东北34公里处的界田村,其南侧4公里处的千坑也产瓷石。景市南河及小南河一带,周围盛产瓷石,为景市五代及唐、宋、元主要窑场最早的原料产地。进坑、湖坑等地仅为其中代表之一,尚有许多名不见经传的产地。
  南港瓷石 又称东流瓷石、浮南瓷石,矿体位于景德镇市东北22公里浮梁县湘湖乡东流村境内,北纬29°17′,东经117°20′。南港瓷石开采于清道光(1873)期,因临近湘湖古窑场,很有可能是湘湖附近的进坑、岭背等地瓷石采掘枯竭,向东延伸开发的新矿。1949年前有私人开采西头坑、猪栏坳、凤凰嘴、狗莲花等处,年产量不超过3000吨,为景德镇制瓷主要原料。新中国成立后,由中国人民解放军浮梁军分区接管,1951年命名“浮南瓷土矿”有职工300余名。经过对矿脉进行调查,先后开采的矿坑有猪栏坳、上猪婆山、下猪婆山、牛栏坳、杨树坞、箬皮坞、芭蕉坞、金钱坞、朱家坞、凤凰嘴、汪村、杨山、东头、西头、老坑、新四股、十一股、磨刀口、甑披、断腰山首等。其中以新开采的胜利坑瓷石最佳,年产瓷石7000吨、加工瓷土2000吨。1956年,江西省公安厅劳改局接管了该矿,新开采了坳岭矿点。1957年设计了一对由东向西的主副矿井,全长420米,矿床走向可延长880米,垂直延伸30米~161米,厚度4米~14米,倾向SE(南东)160°~161°,走向NE(北东)450~60°。矿床呈扁豆状、凸镜体,矿产储量74.5万吨。但质量不及胜利坑。
  南港瓷石品质优良,自开采之后的一个世纪以来,是景德镇最优质的瓷石原料,南港瓷石由南河流域水碓和机碓加工成砖块状的不子,习惯称“南不”,在景德镇瓷业中有极高的声誉。多用于制上等瓷器,占坯胎用量中的50%左右。20世纪60年代以后,陶瓷生产发展,南港瓷石矿优质原料日渐采尽,遂向柳家湾、宁村开辟新资源。南港瓷石矿脉还有待进一步延伸勘探和发掘。
  南港瓷石矿体呈墙状和透镜状,侵入于前震旦纪之变质岩中,由酸性浅成浸入火成岩受后期热液浸蚀而形成的脉状细晶岩矿床。矿体走向NE—SW,倾向150°,倾角66°。原矿为灰白稍带绿色之岩石,呈斑晶状结构,断面贝壳状,并稍发闪光,莫氏硬度4。未见有柏叶纹,而且有较大的(0.1毫米,个别处0.7毫米)白云母鳞片。矿物组成为石英(~58%)、水云母类矿物(~27%),高岭石(~12%)和少量碳酸盐(~3%)。含有以斑点状散在的云母矿物,有大小不匀的石英颗粒与碳酸盐颗粒的集合体,石英颗粒一般为0.03毫米~0.05毫米,最大0.5毫米。碳酸盐颗粒一般为0.1毫米~0.2毫米,最大达0.5毫米,充填在石英颗粒间的基质是呈束性的云母,偶尔可看到呈极状的云母。南港瓷石颗粒较细,含有一定量的高岭石,成形性能较好。1330℃煅烧已瓷化,颜色白、稍带青,表面有黑色斑点。
  柳家湾瓷石 产于景德镇市东南20公里浮梁县寿安乡柳家湾何家蓬。瓷石系微晶花岗岩风化而成,呈灰白色,隐晶质致密结构,块状构造。通过制成薄片在偏光显微镜下观察,可见微晶花岗结构,由石英、云母和长石等组成。石英呈等轴晶形及他形颗粒,粒径0.03毫米~0.08毫米,分布均匀;长石呈他形板状体,大部分已绢云母化和高岭土化,仅见某些模糊的长石外形及一些尚不清晰的细小长石;白云母呈片状分布其中,面积约0.04×0.08平方毫米,尚有碳酸盐矿物存在。根据岩相鉴定和化学分析结果,计算其矿物组成为:石英占52%、云母类占23%、高岭石类占14%、长石占8%、碳酸盐占2%、其他(含黄铁矿等)占1%。物化特征是含铁量少,大多在0.30%~0.60%之间,可塑性较好。未经陈腐的雷蒙粉可塑性数值为0.82;干燥强度为9.4公斤/平方厘米,烧成线收缩为1%;雷蒙粉制成涩胎白度为61.7%,按配方上釉成瓷白度为73.7%。柳家湾一带瓷石矿脉较长,开采矿点较多,露头明显的及矿床上层瓷石早在宋代就已采掘。附近的南市街曾为宋代瓷器窑场,规模较大,大多以柳家湾瓷石为主要原料,以后一直断断续续开采,至清代及民国时期,基本停采,主要由南港瓷石取代。1969年因南港瓷石供不应求,急待开发新矿,由景德镇市地质队勘探出柳家湾何家蓬区瓷石地质储量达40万吨。1970年,江西省陶瓷工业公司申请国家拨款和自筹资金共230万元建立新矿区,至1972年竣工,共开辟斜井提升和五个中段平巷巷道,年产矿石31000吨。1986年底、矿体东端已采尽,以后集中在西端开采,质量稍次于东端,年产量在2万吨左右。现仍为主要坯用原料。
  该矿不同程度地受到菱铁矿(碳酸亚铁)的侵染,菱铁矿以破碎带岩石带入或直接渗透于瓷石矿体的是有害成份,在加工过程中应加强除铁。在202采场瓷石Na₂O含量达2.66%,这种瓷石的块度和硬度均较大,但烧成中却软,应加强选矿和分别堆放,以调整配方进行处理。
  已开采的何家蓬瓷石矿中采取的200多个试样数据资料表明:浅部瓷石Al2O₃含量平均高于深部瓷石1%左右,SiO₂含量平均低于深部瓷石1%左右。
  宁村瓷石 产于景德镇市东南方向26公里处浮梁县寿安乡宁村。矿体为微晶花岗岩,呈脉状分布。前震旦系岩性为千枚岩和变质砂岩,岩层走向为北东—南西向,倾向130~左右,倾角为50~~60~。矿区结构位于塔前一清华断裂带的北缘,褶皱构造不发育,断裂构造有纵贯全区的成矿前断裂,延伸数十公里。矿体厚度一般为6米~10米。0线以西为2米~4米。矿体顶底板常见破碎带,局部破碎带见有矿石角砾。宁村瓷石主要由长英岩质矿物组成,具细小鳞片花岗斑状变晶结构,斑晶矿物有石英、长石、云母,基质具细小鳞片花变晶结构,主要由石英、长石和白云母微晶构成。经测定宁村瓷石密度为2.670克/立方厘米,莫氏硬度为7左右。宁村矿石多呈青灰色、密块状,风化后呈灰白色,经1350℃还原焰烧后呈白色。矿体夹有褐色麻点,此麻点为夹杂于矿石裂隙中的碳酸盐,矿体较纯,着色氧化物(含铁量)低,一般为0.4%~0.71%,烧后白度75.76。矿脉裂隙中充填着风化状态的镁蠕绿泥石,锂蒙脱石和锂皂石的矿物,是与景德镇现有瓷石类矿物所不同的特征。
  宁村瓷石矿藏丰富,早在北宋时期就已开采,在宁村古瓷窑遗址堆积面积1800平方米,是一个烧造民间用瓷的窑场,可见其开采规模。因瓷石质量变化及开采条件限制,宁村瓷石曾几度停采。
  1980年,经地质部门探明宁村矿地质储量为330万吨。1982年,江西省陶瓷工业公司向国家申请拨款及自筹资金共计260万元开发建矿,1985年建成投产。年产量最高可达3万吨,瓷土质量稳定并超过何家蓬瓷土,已经成为景德镇主要制瓷原料基地。
  三宝蓬瓷石 矿体位于景德镇市郊东南8公里的三宝蓬猪婆山、马鞍岭一带。原矿灰白浅绿色,呈贝壳断面,莫氏硬度6~7,断面较祁门瓷石粗,有少量直径达5毫米左右之云母碎片(较南港瓷石多)和褐铁矿斑点,并有棱边达2毫米左右之完整的黄铁矿。据计算精泥中游离石英为40%,长石37%,绢云母16%左右。三宝蓬瓷石在宋初就已开采,以后中断一时,该矿区近临湖田窑址,其开采年代与湖田窑场兴烧时同,矿坑有芭蕉坞、朱家坞、汪家坞、柳树坞、梅树坞、硬壳垅、新坑、磨刀口、烈马回头、新四股、十一股、上、下猪婆山等。其中新四股、十一股、猪婆山所产瓷石质纯,可供细瓷坯料及普通瓷釉料用。为了防止大件和厚胎瓷器瓷胎开裂(俗称“过缸”),瓷厂工人在坯料配方中多掺入12%~35%的三宝蓬瓷土,主要是其中游离石英在瓷石中含量最低。其由a和β石英晶型转变带来的总体积变化也就较小,其次是长石含量稍高,可生成较多的玻璃相,能缓和一部分石英晶型转变所产生的应力。三宝蓬瓷石还可用作来制作各种纹片釉,其配合量在85%,还可用于铜红及影青等传统颜色釉。民国20年(1931)前,年产约300万块。民国24年前后,年产仅180万块(每块重1斤半)。中华人民共和国成立以后,由江西省陶瓷工业公司原料总厂经营,年开采瓷石6000吨,加工瓷土2000吨,近年来由于景德镇瓷器产品结构变化,开采及加工用量控制在最低水平。
  寿溪瓷石 产自浮梁县东乡寿溪坞。距镇约60华里。原矿淡褐色,可塑性尚佳,成瓷后微有吸水性,现黑色小斑点,耐火度1570℃。始于清道光年间,港口人生产。民国元年至21年(1912~1932)为最盛时期,沿河设碓30多地段,有碓棚108处。因余干发现的瓷石比寿溪瓷石质量好而日见衰落。民国17年(1928年)开采的矿坑仅2处,一由寿溪瓷土公司经营,一由徐光璋经营,二矿年产瓷石20船约800吨左右。寿溪瓷土曾为二白釉四大器等普通瓷器之主要原料,亦可用作碎纹器原料。20世纪50年代矿山恢复生产,属浮东瓷石矿管辖。1954年以后,因质量变化而停采,后被余干瓷石代替。
  瑶里瓷石 产于景德镇市北东55公里浮梁县瑶里镇,原称窑里,古称梅村窑,有因土音转称麻仑窑者,原属浮梁县锦绣乡新正都。域内高山峻岭,林木茂密,山中盛产制瓷原料——瓷石和釉石。宋末就已开采。根据《浮梁县志》、《江西大志》及有关陶书的记载,瑶里瓷石一直是明清两代景德镇制瓷胎釉的主要原料之一。瑶里深山之中已发现有长达20余华里,宽达4米,深数米至十余米的露天矿坑。景德镇东河流域30处古瓷窑业遗物堆积,其分布地域以瑶里为中心及绕南、南泊、长明等4个地段。此处宋末——元中期的覆烧碗以及入明以后较早的盘碗元胎釉质地均较好,晚期制品较粗劣。故嘉靖初《江西通,志》载:“瓷器浮梁出,景德镇最佳,湖田市次之,麻仑洞为下。”麻仑洞既产瓷器,必然就近就有可采之瓷石。1950年,章人俊《江西景德镇之瓷石》文中述及窑(瑶)里东狮窟瓷石,其化学成分为SiO₂占80.50%、Al2O₃占14.45%、Fe2O₃占0.85%、TiO₂占0.07%、CaO占0.38%、MgO占0.46%、K₂O占3.54%、Na₂O占0.19%中国科学院冶金陶瓷研究所专家周仁、李家治《景德镇历代瓷器胎釉和烧制工艺的研究》(1960年硅酸盐杂志)模拟景德镇历代瓷胎成分布图中看出,在高岭未被大量采用之前,为解决瓷器的变形和在较高温度中烧成,所选用瓷石亦均是性质较硬、即是具有较高烧结温度的原料,如寿溪坞、窑里(瑶里)东狮窟瓷石等,说明早年瑶里及附近就开采瓷石制造瓷坯胎。又据江西省轻化工业厅景德镇陶研所1964年《瓷器》刊载该所易琦编著的《景德镇的瓷业原料》中、程家门(浮梁东埠寺前南6公里、现为瑶里镇管辖)瓷石与瑶里釉果相似,而含长石等母岩矿物较低,已近似祁门瓷石。取样进行试验研究分析程家门瓷石的化学矿物组成和某些工艺物理性能与祁门瓷石极相近似。
  银坑坞瓷石 产于景德镇市南山银坑坞、小坞、渡峰坑等处。瓷土色淡褐,性硬,为普通瓷原料,质白润洁者曾为粉定器坯料采用。民国时开采,产量小。又据民国26年(1937)《浮梁乡土纪略》载:“该地不产原料,其所用原料,银坑坞的陶新生、陶珍昌、郑义顺、郑义达、吴道恒五厂是用南港原料舂造,其余各厂多用余干、乐平、或掺以南港原料舂造”。年产500万小块,1960年停采。
  礼林瓷石 产于乐平礼林乡的烟包山,距乐平市区12公里。矿石分硬质、软质两种。质硬者为白色石块,品质纯正,烧后莹润洁白,呈色比祁门瓷石更白,可供上等坯料用。质软者为淡黄色土块,易碎,有吸水性,可塑性弱,可供中档瓷坯配料。民国19年(1930),当地人洪志禹开采礼林里瓷石运到景德镇加工,年产180吨。新中国成立后,因急需陶瓷原料,曾进行小规模开采。
  余干瓷石 产于江西省余干县梅港乡,地理位置为北纬28°27′30",东经116°44′40",距景德镇市112公里。瓷石产地有马岭、阳坊、谬坊、渗汤、梅港、塞上、大岭背等处,距黄金埠10公里~20公里。黄金埠位于信江河畔,水上运输经鄱阳湖可直达景市昌江,陆路有公路通往景德镇。
  相传余干瓷石自唐代开始就断续开采,附近已发掘古代的窑场遗址及瓷片。余干瓷土在明代或明代以前就已成为景德镇制瓷原料之一,明王宗沐《江西省大志》卷七《陶书砂土》条谓:余干不土八十斤直二钱……查记载清乾隆(1782)年间,刘典照在打鼓岭开了一口矿井,名曰头口仂,在麻田村建立水碓六车,制成瓷不销往景德镇,名曰“金埠余干”享有盛名。同时周纪洪在阳坊等矿区开采,瓷不名曰“阳坊余干。”清同治十年(1871)《余干县志·物产志》记载:景德镇在其地采掘这种瓷石制碗,因此称之为“碗石”。据《民国乡土纪略》(民国25年)载:余干瓷土“以金埠为最佳,采取亦早,约在雍正年间。”又载:“早年产额约一千万块,二十四年产额约六百万块,存山未售者,尚有四百余万块,每块重1斤6两。”1949年前最高年产量为3000吨(其中金埠余干1200吨、阳坊余干1800吨),90%销往景德镇。1950年恢复开采,成立白土站。1954年改为余干瓷土制造厂,开采老虎口矿,职工400余名,年产瓷土3000吨,隶属江西省陶瓷工业公司。1957年易名余干瓷石矿,1954年7月至1964年9月,该矿曾一度划归余干县管理。1964年10月改属江西省瓷业公司。1969年12月至1973年8月由余干县和景市合营。1973年9月迄今一直隶属江西省陶瓷工业公司。
  余干瓷石储量丰富,据地质勘探报告,经江西省储委1981年批准,地质储量达220万吨,是景德镇市较大的制瓷原料基地之一。在江西省陶瓷工业公司主管期间,先后申请国家投资和自筹资金共计228万元,于1958年与1964年两次对矿山进行技术改造,至1987年,年产矿石达12000吨,年机碓加工瓷不8000吨。
  余干瓷石呈灰白色,断面贝壳状,莫氏硬度5~6。表面可见大块石英,少见绢云母矿体,瓷土呈黄色、坚韧、浸水后不易崩解。在SK10火锥下煅烧已瓷化,颜色呈灰色。余干瓷土的可塑性,干燥强度比南港瓷土优越,但收缩较南港瓷土大,白度比较低。大多用以配制中档瓷器或大件瓷器,含铁量少者可配制高压电瓷。
  余干瓷石有金埠和阳坊二大矿脉,蜿蜒10多公里,矿点100多处。金埠矿脉先后开采的矿点有朱古咀、老虎口、茶园里、打鼓岭、鸡公岭、南源里、狮子爪、鱼公山、大岭背等处。阳坊矿脉先后开采的矿点有马岭、刺彭里、狮子包、祈雨岭、九谷岭、年家岭、十二股仂、象鼻咀、蛇形里、后高、店上吴家和河东塞里等处。1963年,经建工部非金属矿地质公司华东分公司踏勘,预计储量有2761万吨。当年12月,赣东北地质大队102队对鸡公岭矿段进行勘探,计算探出AB+C级矿石储量1.04.22万吨。1979年5月,景德镇市地质队对老虎口矿段进行勘探,探明C+D级矿石储量为54.22万吨。
  余干大山水库瓷石 产于余干县梅港乡的大山水库附近,经黄金埠至东乡的公路董家店下车步行4公里处。矿石灰白色,可塑性好。1965年,景德镇瓷厂在此采购原矿进厂粉碎使用,后因量小和避免影响水库建设,限量开采。
  东乡小璜瓷石 产于江西省东乡县小璜佛岭,紧临余干县梅港。小璜瓷石属霏细岩型瓷石、在偏光显微镜下观之呈稀疏斑状结构,斑晶成分以石英为主,长石次之,具熔蚀边,个别颗粒横切面形状近方形,显示高温石英特征,斑晶含量约为5%,基质具霏细花斑结构,由石英和钾长石组成,钾长石已绢云母化,偶见少量锆石,磷灰石等副产物。瓷石性能基本与余干相同,但比余干色白。附近有历史采掘遗址,始采年代不详,停采较久。1965年,景德镇瓷厂寻找新矿点,在此采掘。继后景德镇电瓷厂定点采掘,作为制造电瓷坯胎原料。
  余江瓷石 以前称安仁瓷石,产于江西省余江县城北的流源等矿山,民国初年开采,矿点有宋家源、老虎源、船岭峰等处。民国18年(1929)产额200万块,24年产额约100万块,每块重2斤12两。瓷土以“珊瑚堂”字号为佳。原矿呈灰白浅绿色,组织较细密,矿物组成为绢云母和石英,其中游离石英较一般瓷石低,与三宝蓬瓷石接近,绢云母含量较高,并含有少量钠长石。因烧成后颜色不佳等原因,20世纪60年代后用量递减。
  贵溪上祝瓷石 产于江西省贵溪县南33公里塘湾乡上祝村境内。矿区所见地层,除第四系的残坡积层外,其余都是大片的燕山期火成岩。从岩性上看,主要是云母花岗岩、伟晶岩(少见)和细晶岩(矿体)。矿体呈脉状产出,走向120°,倾向250~30°,倾角75°~88°。沿走向延展,起于下祝村,经郑家、下张村、蒋坂、天湖,止于岭西无底洞,矿脉全长3000余米,宽20米左右,下推延伸100米。以矿体比重为2.6计算,其地质储量达680万吨。该矿为细晶岩型的瓷石矿,呈斑状结构、块状构造。主要矿物组成为长石和石英,绢云母和高岭石,由于后期的风化、热液蚀变作用,使瓷石中的长石全部或大部分变成高岭土和绢云母,为一种矿物组成较纯洁、含铁少、工艺性能较佳的优质瓷石矿。风化后的瓷石呈色变淡,一般为白色和淡黄白色,比重减轻,硬度减小。向下延伸,呈色逐渐加深,硬度增大,以上、中层瓷石的质量最佳。工艺性能良好,烧后白度高,适合于高级细瓷和美术雕塑瓷。该矿最早开采于太平天国时期,1907年由该村吴先凤独家开采,1941年后,由周炳发父子经营,当时以“周福龙”字号销往景市,年销售300吨~500吨。新中国成立后,由贵溪县组织小规模开采加工,1978年江西省轻工业厅投资87万元进行技改形成规模。1981年4月,赣东北地质大队105分队勘探报告称,全矿区总矿量为2843.72万吨,其中勘探地段为1784.27万吨,B级为185.13万吨,C级为899.68万吨,全矿区一级品矿石有1167.92万吨,占总储量的41.07%。
  贵溪新溪瓷石 产于江西省贵溪县东南6公里罗圹乡新溪境内。瓷石呈宽脉状产出,沿上侏罗系的火山屑岩中的断裂破碎带侵入,矿脉走向北西——南东约165°,倾向南西255°,倾角26.5°。沿走向延展,北西起于苏家村螺丝洲,迄于南东的新溪水库西南侧,脉长1000余米,脉宽50米~100余米,可采深度为30米,地质储量为624万吨。该矿亦为细晶岩瓷石矿,呈隐晶质结构,块状构造。瓷石呈灰白和黄白色,硬度小。罗圹乡从倒樟树至新溪苏村一带,发现有很多古窑址及古瓷碎片,可能是唐宋时期的产品。据当地老农介绍,早在1930年前就已开采瓷石,运销景德镇。
  倒樟树瓷石 产于江西省贵溪县盛源乡境内。原矿为白色或灰白色,呈斑状结构,块状构造,是一种长石斑岩的瓷石。主要矿物组成为长石、石英和少量云母细片,由于受到蚀变影响,长石类矿物后均变为高岭石类矿物。
  弋阳瓷石 矿区位于江西省弋阳县港口乡,1973年由乡政府开矿,建瓷土加工厂。该矿质纯、色白、粘性好、白度高,可作细瓷坯料用。年产量2000吨,全部供应景德镇。
  都昌瓷石、南丰瓷石 20世纪80年代,各瓷厂先后在都昌化民及南丰等地发现瓷石,经过试验和勘测,适合制瓷原料标准,由当地区、乡政府组织开矿和加工,供应景德镇各瓷厂使用。
  祁门瓷石 矿体位于邻近景德镇北端的安徽省祁门县境内。距景德镇市区100余公里。据《祁门县志》载:瓷石资源主要分布在县东南部凫峰乡及横联、洪村、乔山、塔坊、坪里、溶口、芦溪乡一带;中西部小路口乡至渚口乡一带和西北部的彭龙、赤岭、城安、箬安、闪安、新安等三个成矿带上,共有53个矿点,东南矿带群矿点集中,共有39处,主要是瓷石、瓷釉石、石英等。瓷石主要矿坑有:
  龙凤璧矿 位于祁门县坪里乡郭口(一称葛口、谷口),清康熙二十四年(1685)胡钦选发现并开采。该矿石有良好的粘性,清朝《续文献通考》载:“陶土之种类极多,最纯粹者,西人称高岭土。高岭土堆多供输出,用者多来自祁门,祁门南乡龙凤璧、西乡伊坑产量均高,即景德镇所用之上等原料,亦多取于此。”
  庄岭矿 位于祁门县城南东约16公里处横联乡境内,据口碑资料:清同治四年(1865),胡春馨之子胡元龙在庄岭林家坞开采瓷石,销往景德镇,烧制御瓷,洁白细腻,得到皇帝赏识,呈置北京太和殿,故其采坑改称太和坑,并钦定为御用专矿。从此开采瓷土名声大震,随后开采毛楂坞(又名老鼠偷仓),永德坑、四美坑、洪太坑、日顺坑、葫芦坑、胡家坑、公司坑等矿点10多处,1956年收归国有。
  经地质测量调查,沿矿体走向3500米范围内,已查明新老矿点22个,新采坑深度15米~30米,经安徽省332地质队初探求得B+C+D级储量为249.37万吨,其中B级储量为28.11万吨,C级储量为120.25万吨。
  庄岭瓷石矿物组成为长石(55%~70%)、石英(25%~35%)、绢云母(5%~8%),粒径一般小于0.05毫米,瓷石为浅灰色,成密致块状或土状、斑状结构,为良好的瓷石。加工后的瓷土可单独制成瓷器。
  伊坑矿 位于祁门县城西21公里处渚口乡境内,清咸丰三年(1853)胡钦选六世孙胡春馨与双河口瓷商陈培德在伊坑胡村牌背后坞发现瓷石矿进行合资开采。1986年开采瓷石4074吨。据查该矿脉长2880米,蕴藏量为203.6万吨。
  箬坑矿位于祁门县城西约55公里处箬坑乡境内,有潘村、王口坞、桃树块、金坑坞等矿点,年开采矿石300吨,初步查明蕴藏量为60万吨。
  邓家矿 位于祁门县城北西约51公里处彭龙乡境内,1972年开采,年采量1000吨,初步查明蕴藏量为60万吨。
  祁门瓷石发现甚早,传说从元朝就已开采。据《陶说》载:“饶窑陶土,初采于浮梁新正都麻仑山,(明)万历时(1573~1619)年麻仑土竭,复采于县境内吴门托,至祁门而三易其地矣。”“石产江南徽州祁门县坪里、谷口二山,距窑厂二百里。……色纯质细,用制脱胎、填白(甜白)、青花、圆琢等器。”祁门瓷石历来为景德镇制瓷的优质原料,工艺性能良好,明宋应星《天工开物》中提到的“糯米土”即是祁门祁山所产。记述了祁门于明代已供应景德镇瓷土。明代天启间,朱大雅任县令时,“县出磁土,江西陶工鬻之,岁直二千金,旧例归令”,清代产量超过明代。康熙三十四年(1695)南乡的坪里、塔坊等地有水碓生产。康熙间“白泥近出祁门嵝。”1855年、东乡的庄岭、吴坑、胡坑等地发现更优良的瓷石。同治八年(1869),德国地质学家李希霍芬在考察浮梁高岭土之后到祁门重点考察,回国后将高岭土、祁门不子的土质和开采情况写成书向全世界传播。
  宣统3年(1911),祁门胡培春瓷土在南洋劝业会举行的各国土特产展赛会上获得最优产品奖。
  民国4年(1915),祁门胡培春的太和坑、林家坞瓷石矿和制成的不子参加巴拿马万国博览会获金质奖章,由此祁门找瓷石之风,再度兴起,最盛时采矿制不多达50多家。1911~1927年是最盛时期,水碓达1000余支,年产瓷土2250吨,销往景德镇。在地理位置上祁门位于景德镇昌江水系上游,为瓷土运输提供了条件。据调查,昔时经祁门塔坊乡高源岭头起至芦溪乡倒湖段,近河易采的地表瓷矿石几乎被采一空,矿坑密布。1950年建立了祁门瓷土联营处。1951年,创建了地方国营瓷土厂。1954年11家私营瓷土业主组成了公私合营祁门瓷土厂,1983年以后由于政策开放,集体和个人开采并经营瓷土的人很多。祁门瓷土发展得很快,除县政府计划部门通过调拨形式供应景德镇各瓷厂的以外,还有许多乡、村和个人直接与景德镇各瓷厂挂钩销售。
  祁门瓷石大多属于蚀变风化型,原生矿床矿体成墙状和透镜体侵入于震旦纪前之变质岩中。原矿为块状岩石,呈淡灰白色或淡灰绿色,岩石表面常有黑褐色柏叶斑纹,莫氏硬度5。另外有方解石侵入细脉,脉宽约1毫米,还分散有粒径约0.5毫米~2毫米的石英颗粒,有的脉带可察见粒径约0.1毫米~1毫米的黄铁矿晶粒,铁及云母含量低,高岭石含量较高,并有长石和少量方解石等矿物。经加工粉碎制成的瓷不含40%~50%绢云母,精泥约含50%~60%的绢云母,矿石比重为2.64,精泥可塑性指标2.93,玻化温度为1015~1260℃,耐火度1350℃,为制作景德镇高级精细瓷器及大件瓷器的坯胎原料,一般配量范围在40%~60%,因可塑性较低,故需配入可塑性较好的南港瓷石和余干瓷石。
  祁门瓷石储量丰富,据332地质队1980年普查资料介绍:伊坑、清村和邓家三个矿区总储量达800万吨;又据中轻部硅酸盐工业研究所张锡秋等1964年的《安徽陶瓷原料初步调查》:祁门瓷石分祁东、祁西、祁南等矿区,总储量在4500万吨以上,年产量为3900吨(1985年祁门县统计数字)。
  福建泰宁瓷石 20世纪70年代,市内部分瓷厂选用福建泰宁瓷石制造细瓷。
  第二节 高岭土
  麻仑土 系元、明时期景德镇制瓷的一种优质粘土,元代称“御土”,明代称“官土”。元·孔齐《静斋至正直记》卷二谓:饶州“御土”,其色如粉垩,每岁差官监造器皿以贡,谓之“御土窑”。烧罢即封,土不敢私也。文中仅描写了“御土”的外貌和所有者,未明其具体产地。据刘新园等《高岭土史考》考证,御土就是麻仑土,其使用年代不会早于“浮梁瓷局”设置之年—1278年,也不会晚于1322年。
  王宗沐《江西省大志》卷七《陶书·砂土》条谓:“陶土出新正都麻仑山,曰千户坑、龙坑坞、高路坡、低路坡、为官土。”清朱琰《陶说》也有此记载。据考证,新正都的麻仑山即今景德镇市浮梁县鹅湖镇东埠以东至瑶里一带,始采年代缺乏记载,但记述麻仑土的文献(明嘉靖间)要比高岭山、李黄、大洲三矿早。乾隆七年《浮梁县志·陶政》记载了明万历间同知张化美已把麻仑矿洞称之为老坑,故知其开采年代必早于明,万历时资源渐近枯竭。《江西大志》载:旧用浮梁县麻仑等处白土,每百觔给价七分。万历十一年(1583)同知张化美见麻仑土膏已竭,掘挖甚难,每百觔加银三分。近用县境吴门托新土,有糖点者尤佳。至万历中期以后,文献已不再见麻仑土开采和使用的记载,代之而起的则是高岭村的高岭土(明砂高岭)。
  《江西省大志》谓麻仑山“土埴垆匀,有青黑缝、糖点、白玉、金星色。……麻仑官土一百斤值银七分,淘净泥五十斤,曝得干土四十斤”。又记“湖田石末时”,夹行小字批注谓:“和官土造龙缸取其坚”。王宗沐把麻仑土列为“砂土”,并未说需要粉碎,仅记淘洗而已,而淘洗出土率为50%,“夹注”再说加官土“取其坚”,王的记述与高岭土的形态功能吻合。刘新园就上述文献印证麻仑遗址,确定“麻仑土”就是高岭土。(详载刘新园、白焜《高岭土史考》1982年)
  1984年7月,景德镇陶瓷学院刘桢等寻访麻仑土故址,通过访问当地老村民得知,现在的东埠至南泊之间的公路两旁一带即为麻仑山,不是梅村山,大体范围是:东面以南泊分水岭为界,西界约距东埠二公里处,北面以茅家山分水岭为界,南面以东河为界与高岭山隔河相望,凡是这个小盆地内的丘陵均为麻仑山。
  麻仑山范围内岩层出露,绝大部分属花岗岩类岩石,花岗岩类岩石程度不同的都有高岭土化现象,未见到有长英岩脉(通称瓷石——蚀变长英岩)出露,麻仑范围之外则有瓷石出现,从古至今都采过制瓷胎釉的瓷石。范围内淘洗坑的尾砂堆积层,绝大部分是比较粗的砂粒,成分是石英及细小白云母片。
  地质概况 麻仑山在高岭山的东北面与高岭山隔东河相望,约2公里之遥。在地质构造上,它与高岭山的花岗岩体同属燕山期鹅湖花岗岩体。高岭山矿区出现的岩层在麻仑山范围内也都出现。
  黑云母花岗岩出露面积最广,大部分成风化、半风化状,较疏松,具高岭土化。颜色呈棕红色,含黑色矿物多,大多为黑云母,铁含量高,不宜用作制瓷的高岭土原料。
  中粗粒斑状黑云母花岗岩,出露于土山一带,即龙坑坞采洞附近的小山丘上,成半风化状,用手锤轻敲可碎,灰白色。斑晶为长石,结晶完整,自形程度好,成长方板状晶体。其大小约10毫米×30毫米,基质为结晶的石英、长石成他形粒状、颗料直径约1毫米~2毫米左右。黑云母成细小片状,均匀分布岩石中,与黑云母花岗岩无明显界线。
  中粒白云母花岗岩穿插于斑状黑云母花岗岩中,分布于龙坑坞采洞周围,接近于北东—南西向分布,在地表与斑状黑云母花岗岩界线不太明显。白云母花岗岩呈不同程度风化,有的风化程度低,成半风化状,需用手锤敲击才能破碎。有的风化比较彻底,手轻捏即可粉碎成泥砂。龙坑坞采洞就是采掘于风化彻底的白云母花岗岩中。
  在麻仑东面南泊分水岭处,可见细粒花岗岩出露,岩体成不规则脉状穿插于黑云母花岗岩中,浅灰白色,黑色矿物少。主要由长石、石英组成,细粒结构,长石、石英成他形细粒状、致密,岩石成高岭土化、疏松,手轻捏即成泥砂,脉宽者可达1.5米。走向近乎北东—南西,其长度因覆盖无从估计。
  在细粒花岗岩和黑云母花岗岩之间,还有成瘤状的花岗伟晶岩小岩体,岩体的直径约1米左右,其长石绝大部分风化成洁白的高岭土,含矿率比较高、质量好,但矿体太小、没有工业开采价值。
  景德镇熊寥著文提出麻仑土与高岭土是两种属性不同的制瓷原料,其理由:
  1.麻仑的地理位置,根据兰浦《景德镇陶录》、康熙版《浮梁县志》以及《婺源县志》记载,明清时期的浮梁新正都麻仑,就是现在景德镇市瑶里公社的瑶里村(现今为浮梁县瑶里乡)。1962年11月,在瑶里村曹家坂发现清光绪十九年十一月初八日,由当时的钦加同知衔调署浮梁县郑为出示的“勒石永禁”的碑刻内称:“据民人李开广……等禀称,伊等世居东乡新正都,全赖瓷土营生,无瓷土则官窑无有烧,无山材则瓷土无有舂……”说明了浮梁新正都出产的,供官窑烧制瓷器的瓷土,其产地就在瑶里附近的山域。
  2.麻仑土不属高岭土系,从朱琰《陶说》载“饶窑陶土初采于浮梁新正都麻仑山,万历时麻仑土竭,复采于县境吴门托至祁门,而三易其地矣。”“县境内吴门托新土有糖点者为麻仑尤佳”。由此可见,麻仑土与祁门瓷土一样,均属同类瓷石矿物。
  3.从原矿淘洗率来看,高岭村的高岭土淘洗率为33%,而王宗沐《江西大志》载麻仑土淘洗率高达50%,两处相邻,如此迥异,显然是两种质地不同的原料。
  4.经原料加工过程来看,高岭土是砂粉状矿物,无需粉碎,直接取矿淘洗制不,而麻仑所在的新正都出产的瓷土,要经粉碎加工无疑属瓷石矿物(按前“勒石永禁”碑刻记载)。
  麻仑土虽不属高岭土,但它质地颇好,它不仅在明代作“官土”成为景德镇御器厂制瓷重要原料之一,而且在清代复行开采时,仍是官窑制瓷的重要原料。
  明砂高岭 产于景德镇市区东北45公里(北纬29°28′,东经117°31′)浮梁县鹅湖镇东埠高岭村。“玉岭”是高岭村的另一重要称谓,也是较早的称谓,“高岭本邑东山名、其处取土作不,……”高岭土经山脚下东河东岸的一个小集镇——东埠集中下河装船运至镇,故此高岭土称“东埠高岭”或“东港高岭”(景市东河水系运来)。至于“明砂高岭”的称谓,有多种说法,据当地老土工说:高岭山之高岭土质量不一,统称为东埠高岭,其上等的称“明砂”(即头色)、次等的称“二色”。“明砂”原指清同治间高岭山复开以后,在明代的采掘遗址老矿一带重新发现的优质高岭土。而在1907年,(日·明治四十年)日本政府派遗农商务省技师北村弥一郎来中国考察窑业。归国后他写成了《清国窑业视察报告)书中称明砂高岭为浮梁县明砂所产之磁土,显然他把明砂当作地名。中国科学院地质研究所陈开慧在他的《景德镇高岭村高岭土矿床及高岭土矿物的研究》一文中,以高岭土原矿所含的白云母晶莹明亮,又多是砂土形态,故曰“明砂”。以后人们一直把高岭山所产的高岭土称为“明砂高岭”以区别其他地区所产的高岭土,沿袭至今。
  开采历史 刘新园《高岭土史考》引证了大量古代文献认为:“高岭土一词出现于明万历三十二年(1604)…高岭矿区始开于万历中期,以万历中期至清乾隆为其青春期,乾隆以后虽有开采,但为数不多,应为该矿的衰落期。”
  康熙二十一年(1682)《浮梁县志》卷四<陶政·陶土>条载:“万历三十二年,镇土牙戴良等赴内监,称高岭土为官业,欲渐以括他土也,檄采取。地方民衣食于土者甚恐。守道叶云仍、知县周起元争之,还其檄。”说明高岭土的开采时间早于明万历三十二年,当时尚是民间开采,朝廷准备列为“官土”。
  明崇祯期宋应星《天工开物》<陶埏·白瓷>记述景德镇瓷胎原料及其配制方法时谓:“土出婺源、祁门两山。一名高梁山,出粳米土,其性坚硬;一名开化山,出糯米土,其性粢软。两土和合,瓷器方成。”文中所说出产糯米土的安徽省祁门县至今仍产瓷石,为景德镇瓷用原料来源之一。但婺源县则不出性硬的瓷用原料—粳米土,实质是浮梁县高岭山之高岭土。距《天工开物》刊出仅40余年的康熙二十一年(1682)《浮梁县志》卷一谓:高岭在县东七十里仁寿都,与婺源之石城山连界,险峻特甚。…今取山产磁土,取以为业。至于把高岭山写成高梁山,因受当地方言影响,至今景德镇陶工仍把高岭(ling)念作高梁(liang),惜作者未能校核当时的文献及风情。
  还有一说,高岭土始掘于南宋。据近年发掘出来的高岭《何氏宗谱》中的记载。1.“玉岭何氏世系”盈字支四四世召一公条:“祁开高岭磁土”。2.玉岭“何氏支谱卷之首”第九代召一公条:公开创高岭故业磁土者庙祀之,这条记述说明召一公系首创开挖高岭土者,他的作为已带动了其他人从事高岭土的开采,并得到其他“业磁者”的尊敬,对他进行庙祀。3.高岭《何氏宗谱》中附有“玉岭基址图”(即村址图),图中标有“取土山”。按图中方位对照现在地形,所说取土山,正是目前考古专家勘查的高岭土古矿址,所取之土应是高岭土。按谱牒揭示,何叔信迁居高岭约在唐末,即公元900年左右。至于“初开高岭磁土”的如召一,是叔信之后的第九代,按习惯推算,应是南宋高宗绍兴年间(1131~1162)约在1140年前后。而自南宋以至明万历期,均为民间开采,数量不会很大,万历以后,因麻仑老土枯竭,始列为官土。
  宋应星的《天工开物》在国外流传,日本曾于1771年出版营生堂刊本;法国于1869年出版的《中华帝国古今工业》有节译;德国于1882年出版的《中国植物》也有节译,高岭之名于清早期传至海外。 清康熙五十一年(1712),法国传教士恩脱雷科利斯(d'Entrecolles),汉名殷弘绪,在景德镇逗留七年,最早向法国介绍高岭土。他在《中国陶瓷见闻录》中写道:“瓷用原料是由叫做白不子和高岭土的两种土合成的,后者(高岭)含有微微发光的微粒,而前者只成白色……”“高岭也是瓷器成份之一,其加工比白不子简单,一般直接使用自然土。”“精瓷之所以坚密,完全是因为含有高岭,高岭可比作瓷器的神经。”“一个豪商说:若干年前英国人,也许是荷兰人,把白不子带回本国试图烧造瓷器,但他没有使用高岭,因而事归失败……这个商人笑着对我说:他们不用骨骼而只想用肌肉造出结实的身体。”殷弘绪的《中国陶瓷见闻录》及《补遗》曾震动欧洲社会,使欧洲人士第一次谈到有关景德镇及其瓷器制作技法真实的第一手材料。特别是他于1715年,把高岭土的标本寄往法国,更为国外研究高岭土提供了实物。
  1867年,美国《科学杂志》发表了约翰逊(S·W·Johnson)和布莱克(J·M·Black)《论高岭石与细块高岭土》一文,文中把组成高岭土的粘土矿物称作高岭石(Koolinite),从此以后,高岭又由陶瓷界延伸到矿物学领域。
  清同治八年(1869年)十月,德国著名的地质学家李希霍芬(RichthofenFerdinand)访问景德镇和安徽祁门,考察后著文介绍瓷石和高岭,还根据汉语高岭一词的读音译成今天通用的英文Kaolin一词,从此国际上把类似这样的粘土称为高岭,“Kaolin”成为国际通用名词。
  高岭土的开采以清乾隆间为盛。据清《冯氏宗谱·冯光发传》载:“因土名麻石坳等处之山,被婺邑在山搭有蓬厂数百,人数千余,强取磁土。”冯光发殁于乾隆五十七年(1792),那时外县仅婺源就负人数千余,加上本地人数,其开采盛况可想而知。强取磁土引起纠纷“事延三载”,以后官方出示封禁。
  经过200年的大量开采,矿源已日渐枯竭。“清同治、光绪间,高岭山的高岭矿又一度有小规模的复开”(黎浩亭《景德镇陶瓷概况》载),“清光绪时,因受星子影响,营业上便大衰落”。民国18年(1929)“采掘此项瓷土者,有汉洋、汉澄、四义、尔梅、同发、云贵、享林等厂。……近一、二年,较前略有起色,出产总额每年二百五六十一船。”按每船1040块、每块重2斤计算,年产额在270吨左右(据张斐然《江西陶瓷沿革》)。
  1950年,高岭村民胡宗山、李发亮、汪裕前等自发地重操旧业、取土淘砂。1953年,景德镇市人民政府成立了浮东瓷石矿,下辖3个矿区,第一矿区即高岭。为方便开采,从高岭矿区至东埠码头修筑了一条简易登山公路。高岭土矿重新开采后,规模小,产量低,直至1968年,因品位不高再度停产,高岭山也就只剩下一些供人观赏和考察的采掘遗迹了。
  高岭土是一种主要由高岭石(或埃洛石)组成并风化的粘土,它的矿物组成除高岭石外,还含有多量的石英和云母,是中国首先发现应用的制瓷原料,因为最先用于制瓷的这类粘土是产于江西景德镇市浮梁县的高岭山,故而得名。以后国际上都称这种特殊的粘土为“高岭(Kaolin)”。高岭土多呈致密细粒状、疏松鳞片和土状集合体。晶质碎块常呈蚯蚓状,弯曲柱状和呈六片鳞片状或料状。用指甲可以划开,以舌舐则粘舌并有土味,在外观上纯者呈白色或灰白色,含杂质时呈浅褐、黄、浅红、浅绿等色。莫氏硬度近于1,比重2.58~2.60。有滑腻感,用手易捏成粉,具亲水性,渗水透易崩散,可塑性弱。煅烧后呈白色,耐火度可达1700℃以上,烧成温度在1400℃左右,烧后呈白色,可塑性和粘结力较瓷石差,不能单独成瓷。其矿物实验式为Al₂O₃·SiO₂.2H₂O,由于高岭土含氧化铝量较高,故具有较高的耐火度;掺和瓷石制瓷使瓷胎中的玻璃相相应降低,扩大了瓷器的烧成范围,变形率大为减少;烧后具有良好的机械强度和化学稳定性,尤其是大件瓷器,高岭土在瓷胎中起骨架作用。
  高岭村矿区矿床属风化残积型,主要产在酸性侵入岩,如白云母花岗岩、细晶岩、石英斑岩的风化壳中。该矿区有两种类型产品:
  脉状高岭土:充填在裂隙中,颜色洁白,高岭土质纯,手摸之有滑感,具有蜡状光泽,当地亦称为“猪油泥”。其矿物相比较单一,晶体颗粒细小,是一种多水高岭石为主的瓷土,储量很少。
  砂状高岭土:白色或灰色,未松散时具有与原岩相似的外观特征及结构。由于其含有较多的石英颗粒,手摸之有砂感;因砂状高岭土中残留之白云母闪闪发光、当地亦称为“明砂”。其矿物相较复杂,有高岭石、伊利石、钠长石、白云母和石英等。这种高岭储量较多。
  高岭山矿体形态极为复杂,经地质工作者多次调查,有层状、脉状、透镜状、串珠状、囊状、枣核状。因成矿的母岩和风化程度不同,矿石的含矿率也不相同,晚期采掘的高岭土以土状为主,淘洗率10%~30%不等。
  地质 高岭村境外围地质为前震旦系变质岩(AUZ),分布在鹅湖花岗岩的四周,主要是石英、绢云母、千枚岩、变质砂岩;次为角岩、云母片岩、板岩等变质岩。广布北西及南东等部位,地层走向北东,北西部倾向北西,南东部倾向南东,倾角曾在40°以上。矿区则主要是千枚岩和片岩。
  二迭系(P)(主要是上二迭渐新流):为厚层状与块状,深灰色至灰黑岩或灰岩,夹页岩,出露在东南部的岩山——铜钱尖一带,走向北东20°~450,倾向北西40°~65°,它与火成岩体接触的已大理岩化,在岩山东面有局部成为结构明显的大理石。
  第四系(Q)大体分两部分:一是坡积、残积层,分布在高岭村前、王坞、转桥下、外脚溪等山间小盆地和红旗山、金家山等处,主要为亚砂土、亚砂土夹杂石等;二是人工尾砂堆积主要在矿区内,由于开采历史悠久,矿体集中,规模较大,因而尾砂堆积的面积和厚度较大而且集中,基本上分布在矿体的产出部位并覆盖其上;大体上分成四个条带状堆积区,面积约0.4平方公里,堆积厚度最小的5米,最大的30余米。
  火成岩 其中又含花岗岩、花岗斑岩、伟晶岩、具体划分如下:
  1.花岗岩 这个地区中部出露的鹅湖花岗岩株、对径东西15公里,南北16公里,为燕山期多阶段产物,它侵入顺序是:
  (1)冲粒黑云母花岗岩 分布最广,是鹅湖花岗岩的主体,局部风化后略具高岭土化,常呈棕红色,因其中黑色矿物较多,铁的含量高,不能作高岭土使用。矿区北、东、南三面环绕火成岩,是矿区火成岩的重要组成部分。它的矿物成分据赣东北地质队鉴定为石英占25%~30%,正长石占30%,斜长石占25%~30%,黑云母约占15%,次生氢氧化铁占2%。岩石具中粒花岗岩结构、块状构造,岩体受其他火成岩的切穿。
  (2)中粒斑状黑云母花岗岩 主要分布在东部边缘的朱家栅村、丁家栅村、千坑村,都头村南部的盛家墩村亦有出露。一般风化程度较差,斑晶为长石,有的斑晶大到8厘米至10厘米,地面所具者均较坚硬,与中粒黑云母花岗岩呈渐变关系。
  (3)中粒花岗岩 是矿区高岭土的主要成矿母岩,分布面积约2.3平方公里,位置处于矿区的中间,是矿区的主要岩体。它的矿物成分为:石英占25%~30%,正长石占35%,斜长石占30%,云母类约占5%。
  (4)细粒花岗岩 分布在高岭村后的庙岗和汪、冯大槽至红旗山峰一带,呈小岩体或脉状,岩石呈灰白色、细粒花岗岩结构与块状构造。矿物组成为:石英占30%,正长石占35%,斜长石占30%,云母类约占3%左右。
  
  2.花岗斑岩 分布面积仅次于中粒黑云母花岗岩,呈东北走向的岩脉穿插于中粒黑云母花岗岩等岩体中,有的还延伸到臧湾、渭水等较远地区。外观多呈灰白、灰绿色,斑晶为长石、石英。风化后往往形成质量较差的高岭土矿、是这个地区高岭土的另一种成矿母岩。矿区的花岗斑岩则呈脉状和小岩株状,脉状岩体均为北东向延伸,倾向320°,倾角60°,分布在主要断裂带附近。小岩株分布在南、北部位,岩石灰白色斑状结构、块状构造。斑晶为微斜长石、斜长石、石英及少量角闪石,约占15%~20%,石质斑晶常呈六方锥体产出。赣东北地质队鉴定岩石的矿物成分为:石英占30%,正长石占35%,斜长石占25%,黑云母占5%~8%,普通角闪石占2%。矿区内的花岗斑岩由于分布较少,同时产出部位的矿体条件较差,仅在少数老窿中见有花岗斑岩的风化矿体。
  3.伟晶岩 在该矿区中部偏东部位常有成群成组产出,其分异较好,分带明显,但至今所发现的规模都很小,其中已风化成高岭土的,虽质量优良但数量极其有限,未形成该区的主要矿产。
  构造 这个地区位于华南地面,江南古陆东南缘,区内构造线均为北东—东西走向,自麻仑至杨连坞一带为北东—南西向小型背斜,鹅湖花岗岩即侵入该背斜轴部。
  从麻仑至杨连坞有一条形成于中粒黑云母花岗之后的北东向断裂带。该断裂带已由硅质胶结的变质岩破碎砾和石英脉组成硅化带,宽约30米,在石南村和杨连坞一带,其北西侧中粒云母花岗岩已硅化,而南东侧花岗岩则无硅化现象。
  朱家山横断层 走向北东,斜穿麻仑至杨连坞断裂带,因而该断裂(硅化带)的鸠岭尖一段向北西位移,莲花山一段往南位移。
  潘村岩山逆断岩走向北东,倾向南东,在潘村岩山被千枚岩覆盖于二迭系灰岩之上。
  矿区内断层构造 目前仅着重在火成岩内,它自西往东的顺序号如下:
  F¹:位于矿区西缘,穿过老厂3号矿体,为一向北西陡倾斜的正断层,沿断层两壁岩石强烈硅化,断层中有石英脉充填,断层角砾及破碎岩石也往往被硅质胶结和硅化。
  F²:规模最大,南西延至肖家村,由花岗斑岩岩脉代之,北东延伸至何家大槽入第四系,沿其断层面悬崖耸立,岩石破碎且强烈硅化。
  F³:位于高岭村后,穿插1号矿体向北西倾斜的正断层,长约530米左右,沿断层有细粒花岗岩脉、石英脉侵入,两壁岩石硅化,沿断层上有高岭土矿储存。
  F4、F5:为小规模正断层,其性质与控制矿体储存情况与F3同。
  F6:位于矿区东部,性质不明。沿该断层的岩石为压碎花岗岩,次生石曲角砾岩等,均已硅化,尤其南东端硅化强烈,硅化带厚10余米。
  矿体成因 高岭村矿区矿床属风化残积型,主要产在酸性侵入岩,如白云母花岗岩,伟晶花岗岩,细晶岩,石英斑岩的风化壳中。形成这类矿床需要温暖或湿热的气候条件和起伏微缓的地形条件,前者提供了充分的雨量和繁茂的植物,产生各种有机酸和碳酸,形成弱酸性的地质化学环境,促使矿原岩发生强烈的化学分解;后者提供了广阔的受水面积和舒缓的水力排泄环境,既可使碱土金属盐基随时带出而又很少剥蚀,从而促使成矿作用后期进行。弱酸性的介质体还有利于高岭石的形成过程中和排除铁等有害杂质而形成有价值的高岭土矿床。风化残余型高岭土矿床的高岭土常杂有母岩中的稳定矿物,如石英、云母等,看上去象青蛙的眼镜,故有的外国文献中把这种高岭土称为“蛙目粘土”。高岭土原矿经水力淘洗后,可获得纯净的高岭土。
  矿体分布 高岭土经数百年来的开采,其矿体已被采空,再加上人工堆积层的掩盖,很难准确地摸清其本来面目,经省、市地质勘探部门的反复调查和工程揭露,其轮廓与空间分布基本情况为:矿体储存既非大面积的连成一片,又无规则的几何形状;它首先由母岩条件及产出状态所决定,又受构造与地形条件所控制,在高岭矿区较集中的大矿体大多沿着断裂构造分布,主要矿体有四条:
  1号矿体 位于高岭村后的庙岗分水岭西、走向北东40°,沿F3断层分布。北东端自转桥下的中粒花岗岩与花岗斑岩的接触地段至南西端的梅头坞的细粒花岗岩上,全长约800米,宽约50米~100米,推算平均厚度约11米左右,因其中多处受沟溪切割的及陡峻地形的剥蚀、矿体的实际形态极不规整。经大量人工采掘和破坏后,仅剩北东端残留的一些矿体,估计该地矿体原有矿石量约78.4万吨,折精矿量11.22万吨。
  2号矿体 位于1号矿体西井上之平行,沿F2断裂带呈北东向分布,北东端自何家大槽起,南西到肖家止,全长约1000米。根据尾砂堆、坑道和残留矿土所标明的矿体边界表明,其最大宽度达200米,最小宽度50米,平均宽度约有130余米。矿体之上,满目都是尾砂堆,堆积厚度最大的有30余米,最小的也有10余米。这个矿体除北西角还残留一小块外,实际上已开采殆尽;原有的矿体厚度不明,根据尾砂的体积推算其原有的矿量,约计矿石量达520万吨,折算精矿量78万吨,是该矿最大的一个矿体。
  3号矿体 位于红旗山以西,穿过老厂作北东向分布,全长约1000米。最大宽度200米,最小40米,尾砂堆积平均厚度约有6米;矿体受切割剥蚀处较多,推算原有矿石储量约96万吨,折精矿量14.4万吨。目前残留矿体仅老厂附近的一小块,长20米,宽40米,厚4.98米,矿石储量约23704.8吨,折精矿3555.7吨。
  4号矿体 是高岭矿区唯一作北西向分布且极不规则的一条串珠状矿体,北西端在老厂与3号矿体联接,南西端于冯家大槽与2号矿体联通。全长750米,最宽处300米,最窄处不足20米,尾砂触目皆是,在尾砂层最薄处尚能观察到古代老窿,估计于民国以前即已全部采空,据推算其尾砂堆积厚度平均约10米左右,原有矿石量150万吨,折精矿22.5万吨。
  根据以上估测,4条矿体原有矿石量约为840.8万吨,折精矿126.12万吨。
  李黄(坊)高岭 产于景德镇市东北浮梁县天宝公社李黄大队(今里黄)。是继明砂高岭开采后,于清乾隆后期被发现与开采的高岭土矿,以补充明砂高岭之缺乏。但因乡民牟利争相开采,讼端繁兴,贻累不休,以致酿成命案,故被官方勒令封禁。现仅存古碑记事佐证。
  大洲高岭 位于景德镇市西北45公里的浮梁县黄潭乡龙潭,史称西港高岭或大洲李家田高岭,是景市开采的主要高岭土矿之一。始开采于清嘉庆时期,清兰浦《景德镇陶录》卷四《高岭》条谓“高岭,本邑东山名,其处取土作不……近邑西李家田、大洲上亦出土可用,不大于东土,但造佳瓷者,必求东埠出者耳。”因明砂、李黄高岭土封禁之际,18世纪末,景德镇开始使用大洲高岭土。但因地表土层较厚,矿体较深,开采困难,产量很低,淘洗出土率较低(13%左右),不久便大量采用星子高岭。清朝末年,便无人问津。1940年,星子县为日军侵占,星子高岭供应困难,遂由私人组织开采大洲高岭土,1945年后又告中断。
  
  1958年,景德镇市陶瓷原料管理局组建大洲瓷土矿,占地面积22万平方米,1959年正式投产,以后因建大洲水电站等原因也曾二次关闭。至1972年后,大洲高岭土的生产才得到稳定发展。平均年产精选高岭土8000吨,采用水力冲浆采矿和水旋分离过筛选矿新工艺,使高岭土细度达到99.5%。
  全矿区除江西省陶瓷工业公司所属大洲瓷土矿外,还有区、乡、集体经营开采者,1985年有龙潭、小岭、茅山、板坑、幸福等五个矿区,大多是露天开采,最多时职工达到1000余人,目前仍继续开采。
  地质概况 矿区位于香里店背斜南翼,西侧为西北走向,近南北的大洲断层穿过矿区花岗岩,后期硅质充填形成硅化带。断层产状一般向东,局部倾向西,倾角25°以上,宽14米~32米。区内有些小断层与大洲断裂带相近、解理十分发育,以倾向西北和南东两组最为密切,规模小,沿解理常见高岭土充填。
  矿区内出露的燕山晚期细一中细粒花岗岩分布于矿区中部,呈小岩株状产出。岩体与元古界变质岩呈侵入接触,接触面较平缓,倾角30°以下,沿解理断裂侵入形成陡倾斜接触面。岩体内伟晶岩广泛分布,脉体宽一般为0.2米~1米,倾角30°以下,石英脉0.2米~0.6米亦常见。中粒花岗岩主要矿物为石英(25%~30%)、长石(55%~60%)、黑云母、黄玉,萤石等矿物微量。偏光镜下观察,岩石微具钠长石化、高岭土化及石英岩化。局部具肉红色长石异离体和黑云母较多。细粒花岗岩和中粒花岗岩有时能见到分带现象,围岩具角岩化,气化作用较强。
  矿床特征 高岭土矿床产于花岗岩与围岩的内接触带,呈被覆状产出。覆盖层平均为10米,局部地区覆盖层较厚。成矿母岩主要是白云母花岗岩,极少量是伟晶花岗岩,系前震旦纪侵入板溪群变质岩中,与围岩之间的内外接触带呈角岩化、硅化等现象。矿体形态受地形控制,风化深度与地形坡度一致,一般在25米左右。据钻探揭露,最深达35米左右。矿体因剥蚀切割形成6个不相连的矿段,主要有板坑、沙阳、龙潭、青山排、木子岭等矿段。矿体产状和形态与母岩相似,是一种未经搬运和分选的原生高岭土。区内伟晶岩常穿插在白云母花岗岩中,两者密切共生,风化后形成的高岭土性质基本相同,不会影响高岭土的质量。
  高岭土矿床覆盖在白云母花岗岩和伟晶花岗岩之上。由于地形、植被和水介质等因素的作用,以及原岩的结构构造和成分的影响,不同采区的高岭土风化壳厚度不等,并具明显的垂直分带(各带呈渐变的过渡关系)现象和特征的矿物组合。自地表以下,随着风化程度降低,含矿率也相应降低,直至变为原岩。风化带的垂直深度一般为10米左右,厚的可达数十米。矿床的垂直分带现象反映在化学成分上,从风化带至原岩,Al₂O₃含量逐渐降低,SiO₂含量逐渐增多。原矿大多数保留原岩的结构构造,质地疏松,手摸之即松散,微具粘性,浅部因受冲刷和淋溶作用,原岩原始构造被破坏,具残余特征。
  大洲高岭土储量丰富,据地质普查资料,储量约520万吨,其中经勘探工程和生产工程控制的可靠储量为100万吨,远景储量422万吨。木子岭矿段约有5万吨精泥的储量,由于矿体的覆盖层较厚,故精矿剥采比仅10%左右。
  矿物组成 大洲高岭土原矿似砂土状,经水选淘洗后,可达到高岭土的理论组成。纯净的高岭土外观呈白、浅灰等色,夹有细云母片,水浸后易崩解,无膨胀性,含杂质时呈黄、灰色,原矿呈疏松土状,有的呈致密块状,质软,有滑腻感。硬度小于指甲捻,干燥后粘舌有吸水性,耐火度高,可塑性低,粘结性小。具良好的绝缘性和化学稳定性。煅烧后颜色洁白,白度值60%~80%。大洲高岭是一种结晶较差的高岭石,矿物组成主要是高岭石,并含有一部分多水高岭石,原矿中含有少量蒙脱石、伊利石、石英、云母(白云母和黑云母)、黄铁矿、方解石和有机杂质等。在偏光显微镜下其基质矿物主要是粘土、石英和水白云母等矿物。高岭石为无色透明的晶体,颗粒极细,不易看到形状。平均折光率N=1.56左右,在正交偏光下,干涉色为一级灰。石英颗粒细小,云母呈片状。磨成<1u级分的龙潭矿段高岭,经X射线鉴定,试样中除含有结晶较差的高岭石外,并混有少量的石英,高岭石达到80.24%,石英仅6.69%,几乎不含白云母,赤铁矿0.53%。
  化学成分 大洲高岭土化学成分比较稳定,因地质构造和风化程度的影响,各采区以及采区的不同层段不尽相同。原矿中Al₂O₃含量低,一般在15%左右;SiO₂含量高,可达73%~75%;K₂O含量4%~5%;Na₂O1%~3%。因此需要淘洗水选后形成精泥,精泥Al₂O₃含量34%~37%;SiO₂含量46%~49%;K₂0含量1%~3%;Na₂O<1.5%;Fe₂O₃含量较高达1.2%~2%,有的超过2%。
  物理性能 大洲高岭土工艺性能一般,不及明砂高岭和星子高岭,且Fe₂O₃含量较高,需精选加工。
  星子高岭 产于江西省北部星子县境内,地处庐山东麓海会脚下,距景德镇市200余公里。矿体分布在海会桥以南,赵家、七井以西,耀顶山以北,伍家岭东。矿坑有大排岭、板桥山、余家斜、流星山、扈家嘴等处。矿脉延亘数十里。20世纪70年代,在华林发现优质高岭,色白,俗称“墨鱼骨头”,主产于黄龙山脉,组建成温泉矿区。
  1.大排岭矿区:位于矿床的北部花岗岩株上部,为顶盘岩不连续覆盖的面状风化壳矿床,矿体的顶底板为结晶片岩,呈不规则的犬牙状出露。地表为红土化带,呈壳状覆盖。
  矿区主要矿脉有四条,呈脉状产出,个别地段以带状和囊状产出。矿体上部极大多数被第四系红土所覆盖,少数隐伏于片岩之中。矿体一般与矿区地层倾向一致,主要走向为NNE-SSW,倾向一般在SE100°~135°,倾角由20°~450。矿体变化较大,长200米~1100米,厚5米~15米。其余尚有小矿脉的分布。
  2.温泉矿区:矿区的高岭土主要是花岗岩及伟晶岩风化而成的产物。由白云母花岗岩风化而成的高岭土,矿体较规则,长600米,宽50米~300米(平均160米),厚度50米~60米,矿体受成矿前断层和节理控制,呈脉状产出。倾角60°~70°,矿体与成矿原岩为渐变过渡关系。
  伟晶岩主要以宽脉和细脉状沿片理裂隙和节理侵入,为后期气成作用而形成的,产出状态复杂零乱。
  星子高岭土的原矿,主要由高岭土、石英、白云母(夹少量黑云母片)及半风化的长石斑晶组成,似砂土状产出。高岭土呈乳白、灰白、浅黄和淡红等色。疏松、土块状、粉砂粒结构风干时手捻可粉碎。石英呈细粒状,白色和无色透明,但伟晶风化的高岭土中的石英呈粗晶块状,不均匀的分布在高岭土原矿中。白云母呈细小鳞片状,散布于高岭土之中闪砾如星。长石绝大部分已风化成高岭土,尚有少量呈半风化的长石斑晶,俗称“墨鱼骨头”,夹产于高岭土中。所以星子高岭土是未经任何搬运与分选的原生高岭土。经加工淘洗后才能获得较纯的粉状高岭土。
  星子高岭于清嘉庆年间(1796~1820)就已开采,当时年产量在300吨~700吨左右,最早开采的矿点有汉林、五雪岗、石流嘴、官山、五福港、猪头山和余家斜等地,后来发现大排岭高岭土质好,逐向大排岭方向扩展。自景德镇明砂高岭矿源日渐枯竭以后,星子高岭用量大增。
  清·同治《南康府志》卷四《物产·附白土案》条录:道光十九年(1839)文书谓:“景德镇各窑制造瓷器所谓高岭,即庐山所出白土。无论粗细瓷器必须以之配合,即御窑制造上用瓷器亦须配用。”此时,庐山白土(星子高岭)已取代了高岭山的高岭土。“据举人汪自清……等供称:庐山白土历来无人开挖。自夏家垅夏姓(锡忠)在景德镇烧窑,始取白土运赴景镇售卖,获利数倍。以后即有星(子)、都(昌)两县民人徐坤牡等陆续在大排岭、七溪垅、五福港、余家斜等处开设数十厂。”可见乾隆后期至道光间,景德镇制瓷所用之高岭多来自星子县。由于洗土淘沙冲塞山涧,以致堰水不通,农田受害;加之农村封建意识,认为穿山凿岭伤残龙脉及祖坟风水等因,遂于道光廿年全面封禁停采。
  1840年后,因景德镇制瓷大量需要高岭土而恢复开采。其中有些牌号较好,著名的有老宝兴堂、赤金堂、如玉堂、和玉堂、天宝堂、金玉堂、大美丽、亭子下、祯记宝兴堂等。1940年因日本军侵占星子县,星子高岭土被迫停产。民国36年(1947)只有27个厂,生产萧条。1952年由9家白土厂联合成立星庐瓷土矿。以后成立了国营星庐瓷土矿,从事星子高岭土的开采加工和经营,组建了亭子脚、风车口、温泉三个矿区,并由国家拨款和自筹资金对矿山进行技术改造,推广水旋过筛新工艺,瓷土细度为97.3%,质量达到国家标准。
  该矿先后隶属九江地区和江西省陶瓷工业公司领导。近年来,还兴办了一批乡镇和个体矿山企业,提高了星子高岭土的开采加工能力。1986年生产高岭土16000吨,成为景德镇主要的高岭土原料生产基地。
  星子高岭土储量丰富,据1960年江西省地质局916大队提交的《江西省星子海会庐山瓷土矿普查报告》的资料,总储量达260万吨。
  抚州砂子岭高岭 产于江西抚州市西北32公里的临川县云山乡和进贤县李家渡乡交界处的砂子岭,矿体分布在五里墩、圳上一带,临近公路,距抚河仅4公里,交通运输十分便利。该矿属中粒白云母花岗岩风化残积型高岭土矿床。走向北东50°,长1280米,宽约260米,平均厚度3米~8米,最厚处达18米。矿床埋藏深度一般3米~3.5米,平均剥采比只有1T,故适合于露天开采。中粒花岗岩呈脉状侵入于石英绢云母千枚岩,并呈互层产出的前震旦系千枚岩中。中粒花岗岩的矿物成份镜鉴为石英30%,正长石30%~35%,斜长石20%~25%,白云母4%~15%,含有少量的黄铁矿、假象褐铁矿、次生绢云母和绿泥石。岩体上部的千枚岩尽遭剥蚀,中粒花岗岩则受地下水循环、风化,构造等作用而逐步分解。一部分经氧化或碳酸盐化和分解作用,形成了高岭土矿床。矿体在平面上与岩体大致吻合。大部分被第四系残积、坡层、冲积层所覆盖。因洼沟冲刷作用的破坏,将整个矿体分成三个不规则的块段,矿床C?级储量271吨,折合精矿46万吨。矿石呈土状,一般为白至灰白色,受铁质渲染者为黄色或黄白色,结构松散,微具粘性,并保留中粒花岗岩结构。矿石的矿物成份据观察:粘土矿物一般为25%,最高达45%,长石15%~35%,石英25%~30%,白云母小于10%,褐铁矿约1%。粘土矿物经差热分析和X光晶体分析为高岭石及含水高岭石。原矿淘洗率在14%~24%之间,最高达33.65%,最低6.09%,平均17%。对其粗精矿X衍射分析,矿物组成为高岭石占60%,埃洛石占5%,白绢云母占20%、石英占5%、钠长石占5%,钾长石占3%,还有少量蒙脱石、水黑云母、绿泥石、伊利石、褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、锐铁矿等。经光谱半定量全分析证明,矿石中有Be、Pb、Bi、Mo、Ag、Ti等23种元素。精矿的有益、有害组份在平面方向上变化不大,但在垂直方向上有一定变化,以其中铝、铁、钙为例,Al₂O₃一般上部较高,向底部逐渐下降,Fe2O₃上下部较高,中部较低,CaO则上部较低,向底部却逐渐增高。该高岭土物理性能测定,相对可塑性指标0.89,可塑含水率31.73%,干燥抗折强度11.80公斤/平方厘米,干燥收缩6.61%,水选精矿白度87。按制瓷配方进行制成瓷试验,成型性能良好,干燥过程无开裂变形现象。烧成制品无针孔等缺陷,可达到高级日用瓷标准。
  砂子岭高岭据传在清乾隆年间(1736~1795)就已开采。清光绪32年(1906)由李家渡私人开采加工经营,矿名为“华营公司”。1920年增开义堂公司。1940年增开同兴公司,各公司年产量为400吨~500吨,1948年相继关闭。民国时期抚州高岭淘洗加工技术简陋,质量不稳定,含铁量较高,多用于冬青、兰边等青釉瓷的坯胎原料。20世纪50年代,有临川陶瓷厂自采自用。1955年,景德镇陶瓷研究所派人实地观察并取样作进一步选矿,在细瓷坯胎中应用,效果良好。1965年,根据陶瓷生产对高岭土的需求,在砂子岭建立抚州瓷土矿。1968年10月,由江西省陶瓷工业公司组建经营,中间几度停缓建。直至1974年被列入重点技改项目,先后由国家拨款300余万元,采取机械化采矿,轻轨U型矿车运输,多次水旋过筛选矿淘洗加工等先进工艺设备,并从抚河铺设管道引水淘洗冲浆,彻底解决矿山水源问题,并架设从李家渡输入的高压线、确保供电以及尾砂治理环保设施。 1984年已建成年产1万吨精选高岭土的规模,瓷土纯度在97%以上,质量达到国家标准,已成为景德镇陶瓷原料的主要基地之一。
  砂子岭一带高岭土储量丰富,根据赣东北地质队勘探报告,由江西省储委1968年批准的地质储量达223.5万吨。
  枫源高岭 矿体位于景德镇市南面87公里的乐平县白塔乡枫源村境内,周围5公里都是瓷土区。
  枫源瓷土历史悠久,在毛孔上地区发现大小不一的老矿坑30余处,附近有古窑址及古瓷片和匣钵等。初步调查开采于唐代,全盛时期为明朝,几经兴废。当地农民曾流传有这样的歌谣:“梅蓝镇,浮梁管,一口气画24个莲花碗。”1958年3月恢复生产,由乐平县洺口区组建办起十里岗瓷土矿,后更名为枫源瓷土矿。1983年有职工254人,年产瓷土为4840吨,全部销往景德镇。1984年经建材部江西地质勘探公司504地质大队勘探,枫源瓷土地质储量为180万吨,矿藏深度为70米。
  枫源高岭矿体呈墙状或透镜状浅浸于震旦纪前古老的变质岩中,经矿物鉴定观察,原矿中存有绢云母类物质和细散的石英颗粒,惟因其风化程度较深,有一部分绢云母已过渡到了高岭石。矿床上层松软,下层坚硬。枫源高岭色白而稍呈浅绿色,土状松散,内含石英粗粒及未风化的长石和少量云母。烧后色白,耐火度稍低于星子高岭,但可塑性和另外一种白度较星子高岭强,可配上等瓷坯,如果单独与瓷石配成坯料,其加入量应在50%以上。其色为微黄土类,是一种由高岭石和埃洛石组成的粘土矿床,矿床愈往下掘愈坚硬,从化学组成看,其中K₂0含量为4.4%,较其他高岭含量多。
  临川高岭 是一种质地极纯的优质高岭土矿,因其表面润滑,故当地称为“滑石子”,并非是矿物中的滑石,产于距景德镇市195公里的江西抚州市东北面山口乡,矿区位于北纬28°8′~28°12′,东经116°34′~116°41′,主要分布在岩下、后龙山、平山、枚岗、周皇庙、埂下土、萝〓山、蔡家山、李家山、狮子山、坪头山、新喻山。呈北西方向延伸的第一级夷平面的小山包上。矿床为许多窝状或层状的一系列大小不等的小透镜体,围岩为红壤或砂砾,与矿体无明显分界线。原矿呈紫红色、粉红色、白色、粘板状块体或球状块体,质地组织细腻、有滑感,硬度低、性脆,具贝壳状断口,最佳者为粉红色,颗粒细分散,可塑性和干燥强度很高。烧后呈白色,耐火度较高,其Al2O₃达到36.39%。该矿床完全是风化淋积型的充填矿床。高岭石脉就是呈细脉和网脉状穿插在紫灰色、深灰色的粗粒厚层状的流纹岩中,还有部分高岭土产在厚层风化带中,呈小鸡窝状的白色团块,其直径在1厘米~30厘米之间。该白色团状的高岭土,当地人称之为“墨鱼骨头”,脉状高岭石脉,其脉宽在0.5厘米~5厘米之间,其大小形状和延伸方向完全受节理裂隙控制,充填在下部的高岭土经地质风化、分解、淋滤脱水等作用,形成质硬具滑感的高岭土(滑石子),1955年由当地农民开采,供应景德镇制造高级细瓷和礼品瓷,1964年调查估算,储量在1000吨左右,由于储量过少,矿体分布零乱而不规则,给采矿带来困难,一直由当地农民在农闲时小型掘采,供应量逐年减少。在20世纪50年代,一直是景德镇制造薄胎瓷和高白釉瓷的主要原料。在薄胎瓷坯料中用量一般为35%~50%,釉料中用量一般为5%~14%。
  石头口高岭 矿体位于江西余干县城西北25公里石头口和里溪,距景德镇110公里。矿体成透镜状,上面有黄土残积和石英砾岩覆盖,很似长英岩浅浸入震旦纪前古老的变质岩中,经内化崩解而成。原矿呈土状,带红黄色,杂质为石英及少量红砂岩类物质。石头口高岭矿物组成为石英、高岭石、云母。高岭石多于枫源高岭为37%,其化学组成与枫源高岭相近,惟Fe₂O₃含量较高,为2%左右,白度和耐火度不高,但其可塑性和粘性强,干燥强度好。因其价格低,民国时期多为景市生产灰可器的原料。20世纪50年代后,景瓷产品结构调整,灰可器停产,不再采用石头口高岭。
  余江高岭 产于江西省余江县马荃乡境内。该矿区位于低坡红壤丘陵地带,属半风化残积型高岭土,表层覆盖的红壤土厚0.3米~1.5米,适于露天开采。含Al₂O₃26%以上,F2O₃0.86%,近代用于制日用粗瓷,后废弃以改进工艺、提高质量、小规模开采。经测定能满足普通瓷器和釉面砖的质量要求,年产能力25000吨。
  贵溪高岭 产于江西省贵溪县上清乡龙虎山撮头窝、牛仔垅、皇封源、余家岭等处。矿体系由花岗岩和伟晶花岗岩风化而成。矿脉时断时续,呈土状、松散,色白而夹黄点,杂质有石英及未风化的长石和少量云母。淘洗后的高岭,烧后极白,其性能与配方用量与星子高岭一样。
  1938年,由李钿芳发现,经试烧可作制瓷原料,小量开采供应景市。1958年由江西省轻工业厅嘱贵溪县工交局建厂开采,有工人100余人,年产量2400吨。
  贵溪余家高岭 位于江西贵溪县西南余家丰泉岭。矿区地层主要由下侏罗纪所组成,高岭土系由下侏罗纪底部的长石砂岩受风化作用形成的原生高岭土矿床。上层高岭土呈白色,夹淡黄绿色、土状、松散,夹有细粒的石英和极微小的白云母片及黄褐色条带,经SK10号火锥已烧结,色白有细小分布均匀的红色斑点。下层高岭土比上层呈色更白,杂质较少。主要的矿物成份为高岭石,其次为石英和少量的云母、长石组成。该矿的高岭土中铁、钛等有害杂质含量都很少,可塑性较高,强度较大,工艺性能好,是一种质优的高岭土。初步估算地质储量为628908吨。该矿1949年前有小量开采,1958年由余家公社组织了180余人进行露天开采,并建立余家瓷土矿,年产量达1000余吨,主要供应景德镇。
  上饶五府山高岭 位于江西上饶西南64公里的五府山垦殖场的西详排。1964年,景德镇陶瓷厂采用它作为釉面砖的主要原料,并经地质勘探单位探明储量可供大规模生产使用。1965年6月经江西省计委批准同意将该矿划归景德镇陶瓷厂经营管理。
  第三章 釉用原料
  隋朝,湖北江陵人何稠,为了仿造琉璃瓦,特来新平镇采集绿瓷石料作琉璃釉,烧制成功。这种绿瓷石料可能就是景德镇釉用原料——低温瓷石。
  五代时,景德镇杨梅亭的白瓷经专家分析,釉中氧化钙(CaO)含量为10.92%,是以石灰石为熔剂的重石灰釉。石灰釉的特点是高温粘度较低,釉面光泽较强。
  宋代主要产品影青瓷釉透明,釉色介乎青白之间,形成独特风格,为人赞尝,其釉汁仍为石灰釉。南宋起开始使用釉泥(即今称的釉果——低温瓷石)配以釉灰形成传统的石灰碱釉。但釉灰在釉中的配入量逐渐减少,而釉石用量逐渐增多,从而提高了釉中的钾、钠含量,故釉的性质从灰釉演变成了碱灰质釉。
  元代,采用槎灰与石灰石配制,釉灰作为熔剂加入到釉石中,釉色更青。釉中Fe₂O₃比宋影青釉增加(宋代为0.99%,元代为2.33%)
  明代普遍使用釉灰加入釉果配釉。《天工开物·陶埏》载:“凡烧镇白瓷釉,用小港咀泥浆和桃竹叶灰调成。”泥浆即釉泥,又叫釉果;石灰与桃竹叶灰合成的即叫釉灰,用釉果和釉灰和合淘洗即成釉汁。
  清代采用传统的釉果加釉灰配釉方法,但对原料的选择和操作细致严格,釉灰比例按不同瓷种有所选择,钙含量较前减少,到清初已减至4%左右。
  景德镇传统配釉方法是以盆数计算的,即以同等稠度的釉果浆与釉灰浆,用浅铁锅量出釉果浆若干盆,配以釉灰浆一盆为配釉的标准。上等瓷器的釉为12盆(含釉灰约7.7%),中等瓷器的釉为8盆(含釉灰约11%),粗瓷为4盆(含釉灰约20%)。
  民国时期,采用河南花乳石配釉,以增加瓷釉白度。
  为适应煤窑烧成,大多以长石釉代替石灰釉。长石釉主要由长石、石英和高岭土配制而成,以滑石代替石灰石作助熔剂;长石一般约50%,石英25%~30%,高岭土8%~10%,滑石9%~12%,还有少量的石灰石和氧化锌等,成熟温度为1320℃~1370℃。
  釉的种类有传统釉(石灰—碱釉):以瑶里釉果为主占60%~80%再配以釉灰;混合釉:以釉果30%~48%配以长石、石英34%~55%;长石釉:长石50%、石英30%、滑石9%~12%,高岭土8%~10%。
  第一节 灰釉主要原料
  釉石
  岭背釉石 蒋祈《陶记》载:攸山,山槎灰之制釉者取之。而制之法……必剂以岭背“釉泥”而后可用。”岭背即今景德镇市南河一带,使用岭背釉石配釉是现在已知最早的文字记载。
  瑶里釉石 又称瑶里釉果、东乡釉果,产于景德镇市北东55公里浮梁县瑶里乡,矿位在鹅湖花岗岩体北,洞里、金村岩体之间,处于景德镇——祁门断裂带上。该断裂带由数十条均匀排列、彼此平行的北东向断裂组成,以北东35°~550走向的最多,一般延伸很远,可达几十公里。矿区出露的主要地层为前震旦系漳前组(Pt)的绢云母石英片岩、粉砂质千枚岩、千枚状粉砂岩、绿泥石千枚岩和前震旦系板桥组(pt)的粉砂质板岩等。瑶里矿由三条北东45°~65°的脉状岩体组成,长达数千米,矿脉厚平均10米~12米,最厚的二矿区达60米,该矿矿石曾有人称长英岩。后经中国科学院地球化学研究所和景德镇陶瓷学院专家用显微镜观察,拟定为微晶花岗斑岩或斑状花岗细岩较为合适。
  原矿为淡绿色石块,微晶花岗结构。莫氏硬度6。显微镜下见有石英和长石斑晶,以石英斑晶层居多,其大小为0.4毫米~1毫米,长石斑晶较少,表面具有绢云母化。矿物组成:石英52%,钠长石26.9%,白云母和绢云母19.5%,方解石1.6%。该瓷石的可塑性指标为0.92,相对含水率为22%,干燥抗折强度5.39公斤/平方厘米,干燥线收缩4.22%,烧成线收缩7.65%,真比重2.61,耐火度1315℃,一直是景德镇瓷器传统釉的主要原料,多用于高、中档瓷器釉料,用量达90%。过去,也有用釉果加祁门瓷土配制美术瓷胎,1980年,市宇宙瓷厂试制出口高档餐具,在釉中加釉果,使釉面光润如玉。
  瑶里瓷石矿脉延绵十几公里,1951年调查,已开采的矿坑有得儿坝、中船石、蛤蟆石、楮树坞、屋柱〓、粟米〓、搭桥、长岭、瑶屋里、上竹〓、扫帚坞、青水下、新口矿等,其中以得儿坝、屋柱槽、青水下矿的质量最好。俗称头式土,性硬,耐烧。粟米槽、蛤蟆石、扫帚坞等为二式土,性软,油润。中船石等为麻土,质差,要掺和使用。
  瑶里釉石始采于明代。清朱琰《陶说》载:“釉土出新正都,曰长岭,作青黄釉;曰义坑,作浇白白釉,二者皆有柏叶斑。又出桃树坞,青花白器通用之。”新正都即今瑶里乡,长岭义坑即今之长岭、义坑,桃树坞即今之楮树坞。清代以后用量增多,瑶里东河沿河10余公里水碓达2千余支,粉碎加工制作釉果有400余户,主要是当地吴、刘、赵、李、饶、王、旺等七姓氏乡民所经营,而以吴姓为最。经营的釉果不子上均印有字号分出等级,其中“水造汝为”为甲等;“双有”为乙等,“汝齐”为丙等;“光荣”为丁等,按质论价。1926年,运到景德镇的釉果达500多船(每船装1040块)。20世纪30年代著名釉户有15家,其中吴姓13家。
  新中国成立后,建立国营浮东瓷石矿,规模较大,职工近1000人,最大的屋柱槽矿内开采的工作面照明油灯达200多盏,形成一条长龙。1956年,景德镇以煤代柴烧瓷,长石釉代替了传统釉,瑶里釉石用量骤减,厂矿解体,职工转移,仅维持一个矿坑生产,属景德镇陶瓷原料总厂所辖,年开采矿石2000吨,加工釉果300吨。
  陈湾釉石 产于景德镇市南郊吕蒙乡境内,与鄱阳县毗连,距市区15公里,1949年前属鄱阳县管辖。陈湾釉石可能开采于清代,多为私人开采,如商户吴贯义堂。1951年成立地方国营陈湾矿,有职工150余人,年产瓷石1000吨,加工瓷土700吨左右。陈湾瓷石矿有陈湾和焦源坞两大矿区,焦源坞所产较好。
  陈湾矿区出露的地层属前震旦纪、上三迭系、下侏罗纪和第四纪地层。该矿呈稳定的脉状产出,沿岩脉之层面侵入在前震旦系变质岩中。矿体走向40°~50°,倾向140°~50°,倾角多数很稳甚至直立,60°~88°,以80°常见,有时局部向南东倾斜。原矿属低温瓷石呈浅绿色,断面贝壳状,组织致密,表面可见石英和云母矿物,还夹杂少量黄铁矿等杂质,瓷土呈淡黄色,干燥后易崩解,在SK10火锥下煅烧已瓷化、表面熔融、呈浅灰色,一般只充作中、下等瓷釉料。但是陈湾釉石是青花玲珑瓷灌滴玲珑眼釉必不可少的原料,烧后晶莹剔透微带青翠色,同时还是配制花釉及裂纹釉的主要原料。
  三宝蓬瓷石 产自景德镇市近郊三宝蓬村。原矿为略带淡灰色的白粒岩,钾钠含量较一般瓷石多,除了配制大(厚)件瓷坯料外,还可配制中等瓷釉料及色釉。因其烧后呈色不甚洁白,目前,日用釉料配方基本不用它。
  釉灰 釉灰是景德镇独特的传统釉用助熔原料,也是形成景德镇瓷器釉面“白里泛青”传统风格的重要工艺因素。其主要成分为石灰石,经煅烧后其中含CaO90%左右。根据蒋祈《陶记》记载,景德镇用釉灰配釉的始用年代,至晚也在南宋(约公元13世纪)。釉灰的主要产地在宋、元时代为攸山(今之大游山)和山槎(今之仙槎);明、清时代及民国时期仍为其附近的寺前,即今之浮梁县寿安乡辖下的寺前、邱家村、枧田村及牛角岭一带,位于景德镇市区东南约15公里与乐平交界处。此处山脉环绕,遍布石灰岩、红壤丘陵,荒坡遍生狼萁(是一种蕨类植物,体高约一米,丛生状,为一种典型的酸性土壤指示植物),具有制备釉灰的天然资源。
  蒋祈《陶记》谓:“攸山,山槎灰之制釉者取之。而制之之法,则石垩炼灰,杂以槎叶木柿火而毁之,必剂以岭背‘釉泥’而后可用”,这就是当时炼制釉灰的方法。以前有的认为是用石灰石间隔槎叶狼鸡柴煨烧,经实地考察,石灰石必须先煅烧,后消解成熟石灰。
  关于烧釉灰用的植物:蒋祈《陶记》所记为“槎叶木柿”,明代宋应星《天工开物》记用“桃竹叶”,清代唐英《陶冶图编次》记用凤尾草(俗称狼鸡柴,属一种羊齿科蕨类植物,灰中含有少量磷酸钙)。据此,可以推定煨烧用的植物燃料应是纤细的或细碎的,成堆后保持一定空隙,使烧料不熄灭而缓慢煨烧,以充分同熟石灰反应,因此,狼萁、谷糠、稻草、玉米杆、槎皮木屑、刨皮等都是适用的。但要根据其灰烬的化学成分而有区别的选用,只是以前没有分析手段,全凭经验。釉灰详细制备方法如下:
  1.石灰石选择:本地石灰石矿床主要有两种:赤褐色且有明显夹石等杂质者,用于建筑业,有时亦用来制备碓舂淘洗的灰不;黝黑色质地很纯的,选用来烧炼釉灰。
  2.煅烧:将石灰石敲成适当大小堆装于石灰窑内,以槎柴或杂木为燃料煅烧两昼夜(加上装卸窑共四天一个周期),烧成半成品——生石灰。
  3.消解:将生石灰运至炼灰场摊开,让其吸收湿气自然地消解粉化,或洒水消解使其速消解成粉熟石灰,并剔除其中未烧透的石块。
  4.用狼萁隔层堆叠煨烧:在炼灰场内,先铺一层狼萁,再将熟石灰通过10目/筛~12目/筛布于狼萁层上,让其自由充填于空隙中,并逐渐布盖成约8厘米—15厘米厚的熟石灰层。石灰与狼萁柴的比例为6:4。如此一层狼萁隔一层熟石灰堆叠成约一米高的长方堆,沿底脚四周将狼萁点燃,约经6小时煨烧后,再耙开煨烧堆翻动拌匀,待余火熄灭后再如前法堆叠煨烧反复连续三次煨烧,约需二个昼夜,再陈放均化数日即成釉灰成品。三次煨烧的狼萁(半干)和熟石灰各为200公斤。
  煨烧质量的评判:(1)使纯白色粉料烧至呈均匀的灰色,而不是灰白相间的不均匀色调;(2)由粘舌、辛凉剌激味烧至不粘舌、无刺激味;(3)粉料倾倒在地上应有明显流动性状,烧至比较滞重不流动。
  在农村烧制的釉灰,经过筛选分为釉灰和灰渣。运至瓷厂,需经过再加工方可使用。市区内有专门加工釉灰的行业——灰渣店。加工后的产品叫水灰,水灰有头灰、二灰之分。水灰外观呈现灰白色,细度万孔筛余0.5%以下,含水率50%~60%,直接可配制等浓度的釉浆使用。有些大型瓷厂用量大,则自行加工。
  釉灰的再加工处理:釉灰和灰渣分别堆放,对釉灰经常洒水,并加尿液润湿陈腐,至少2个月,时间愈久愈好。每次装20市斤~30市斤釉灰,加水5倍~6倍倒入木桶搅拌,使之混合成灰浆,上部细浆称为“头灰”,沉淀桶底的粗颗粒谓之“灰渣”,与从农村购来的灰渣同放一处,晒干后,倒入碓池舂细、加水淘洗,所得之细浆称为“二灰”。尿沤釉灰的作用是使残余的Ca(OH)₂转变成不溶于水的CaCO₃并生成NH4OH,从而使配合的釉浆解凝。景德镇的传统经验是:头灰性“燥”,配釉“作浓”,俗称“犯撮”,即釉浆稠化(絮凝)釉层易坼裂和起皮,仅适用于粗瓷浸釉;二灰“温和”,不“作浓”,无拆裂和起皮现象,适用于细瓷的吹釉和浇釉。
  釉灰配以釉果施于瓷器坯胎上,透明性强,对釉下青花发色效果更好,釉灰在釉料中用量一般在4%~10%之间,各种釉的流动性和膨胀系数随着釉灰用量的增加而增加,白度随着釉灰用量增加而降低。
  经专家研究分析,青花瓷釉中釉灰的加入量与年代变化关系较少,而与瓷胎的厚度有一定的关系。一般来说,在官窑青花中,厚胎(>10毫米)瓷釉的釉灰加入量在9%~16%之间;中胎(5毫米~10毫米)瓷釉的釉灰量在7%~13%之间,薄胎(<5毫米)瓷釉的釉灰量变化较大,在1%—10%之间。民窑青花大都是日用器皿,厚胎器较少,一般的厚度在2毫米~7毫米,可是釉料中釉灰的加入量变化却很大,在7%~19%。据此可以认为,明代的陶工已懂得用改变釉料的釉灰量,以适应当时瓷窑各个部位不同的烧成温度。
  据有关资料载:1956年景德镇瓷用釉灰计划产量为1500吨。20世纪60年代以后,由于瓷窑改用煤烧,釉料大都改用长石釉,釉灰用量剧减,每年不过十几吨,仅用于配制青花瓷釉和色釉。
  第二节 长石釉主要原料
  长石 1949年前采用景德镇附近浮梁县天宝乡和江西贵溪县龙虎山所产的长石,柴窑改煤窑后推广“长石釉”,其用量剧增,主要采用江西星子、修水以及湖南平江所产的长石。
  石英 化学式为SiO₂,常含有少量杂质成分如Al2O₃、Fe2O₃、CaO、MgO等。它有多种类型。日用陶瓷原料所用的有脉石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等,水稻外壳灰也富含SiO₂。石英外观常呈白色、乳白色、灰白半透明状态,莫氏硬度为7,断面具玻璃光泽或脂肪光泽,比重因晶型而异,变动于2.22~2.65之间。
  石英是非可塑性原料,其与粘土在高温中生成的莫来石晶体赋予瓷器较高的机械强度和化学稳定性,并能增加坯体的半透明性,是配制白釉的良好原料。
  民国时期多采用景市三宝蓬所产石英,新中国成立后大多采用星子、都昌、修水等地的石英,尤其是20年代以来,用量剧增。釉料中用量为10%~30%,使用前应洗净拣选,除去污物杂质,放在窑内高温煅烧,便于粉碎。
  粉石英 1981年在江西省赣西宜春地区一带发现的天然粉石英矿,外观呈白、灰白或黄白色,疏松粉状,有轻微滑感,吸水性强,受潮后不具粘结性和可塑性,比重2.66,熔点1770℃。粉石英系由纯净的a石英微粒组成,平均颗粒度多在20微米左右。化学组成:二氧化硅一般达96%~98%,铁氧化物含量0.05%~0.5%,因其不需煅烧碾磨,颗粒细匀,质地纯净等优良特性而用于日用瓷釉料、电瓷和建筑卫生瓷的原料和釉料中。
  滑石(3MgO·4SiO₂·H₂O) 是天然的含水硅酸镁矿物,因它富有滑腻感,故名滑石。滑石属单斜晶系,通常有两种形态:一种是粗鳞片,另一种是细鳞片状密集合体、呈块状,称为块滑石。纯洁的滑石外观呈白色,含杂质的一般为淡绿、浅黄、浅褐等色,具有珍珠光泽。莫氏硬度为1~1.5,比重2.6~2.8。滑石加热时一般在600℃左右开始脱水,600℃~1000℃结构水排除,变为顽火辉石。陶瓷生产中使用的滑石要求组成均匀,结构一致,含Al2O₃要少,含铁量在0.8%以下,用于细瓷和釉中,MgO含量不低于28%,CaO不超过1%。由于滑石多数是片状结构,球磨时不易磨细,而呈片状飘浮在釉面上,为此,必须将它在1200℃左右温度予先煅烧,再行粉碎,破坏滑石原有的片状结构。景德镇在1960年以后大多以滑石取代花乳石配长石釉,用量在6%~12%,可降低釉料的熔融温度和膨胀系数,改善釉的弹性和热稳定性,提高釉面白度。在瓷器坯料中加入1%~2%的滑石,可提高瓷器的透明度、致密度和白度。滑石过去大量用于生产高频绝缘材料,近年来,用70%~75%的天然滑石配以长石和粘土可制成高白度高透明的日用滑石瓷。景德镇日用瓷、建筑卫生陶瓷多采用广西滑石粉。20世纪80年代上饶地区广丰县境内发现黑滑石,储量丰富,经探明达600多万吨,已用于景德镇瓷器坯釉料中。
  第三节 辅助原料
  寒水石 即方解石,产于景德镇寿安等乡,质地很纯,含氧化钙55%以上,含铁量0.02%左右,是景德镇常用钙质原料中含钙量最高、含铁量最低的原料。寒水石生于钙质母岩,是一种最常见的碳酸盐矿物,常与白云石、滑石共生,主要成分为CaCO₃,理论组成为CaO56%、CO₂44%。晶体呈菱面体,解理清晰,有时呈粒状或板状。纯净的寒水石无色透明,白色或乳白色。含杂质时常出现灰、黄、褐等色,有玻璃光泽,质脆,硬度为3,比重为2.6~2.8,分解温度900℃以上。寒水石加入釉料起助熔作用,能降低釉的熔融温度,促使釉层玻化,提高釉的弹性、光泽度和透明度,并使坯釉结合牢固。单独作助熔剂时,在煤窑中烧成易产生阴黄吸烟,在釉料配方中不宜超过3%。景德镇开采应用寒水石较早,是景德镇传统的石灰釉中的主要熔剂原料。
  灰釉石 俗称石灰石,唐、宋时就已使用,产自景德镇市内八卦山及浮梁县寿安乡等地,为方解石微晶或潜晶聚集块体,无解理,化学组成与方解石同,一般多呈灰白色,黄白色,质坚硬,常因杂质存在而使熔点在1910℃左右,是配制景德镇传统的青釉、白釉的主要熔剂原料。
  花乳石 即白云石,产自景德镇柳家湾一带,是瓷釉的常用原料,用以取代方解石MgCO₃。白云石由石灰岩渐变成,理论组成为CaO占30.4%、MgO占21.7%、CO₂占47.9%。常含铁、锰等杂质,单晶为菱面体,集合体为粒状、块状,一般为灰白色,有时呈淡黄、褐、淡绿等色,玻璃光泽。硬度3.5~4.0,性脆,比重2.8~2.9,分解温度730℃~830℃。可用来配釉,起熔剂作用。加入白云石的釉不会乳浊、能提高釉的透明度,釉面光泽柔和。实践证明,加入白云石的釉比加入方解石的釉不易烟熏。其烧成范围、热稳定性较优,在煤窑中烧成制品阴黄吸烟较少。亦可加入坯料中,能降低烧成温度,促进石英的熔解和莫来石的生成。
  清末及民国时期,景德镇用瑶里釉果配花乳石作为白釉原料,其优点是釉的熔融温度较宽,柴窑窑位的温度虽稍有参差,但用花乳石配釉不至发生“生烧”和“过熔”现象。但对于釉下青花,则花乳石不及釉灰鲜明。民国时期,曾用河南郑州产的花乳石,由景德镇的白土行或颜料店加工出售,其中以振旦颜料公司所出者为佳。
  硅灰石 为链状硅酸钙类矿物,化学通式是CaO·SiO₂。矿石外观呈白色,部分呈黄白色、灰色,具玻璃光泽,硬度4.5~5,比重2.8左右。近年来硅灰石已成为墙地砖坯料中的主要原料,可以大幅度降低陶瓷的烧成温度和缩短烧成时间,进行一次烧成,而且还有其他许多特点,在建筑用瓷中则大量采用。20世纪80年代,景德镇市人民瓷厂在青花瓷釉料中加入硅灰石获得釉面晶莹的效果,景德镇附近的上饶地区及湖北大冶均出产。
  锆英石 系火成岩深层矿物,化学组成为ZrO₂·SiO₂颜色有淡黄、棕黄、黄绿等,比重4.6~4.7,硬度7.5,具有强烈的金属光泽,为陶瓷釉用原料。使用锆英石常引用二氧化锆(ZrO₂),对降低热膨胀性效果显著。可提高釉的热稳定性,还因它的化学惰性大,故能提高釉的化学稳定性和耐碱能力,还能起乳浊剂作用。在建筑陶瓷釉中多使用锆英石精矿,一般用量为8%~12%。
  氧化锌 俗名锌白或锌氧粉、化学通式ZnO,系化工原料,白色六角晶体或粉末,比重5.5~5.6,能降低釉的成熟温度,加宽烧成范围,提高釉面白度、光泽度和热稳定性。20世纪50年代景德镇各瓷厂大都在釉中使用2%—3%的氧化锌。
  碳酸钡 化学分子式BaCO₃,为白色粉末。在白釉中添加1%~2%能提高釉的光泽度,增宽釉的烧成范围。但因这种原料有微毒,瓷厂很少使用。
  铅丹 又名红丹,化学分子式Pb₃O4,比重9.1,其纯品呈橙红色、粉末状,有毒,铅丹常与硼化合物及硅酸盐矿物等制成陶瓷用的低温熔块。它可以使釉具有易熔性、光亮,提高釉的机械温度、弹性和热稳定性。
  临川高岭、星子高岭 釉料中加入高岭土,可以引入其中的A1₂O₃,提高釉的硬度和稳定性,降低釉的膨胀系数。对釉的工艺性能起重要作用,使釉具有一定的悬浮性和对坯的粘附作用。高白釉中加入临川高岭,日用瓷釉中大多加入星子高岭,有的还配用湖南界牌泥(10%左右)。
  硼砂 主要产于含硼盐湖的干涸沉积中,常与石盐、芒硝等伴生,化学式为Na₂B4O7.10H₂O,晶体呈短柱状,常呈土状块体,外观呈无色或白色微带浅灰、浅黄等色调,具有玻璃光泽。硬度2~2.5,比重1.69~1.72。陶瓷釉料中使用硼砂,可降低釉的熔点和粘度,减少析晶倾向,提高热稳定性,减少釉裂,增强釉的光泽度和硬度。
  萤石 又称氟石,主要成分为氟化钙(CaF2),常呈绿、紫、蓝、黄等色,无色透明者少见,具有玻璃光泽,性脆,硬度4,比重3.01~3.25。有显著的萤光现象,釉料中使用少量的萤石作熔剂,可降低熔融温度,增加釉的高温流动性,同时能起乳浊作用,提高釉面白度和光泽度。萤石还具有较好的悬浮性,使釉浆不易沉淀。用量过多使釉面发青和釉面针孔。
  锂云母 (LiF·KF·Al2O₃.3SiO₂)又称鳞云母,是一种富含挥发成份的三层型结构状硅酸盐。化学组成不定,Li2O占1.2~5.9%,SiO₂占46.9~60.6%,Al2O₃占11.3~28.8%,K₂O占4.8~13.9%,H₂O占0.6~3.2%,尚含有氟、铷和铯等。锂云母常呈叶片状和细的鳞片状集合体,解理完全。颜色呈玫瑰色,淡紫色和白色,硬度2~3,比重2.8~2.9。烧后常呈黄玉色,于1300℃下完全熔化,是一种较理想的熔剂。锂云母加入釉料中,可降低釉的熔融温度,增宽其熔融范围,降低烧成温度,提高热稳定性,减少釉面“针孔”、“犯惊”缺陷。由于锂云母热膨胀系数小,是制造耐热炊具瓷器的最好原料。1982年“锂云母在陶瓷工业中应用”被列入省科研项目。利用江西省宜春414钽铌金属矿尾砂中提取锂云母精矿(含LiO₃.58%),经900℃~1000℃的温度煅烧,以4%的配比加入釉料,通过球磨机细磨使用,可达到提高产品质量,降低烧成温度节约能源的目的。
  锂辉石 (Li₂O·Al₂O₃.4SiO₂)其理论化学组成为Li₂O占8.1%、Al2O₃占27.4%、SiO₂占64.5%,外观呈浅灰白、浅绿、黄绿、浅紫色,晶质粗大常呈专柱状,柱面有纵纹,集合体呈板柱状和致密块状,玻璃光泽,硬度6.5~7,比重3.13~3.2。试验表明:坯料中加入2%的锂辉石,可降低烧成温度30℃~40℃;釉料中加入2%,可降低熔融20℃左右。釉面光泽、坯釉结合性能好。其应用前景正不断扩大。
  骨灰 是用动物的骨骼(主要是牛、猪、羊骨)粉碎煅烧脱脂而成的,其主要成分是磷酸钙Ca₃(PO4)₂,另含少量的碳酸钙及其他物质。骨灰为灰白色粉末,熔点约1700℃,可作助熔剂和乳浊剂,在长石釉中加入骨灰可以提高釉面光泽度,使釉有柔和的感觉,其用量一般在4%左右,色釉配方中也常采用牛骨灰。骨灰更是骨灰瓷的主要原料,其用量一般在40%~60%,尚须配入20%~30%的粘土以及石英、长石等原料。20世纪80年代景市某瓷厂曾试制骨灰瓷。
  第四节 添加剂
  20世纪50年代初,景德镇各瓷厂仍沿用传统方法以明矾水作混浊泥浆的澄清剂,瓷石粉碎后淘洗沉浆也一直采用;以黄篾浸液作泥釉料的稀释剂;以食盐作色釉浆的悬浮剂,以改善泥釉料工艺性能,但操作繁琐。50年代中期起,改用碱粉、水玻璃、氯化铵等化工原料作添加剂,使操作较前简便。
  20世纪70年代起,采用腐植酸钠、田菁胶、鞣性减水剂(AST)等多种添加剂,以适应陶瓷机械成型的工艺性能,尤其是采用等静压成型后,同时引进了国外新型的复合添加剂。
  添加剂的品种繁多,使用范围更广,有制瓷坯料(塑性原料、注浆泥料、粉料)、釉浆料(含各种色釉)、窑具、模具及陶瓷彩绘原料等。
  鞣性减水剂(AST) 一种新型表面活性物质。呈棕色粉末状,亲水高分子有机胶体,含有木质素单宁及其衍生物的伴生物,其中羟基、羧基较多,对阳离子有较强的络合力。用其0.2%~0.35%加入到坯料中进行球磨,可以缩短球磨时间,并提高效率。加入到注浆泥料中,可改善其流动性,加入到石膏模型中可提高其致密度和强度,提高使用寿命。
  水玻璃(Na₂O·nSiO₂.mH₂O)一般系指偏硅酸钠,俗称泡花碱、他是由碳酸钠和石英按一定比例配合,高温熔融制成水玻璃熔块,再经水煮熔解或在高压下水溶而制成的半透明的粘稠液,故名水玻璃。颜色有无色、青绿或淡棕等。SiO₂含量约为32%~34.5%,Na₂O含量约为11%~13.5%,其余为水和少量杂质。用水玻璃作电解质时,要注意水玻璃的模数(水玻璃的SiO₂与Na₂O的分子比值叫做水玻璃的模数)。模数大于4的水玻璃放置过久时,可以析出SiO₂而变质。稀释可塑性强的粘土原料:模数为2.2~2.4;稀释一般陶瓷原料:模数为2.3~2.8;稀释瘠性料多的泥料:模数为3.0%~3.36%。市售水玻璃一般有模数3.9、2.4、2.44、3.36、2.06、1.69等几种。
  碳酸钠(Na₂CO₃) 化工原料,是陶瓷工业中最普遍使用的电解质之一。白色粉末,比重2.53、是泥浆稀释剂、但其易吸湿变为NaHCO₃,后者会使泥浆凝聚。
  腐植酸钠(以通式R—COOH表示) 俗称胡敏酸钠,是一种黑褐色或棕色的凝胶或无定性粉末,系腐植酸的钠盐。腐植酸的分子量因其原料类型、制备分法的不同而有差异,干燥时外观具有贝壳断口,比重1.330~1.448,系由0.001微米~0.1微米的球形胶粒子聚积而成,是一种多孔的表面活性物质。20世纪70年代景德镇市、鄱阳、樟树等地均有专业生产厂。
  腐植酸钠具有胶体性质,它有很大的内表面和很强的吸附性,还具有交换、络合或螯合其它金属离子的能力,加入到陶瓷坯料中能起到增强增塑的作用,加入泥浆中又具有良好的解胶作用。据瓷厂试用证实,添加0.3%(干料称量)的腐植酸钠水溶液可使坯体干燥强度提高60%,可塑性指标值提高20%;加入到注浆泥料中,可使其有良好的流动性,并使含水率减少5%~8%;同时还可应用到石膏模具中,可提高模型强度,延长使用寿命30%~50%。1977年首次在市新华瓷厂进行小试,1978年先后在新华、人民、红光等瓷厂进行中试,1980年全市各瓷厂推广使用。
  甲基纤维素 又称纤维甲素,灰白色纤维状粉末,在水中溶胀成半透明粘性胶体溶液,在坯釉料中放入少量,可使泥浆可塑性提高和浆液增稠,改善工艺性能。
  与此有相同作用的尚有羧基——甲基纤维素、(氨基)亚硫酸纸浆废液、泥煤的苏打提取液、水解衍生聚乙烯醇、聚乙烯脂酸盐及其共聚物以及各种糊精、淀粉等。
  有机硅材料 一称聚有机硅氧烷、大致可分为硅橡胶、硅树脂、硅油和乳剂四类、其产品品牌有数百种。
  第四章 青花原料
  青花瓷是景德镇四大传统名瓷之一,起始于唐宋,成熟于元,极盛于明。至今仍饮誉中外。青花属于釉下彩绘的一种,颜色幽菁美观,它所用的彩料(青花料)是以发色稳定的氧化钴(CoO)为主,以氧化铁、氧化锰等为辅的天然配料的混合着色剂。春秋、战国时代的琉璃珠,已有用钴兰作为着色剂的,而唐三彩和唐兰釉陶使用钴兰更为普遍。景德镇古代青花都是用含钴的天然矿石钴土矿作青花料。钴土矿是一种含钴、锰、铁、镍、砷等较复杂的矿物。含钴的原生矿物有镍辉钴矿、铁砷钴矿、钴毒砂、方钴矿,其中钴的含量也不尽同。青花呈色也就各有特色。元、明、清各代由于选用钴土矿的不同,对青花瓷的显色形成各期青花瓷的不同风格。经过科学分析,元代及明代初宣德时期的青花瓷所采用的青花料,是一种氧化铁的含量大大高于氧化锰的含量的钴土矿;明代中期用含高锰钴土矿与高铁钴土矿的混合料;明后期一直到清康熙、雍正时期,所采用的是一种氧化锰含量大大高于氧化铁含量的钴土矿。从明代开始,陶工注意了把钴土矿进行淘洗、煅烧、选择、研磨,并根据色料的颜色和细度分成等级,用于不同的瓷器上,并知道掌握烧成温度、烧成气氛以及釉料组成对青花显色的影响。
  古代景德镇青花料大体分为两类:一种含锰量高、含铁量低,为国产钴土矿;一种含锰量低,含铁量高,为西亚和南洋地区产钴土矿。
  元代青花的料色大多数线条晕散,呈色鲜蓝并有黑色斑点,也有部份呈色淡雅,还有少量呈灰蓝色调。据中国科学院上海硅酸盐研究所对元青花典型样品所进行的理化测试表明:元青花的MnO/CoO比值为0.01~0.06,Fe2O₃/CoO比值为2.21~3.02,所有研究的样品比值均十分接近,便与国产钴矿差别很大,因此有人认为元代所用青花色料主要是国外(波斯等地)进口的。
  明代景德镇的青花,特别是永乐、宣德、成化时期的青花,已达到了登峰造极的水平。除工艺技术的显著提高外,与青花色料的使用也有一定的联系。明代青花色料,呈色各不相同,青料来源也比较复杂。根据中国科学院上海硅酸盐研究所对明青花典型样品的理化测试表明:宣德使用的是含低锰高铁的国外进口青料,成化则采用国产钴土矿与含低锰高铁的进口料混合使用,到正德、嘉靖,其使用的青花料分别接近浙江已煅烧的青花料和云南经拣选的珠明料,并测得明正德青花样品不含砷,说明此时已采用精选和煅烧过的国产钴土矿。
  明万历十三年至十七年(1585~1589)王世懋等的《窥外天乘》中谓:“永乐、宣德间内府烧造,……以苏麻离青为饰,以鲜红为宝。至成化间,所烧尚五色灿烂,然而回青未有也。回青者,出外国。正德间,大珰镇云南得之。经炼石为伪宝,其价数倍黄金。已知其可烧瓷器,用之果佳。”明正德十年(1515)刊印的江西《瑞州府志》谓:“上高县天则岗有无名子、景德镇用以绘画瓷器。”这是迄今最早关于国产青料的记载。《明实录》、《神宗实录》所记太监潘相给皇帝的上书中也提到了青花料产地,说景德镇画青花瓷器,要用土青这种表现花料,以浙江的土青最好。另外,庐陵(吉安市)、永丰、玉山等县出产的稍差,颜色浅淡。崇祯十年(1637),宋应星在《天工开物》一书中又进一步对青花料作了科学的记录,并再次提到:“凡画的碗青料总一味无名异。”明确提出景德镇的青花用料以浙江衢县、江西上饶一带出产的最好,名曰“浙料”;江西上高一带出产的为中等;丰城等地出产的为下等。关于《天工开物》中所提到的“无名异”和“回青”有人从矿床、化学组成和呈色机理等方面科学地进行了论证,认为明代使用的青花料将是以国产浙中料和滇东北料为主,间配以赣料。至于回青,可能只占少数并仅用于上等御器,其中也曾不同程度地掺用过国产青料。
  未经炼制的钴土矿是不能用作绘画青花色料的,必须经过精选、煅烧、磨细后才能使用。从明代起,陶工对于青料的处理,积累了丰富的经验,掌握了各种含钴矿石的性能。将回青敲碎,内有珠砂斑者为上,有银星者为中,每斤可得青三钱,谓之“敲青”。敲碎后,计其奇零,更研碎入注水中,用磁石引杂石,其青澄定,每斤可得五六钱,谓之“陶青”。配合时,回青与瑞州石子青配搭,“回青淳则色散而不收,石青多则色沉而不亮”。“回青一两加石青一钱,谓之上青,四六分加,谓之中青,十分之一,谓之混水。中青用以设色则毛路分明,上青用以混水则颜色清亮。”清代对于浙料又有不同处理方法。“采青料者入山得料。于溪流漂去浮土,其色熏黄大而园者为上青,名园顶子。携至镇,埋窑地三日,取出重淘洗之。入窑燥一昼夜(煅烧)乳极细,去取土锈。配料之法,浙料为主、佐以柴料(浙料中之次者),然不若元子独用为全耳”(见《南窑笔记》等)。由于不同来源的钴土矿成份各异,故呈现的色调也不尽相同。对钴土矿的选用有严格要求,淘洗、煅烧、拣选、研磨等工序都有专人各司其职。
  近年来,通过大量的分析研究证明,中国历代青花瓷所用的钴料的种类是不同的,变化很大,大致可分成4类:即硫钴矿或方硫钴矿、钴毒砂、钴土矿和回青。
  第一节 国产青料
  土青(土料) 北宋时,景德镇在附近采掘使用的一种青花料,含钴量很低,当时加工技术简单,烧出的色调暗晦带灰蓝,多用于民间普通瓷。这种土料在距镇南15公里之团山一带仍可掘到。
  陂塘青(一称平等青) 江西乐平产的一种含有钴、锰、铁、铝的矿物,其中含钴2%,明朝成化(1465~1487)后期景德镇官窑采用的青花料。清《陶说》卷三说,明朝瓷器宣德窑,此明窑极盛时也。选料、制样、画器、题款、无一不精。青花用苏泥勃青,至成化,其青已尽,只用平等青料。此青料较少或不再出现宣德青花那种黑斑,由于经过精细加工,在适当的温度中,能烧成柔和、淡雅而又透彻的蓝色。在弘治(1488~1505)朝,青料仍以平等青为主。只是由于配料成分及烧成温度的不同,也仍有较浓和较淡的不同色调。已发现乐平县青花窑址有华家、匣厂和张家桥三处。出土的青花产品有粗细之分,细的青花色调清新明晰,粗的青花较淡,产品底款有“大明年造”,说明当时民窑也用陂塘青料。
  《明实录》里记载了嘉靖二十年(1541)六月辛酉初,江西乐平在景德镇的瓷业工人和雇主之间的一场流血斗争说:“江西乐平县民,尝佣工于浮梁,岁饥艰食。浮梁民负其佣重,尽遣逐之,遂行劫夺。二县凶民遂各集党千余人,互相仇杀。”这场斗争的结果,影响很大,甚至使当时景德镇的瓷业暂停,使明代民窑主要青料——陂塘青的来源都断绝了。
  无名异(无名子) 产于江西省高安、上高(界埠)、吉安(古称庐陵)、新建、丰城等地。俗称釉子,也叫石青、石子青、石子,为钴土矿的一种,属第三纪初期红色岩层中安山凝灰岩的风化残积矿床、矿石多呈片状、棱角状及条状等形态,散布在安山凝灰岩的风化壳的上部,含钴0.2%~5.8%、锰20%~23%,矿床分布散漫,储量微小,明正德十年(1515)的江西《瑞州府志》载:“上高县天则岗有无名子,饶州景德镇用以绘画瓷器”。这是迄今为止中国发现最早的关于古代青花料的文献记载。天则岗即今国营末山垦殖场所在地,同时义均上乡上夫山及钟鼓岭,即今野市乡河里村也产青料。明崇祯十年(1637)宋应星的《天工开物》,在《陶埏卷、白瓷附青瓷》段中更有较详尽的记述:“凡画碗青料,总一味无名异。此物不生深土,浮出地面,深者掘下三尺即止,各省直皆有之。亦辨认上料、中料、下料。用时先将炭火丛红煅过、上者出火成翠毛色、中者微青、下者近土褐。……如上品细料器及御器龙凤等,皆以上料画成。……凡饶镇所用,以衢信两郡山中者为上料,名曰浙料;上高诸邑者为中;丰城诸处者为下也。……调研时色如皂,入火则成青碧色。”另外,“用青、亦回青与石青相兼。十杂一为上,四六为中……”(清朱琰《陶说》),正所谓“回青,淳则色散而不收。”加石青(瑞州产)的部分,目的是用“色沉”平衡“色散”,也就是适当地加进MnO₂,Fe₂O₂。明嘉清十九年(1540)因乐平陂塘青停产,景德镇所需青料又采用上高等地产的石青。上高青料产自上高县新界埠堆峰村,好料呈片状、有棱角,分老山料、新山料、白皮料,各尽不同,清康熙时,就有人在景德镇烧炼青料出售,清末晏衡丰,晏山泰等人在景市董家岭开办行屋,民国初并成立“移民会”,1952年成立“东矿公司”(集体)、销售青料。
  黑赭石 清朱琰《陶说》载:“黑赭石,出庐陵新建,一曰无名子,用以绘画瓷器。”“黑赭石磨水画坯上,初无色,烧之便成天蓝,呼之为画烧青。”这里是指庐陵(今江西吉安市境)、新建(今南昌市境新建县)等地出产的富褐铁矿(β—Fe₂O₃·H₂O,栗褐色)的低品位钴矿石或锰土(Wad,不纯硬锰矿,深棕至黑色)的泛称。锰土在惰性气体内加热至1000℃后生成之MnO,于硅酸盐熔体中又多呈现绿色。
  叫珠料 一种质量远次于珠明料的钴土矿,多为第三纪初期红色岩层中安山凝灰岩的风化残积矿床,矿石多数散布于安山凝灰岩的风化壳上部,品位较低,分布散漫,储量微少,矿石外观为黑色硬块状,氧化钴含量波动在0.8%~1.5%之间,而氧化锰含量高达20%以上。过去常用叫珠料作为配制法花三彩中紫色着色剂以及紫色彩绘料和普通青花瓷。叫珠料江西有多处出产,其中以吉安、上高及赣州产者质量较优。
  浙料(浙青) 一称吴须,天然土状钴矿,产自浙江省绍兴、金华、衢州、东阳、永康、江山等地。据地质资料载:浙江省江山吴村与东阳的两头门等地产的土状钴矿,都是玄武岩的风化残积矿床,系明万历(1573~1619)中期以后所用的青料,可能因回青断绝而采用浙江省所产的浙料。这在《明实录》有关记载中可以得到证实:“万历三十四年(1606)三月乙亥,江西矿税太监潘相……上疏请专理窑务,又言描画瓷器,须用土青,惟浙青为上,其余庐陵、永丰、玉山县所出土青颜色浅淡,请变价以进,从之。”
  宋应星《天工开物》记述景德镇制瓷使用青料的情况说:“凡饶镇所用,以衢、信两郡山中者为上料,名曰浙料;上高诸邑者为中;丰城诸处者为下也。”又说“如上品细料器及御器龙凤等,皆以上料画成。”即当时官窑器及民窑高级青花器均采用浙料,入清以后,青花瓷器仍然是景德镇瓷器最大宗的产品。唐英在《陶冶图说》中说:“瓷器青花霁青大釉、悉借青料,出浙江绍兴、金华二府所属诸山。采者入山得料,于溪流漂去浮土。其色黑黄、大而圆者为上青,名顶圆子。携至镇,埋窑地三日,取出,重淘洗之,始出售。”浙料有老圆(元)子、紫料、天青诸品种,最好的名韭菜边,清雍正、乾隆时期,景德镇多用此料。
  珠明料 又称土墨、碗青、大青、碗花。大青产于云南省曲靖的宣威(榕峰)、嵩明、宜良、沪西、马龙、昆明、沾益、师宗、罗平、富源、陆良、会泽等地。其中宣威所产较多且质佳。是一种品位较高的天然钴土矿,多为二迭纪玄武岩风化壳裂缝隙淋型的矿床,灰黑色块状,其矿样中一种含有氧化铁的硃砂斑,另一种有氧化铝状的银斑。好的珠明料中氧化钴(CoO)含量波动在4%~6%之间,而氧化锰数量一般在30%左右,云南各地产的珠明料质量均不稳定,最佳者称“珠明”、次曰“省庄”、再次“黑花”,至于“粉料”又其次也。蓝浦在《陶录》中则又把诸料中质地较好者称为:“韭菜边”和“老圆子”。1978年,从云南省地质局等单位资料中发现云南省有30多个县出产青花料。
  明正德五年(1510)的《云南省志》上写道:“姚安土产,货用大青。”大青就是青花料。新纂《云南通志》(1948年4月版)卷65“钴矿、碗花”条记录:“碗花属含钴矿物,且为滇中特产。元明以来,即已开采。”又载:“牟定大湾山麓出产碗花,一名石青。华宁宝珠山也出产碗花,混名石青。”经分析,牟定紧靠姚安,姚安自古以来是云南经过四川通往内地的大道,牟地等地的碗花经过集散地姚安出省,云南省从古及今一直是景德镇制造青花瓷器用的优质青花料的产地,如果姚安货用大青指的是青花料,那么这是比《瑞州府志》还早五年的关于青花料最早的文献记录。新纂《云南通志》的编者分清了碗花(青花料)和石青是属于两种不同的物质,在该书卷65第8页专门列述了“钴矿碗花”条目,卷65第23页上专门列举了“石青”条目。石青是中国绘画用的蓝色颜料,20世纪70年代,国内学者对《天工开物》中的无名异和回青,多认为石青即蓝铜矿2CuCO₃.Cu(OH)₂,色清翠,多用于绘画,它在高温中均不耐火或烧后改变颜色。
  清代嘉庆年间,云南珠明料便成为景德镇的主要青料,据调查:云南宣威、富源、沪西、马龙、嵩明、昆明(附近的大板桥、马金铺、沙朗村、龙头村、北校场等地)曲靖、露益、师宗、宜良等地均有钴土矿,质量各有优劣。
  据调查:昆明附近的大板桥、马金铺等地山头上,迄今仍遗留有矿穴的残迹,当地人称之为碗花洞,实际上是清朝时江西人在此采掘的钴土矿,当时系游动性不定期采集,没有正式作为矿业开发。
  清代“光绪年间,销往景德镇的珠明料年约计三、四十万元(每市斤售价5元,较次者3元,而后10元亦难买到)。”民国14年(1925),云南省复成煤矿公司兼营碗花矿业,以“天元”牌售往景德镇。
  1949年4月后,景德镇陶瓷原燃料供应处派人常年驻滇,委托当地供销社向农民收购珠明料。其中“金片”、“珠蜜”为上品,含钴量4.5%~11%,产量不多,1966年以前每市斤0.8元~2元,其次称“菱角”,含钴量1%~3%,每市斤0.4元,这种产品较多。低级品称“乌鸦黑”,含钴量0.2%~0.8%,数量最多,每市斤0.15元。
  第二节 进口青料
  苏麻离青 据说“苏麻离青”的名称由来是从波斯语叫钴为“Sulimami”的借入,有的译成Su-ma-Liblue或Su-ma-niblue,在某些书中亦作苏勃泥青或苏泥勃青,是钴土矿的一种。系元、明、清代从外来传入的青花料,一说是西亚、波斯进口料,早在唐代就已输入;另一说是南洋进口料;还有人认为它是郑和出使外国时所带回的苏门答腊的苏泥和槟榔屿的勃青。按“勃泥(Borneo)”系中国明朝人对加里曼丹岛(Kalimantan)的习称,后来一度唤婆罗洲。“苏”可能系苏门答腊一词的简化,因而对苏门答腊勃泥一带出产或转口的可做青花料的钴土矿石称作苏勃泥青。同时也兼用为一种色标的代名。从国内外传世或出土的元代青花瓷器来看,其料色蓝里有黑色似铁锈斑点,呈色凝重浓艳,线条有晕散现象,经化验,料中含锰量低,含铁量高,与国产青料显然不同。后被人们称为“苏泥勃青”型的。元代(1206~1367)“至正型”一类大件青花瓷器则大部分采用此青料。明宣德(1426~1435)亦类似,据《陶说》记载:永乐、宣德二窑,皆内府烧造,以棕眼甜白为常,以苏麻离青为饰,以鲜红为宝。此明窑极盛时也,青花用苏泥勃青。发色明艳,呈色爽而不鲜,色性安定,散晕在瓷器胎釉之间,青翠披离、淋漓尽致。该时期青花瓷器的制作“开一代未有之奇”。到明代中期,苏泥勃青已经断绝,改用江西乐平县产的平等青,故而典型的成化青花瓷器有别于宣德朝,而以淡雅著称。
  回青 据说是明正德(1506~1521)时,在云南得到由域外运进的一种青料,明代正德、嘉靖、隆庆、万历时,景德镇青花瓷器大多使用这种青料,其特点是发色蓝中泛紫,与苏麻离青、平等青色调不同。
  王世懋在《窥外天乘》(1585~1589)上说回青可以当青花料:“宋时窑器以汝州为第一,而京师自置官窑次之,我朝则专设于浮梁县之景德镇。永乐、宣德间内府烧造,迄今为贵。其时以棕眼甜白为常,以苏麻离青为饰,以鲜红为宝。至成化间,所烧尚五色灿烂,然而回青未有也。回青者,出外国。正德间、大珰镇云南得之。经炼石为伪宝,其价数倍黄金,已知其可烧窑器,用之果佳,嗣是阖镇用之,内府亦有输积,而青价稍贱矣。嘉靖间,回青虽盛,鲜红土断绝……”。
  嘉靖(1522~1566)已多使用精选与煅烧过的回青,捶碎有朱砂斑者曰上青,有银星者曰中青,由于官窑民窑的发展,回青不足,并加以江西所产之石子青掺和使用,青花色调较浓艳,有的呈堇青色、有的带紫红色。
  《事物绀珠》(1591)、《遵生八笺》(1591)也都抄录了《窥外天乘》关于回青的说法。
  1596年《明实录》(卷301)载:“万历二十四年闰八月……癸未,先是奏回青出吐鲁番异域,去京师万余里,去嘉峪关南数千里,而御用回青系西域四“夷”大小进贡,买之甚难。因命甘肃巡抚田东设法召买解进,以应烧造急用,不许延误”。中国古代文献上有一些回青从外国进口和从中国少数民族地区进入内地的记载。
  1520年西洋朝贡典录记载:(永乐、宣德间)“苏门答剌贡物有石青、回回青”。
  1749年清嵇璜《续文献通考》记载:“成祖三年至成化二十二年苏门答腊贡宝石、玛瑙、水晶、石青、回回青……”
  1587年《明会典》105卷记载:“苏门答腊国……永乐三年……遣使朝贡……五年至宣德六年屡遣来贡……贡物……石青、回回青……”
  《明会典》112卷记载:“吐鲁番使臣到京……嘉靖三十三年进贡回回青三百三十一斤八两,会值每斤与银二两”。
  朱琰《陶瓷》(1774)、蓝浦《景德镇陶录》(1815)等清人著作中也曾多次提过回青,系说南洋舶来或西域运进的可作上等青花料的一种钴土矿石。
  但是有些资料则说回青是宝石、药石或者绘画用的蓝色颜料。
  第三节 合成青料
  各地钴土矿品位组成不同,同一矿区的矿物上下部位的质量不一,影响了青花色料的稳定性。为了仿制古代各个时期的青花色料和创新发展青花色料,1957年,中国科学院冶金陶瓷研究所、轻工业部硅酸盐工业管理局、景德镇陶瓷研究所组织专家,对青花料进行了实验研究,配制合成青花料采用的原料主要有:
  天然钴土矿:采用云南珠明料和浙江青花料,按传统方法拣炼,加入量为43%。
  工业氧化钴:经钴土矿中提炼的粉状物,其中含钴量为98.62%~99.30%,并有不同量的铁、锰、铜、镍等氧化物,加入量14%~23%。
  矾土:为一种高铝低硅的原料,(Al₂O₃78.28%SiO₂1.69%)产自古冶,矾士经细碎过筛,用量34%~43%。
  配料方法:将上述三种原料按配方称量混合,用瓷乳钵或小型球磨罐混磨后,将料装入耐火小坩埚或匣钵中,置于高温电炉内或埋设在柴窑余堂下进行煅烧,温度为1000℃,维持4个小时,待冷却后取出,此时料已呈黑带微青绿色,将已煅烧过的色料再用热水洗涤1~2次,即进行细磨。磨细到以手指触之滑润而没有颗粒感觉。将已经磨细的青花色料,根据绘彩时的需要加入或减去水份使用。
  1964年,景德镇瓷用化工厂研制釉下青花花纸,其青花颜料系用组分三氧化二铝5、氧化钴4.5、珠明料4.5、氧化锌1、铅粉2、雪白1、釉果4.5配制(以上系重量比),混合后进行球磨粉碎200小时,干燥后通过200目筛,再与印刷粘合剂调制使用。
  1978年,轻工部景德镇陶瓷研究所,采用色基配方,应用原料为CO₂O₃—(Co含量98.5%),配方为9%,Fe₂O₃—(Fe含量68.9%~70%),配方为5%,MnO₂—(Mn含量不少于72%),配方为18%,填料有矾土,Al2O₃、SiO₂坯泥等,配方为68%。
  第四节 青料炼制
  淘洗 将钴土矿约15千克为一批置于竹篾箕中,斜置于盛水的木盆内,洗料者则坐于凳之一端,左手套上四个铁手指套,姆指不套,右手套上三个指套,姆指与食指则握一直径约5厘米之瓷片(渣饼),双手不停将它浸于水中之钴土矿向上捞起、用力向下搓洗。如此进行30分钟~40分钟即可将篾箕自木盆中移开,并将污水倒入木桶中,任其沉淀,此沉淀物即为铁骨泥,可充上等乌金釉原料。自篾箕漏入木盆中之碎料称为马牙料,污水倒尽后将此碎料移入篾箕中与大料一起在盆中重加清水搓洗,如是反复进行七八次,至水不见混浊为止。
  装钵 将洗净的钴土矿料,除马牙料外,带湿分装在若干只大器匣钵(直径约16.5厘米~17.5厘米)中,以装平沿口为度,匣钵内须事先覆一瓷灯盏。满料后面上须盖黄草纸一张,并以黄泥饼封没。
  煅烧 将装好匣钵的钴土青料,埋置于柴窑馀堂处(烟囱下部),埋没深浅视馀堂温度高低而定,温度高则埋深些,温度低则可浅些,匣钵按菊花之瓣形排列左右各五钵,自中央各向左右倾斜成30°~40°角,摆好后,上面用老土子(匣钵原料、粗粒之含铁硅质原料)覆盖,然后按镇窑烧瓷制度进行,经一次烧窑,俟出窑时取出。
  拣选 将煅烧过的青料,以大、中号筛重叠筛选,筛去砂土杂质,筛过的青料逐粒拣选。色润泽,比重大,花多,拨动发金属声者为正料(上等料);反之色暗淡,比重小,花少,音哑者为副料(次等料)。
  据朱琰《陶说》载:明用回青法先敲青,用锤碎之。拣有朱砂斑者为上,有银星者为次,约可得十分之二。敲碎后,取其奇零,更碾碎入注水中,用磁石引杂石,真青澄定。约可得二十分之一,谓之陶青。所得亦甚少。选料不精,出器减色,故必属之料户专司。
  青料拣选,有料户专司其呈。黑绿润泽,光色全者为上选。仿古霁青、青花,细器用之。虽黑绿,而见润泽,只供粗瓷。至光色全无者,一切选弃。
  研磨 拣选的青料,先行舂碎,再放入瓷质研钵中,加少许水进行研磨。
  “至画瓷所需之料,宜极细;粗,则起剌不鲜。每料十两为一钵,专工乳研,经月始堪应用。乳法:用研钵,贮矮凳,凳装直木,上横一板,镂空以受乳钵之柄。人坐凳,握槌乳之。每月工值三钱,亦有乳两钵。夜至二更者,倍之,老幼残疾,借此资生焉。”(朱琰《陶说》),初磨几天,要进行漂洗几次,以除去杂质和可溶性盐类,研磨细度细佳。手工研磨时间最长者有达一百天的,使它成为绝细颗粒,不但彩绘好画,而且可以避免各种缺陷(如料剌、起泡等)。1949年后,采用瓷质坛,内装瓷球研磨体和青花料,封闭后排列装上机架,用电力驱动研磨,效率大大提高。
  第五章 色釉原料
  颜色釉的基本原料与普通釉料大致相同,但含有一定比例的呈色原料(着色剂)和帮助发色的辅助原料,如乳浊剂、助熔剂、氧化、还原剂等。过去,大多采用当地的天然矿物,品种繁多,成分不一,在配料和烧成上全凭经验和秘方,成品率很低。1954年,成立景德镇陶瓷研究所,对颜色釉工艺进行收集整理并在中科院冶金陶瓷研究所大力协助下,对颜色釉的全部原料进行了化学分析,对其工艺进行科学总结,并不断扩大了新的品种。
  随着科学技术的发展,用来着色陶瓷的物料逐渐增多。
  第一节 呈色原料
  呈色原料是颜色釉中发色的原料,通常分为含金属化合物的天然矿物和经人工提纯的化工原料两大类。古代景德镇色釉原料大多采用含有铁(Fe)、铜(Cu)、钴(Co)、锰(Mn)等金属氧化物的天然矿物,到清代以后,着色金属原料才不断扩大。中华人民共和国成立后,着色原料数量扩大,色彩丰富,绝大部分都采用化工原料。
  铁的化合物 铁的化合物能配制黄、红、棕、褐、青、黑等色釉。
  含铁的天然矿物很多,分布很广,特别是在粘土中存在着各种铁的化合物。因生成条件不同,铁含量差别很大,且含有其他金属氧化物,影响颜色变化很大。粘土中如含4%以上的氧化铁时,则烧后粘土呈深赤色或带有褐色及紫色。然而在3%以下时,则显示黄色或乳白色。铁在陶瓷生产上是最有害的杂质,但氧化铁在颜色釉制作上却有其特殊价值,而且使用得也最早,唐宋的名窑青瓷、影青瓷都是用氧化铁着色的。似青瓷的青色,就是由于釉中含有一定比例的氧化铁经还原焰烧成后变成了低价铁而呈现出来的,根据不同的铁含量和烧成条件,就青色而言就有影青、粉青、豆青、梅子青、蟹甲青等数十种之多。如果烧成气氛不好,釉料中的部分铁结合而变成三氧化二铁,使色调变成黄色。当铁含量增加到5%左右,也会变成浓黄色;如含铁量达到13%以上,就变成了乌金釉。Fe₂O₃在低温气氛中烧成可成红色,有名的矾红和珊瑚色就是用Fe₂O₃来着色的。古代陶工们就地取材选择天然矿物,经粉碎、过筛、淘漂等工序,除去杂质配制各种色釉。
  紫金土 是一种含铁的红色土块,因配制紫金釉而得名(实际上是一种浅棕色釉),在景德镇市雷公山及近郊的小山坡上几乎到处都有,一般的紫金土经淘洗去渣后,含氧化铁约6%~7%,可用作配制传统的冬青、天青、粉青、龙泉、紫金、乌金、茶叶末等色釉。
  乌金土 产于景德镇东郊李家坳小土斜壁上,它没有较大的矿脉供大型开采,而只有鸡蛋大小的土硬块分布在黄土层中,数量不多,质量也不稳定,外观带微黑棕褐色,很早就被景德镇色釉艺人用来配制乌金釉,效果甚好,故名乌金土,含Fe₂O₃13.4%,好的乌金土除有30%的氧化铁外,还有8%~10%的氧化锰。
  赭石 为一种品位不高的赤铁矿石,其中氧化铁的含量约38%,含硫量在1%以下,外貌呈赭红色,块状,因而称赭石,景德镇市附近也有,但喜用庐山所产的赭石。使用前略经挑选并碾碎过筛,赭石在高温色釉中作为乌金,茶叶末釉的着色剂;在低温色釉中则用以配制浇黄釉,鸡油黄。
  龙泉石 是一种淡青色的天然矿物,大多凿成石柱用作石材,产自江西上饶,过去多用它配制各种青釉,尤以龙泉釉效果最佳,故俗称它为龙泉石。
  铜的化合物 铜的化合物能配制红、绿、青、蓝等色釉。
  宋代创造的铜红釉开始用铜矿石作着色釉,以后采用铜器加工过程中的铜屑(又称铜花)。中国名贵的传统铜红釉为郎窑红、祭红、钧红等,就是以胶体铜来着色的。
  碳酸铜 天然的产物有两种,均为盐基性碳酸铜,一为孔雀石,其化学式为CuCO₃·Cu(OH)₂;一为蓝铜石,其化学式为2CuCO₃·Cu(OH)₂。使用前应将它们粉碎,用水簸法去粗渣后应用,现在多使用化工原料,质地较纯,可以直接配入低温色釉中。
  氯化铜 为浅绿色结晶小粒,易溶于水,分子式为CuCl2.2H₂O,可以直接引入低温色釉中的基础釉中进行着色。
  铜花 系铜器作坊轧延捶打剩下的铜皮铜屑,经过淘洗去污,细磨至无颗粒感,再烘干备用,经分析其中铜和铜的氧化物含量为96.6%。过去因铜花价廉易求,备受欢迎。
  铜的呈色与基础釉和烧成气氛有密切关系,如烧制铜红釉时,还原气氛过重会引起暗红色。釉料组成中含有1%左右的SnO₂和0.5%的Fe₂O₃有助于铜还原成红色。Fe2O₃的含量过高能引起紫红色。铜在碱性无铅釉中呈蓝色,在铅釉中呈绿色。
  钴的化合物 钴的化合物能配制蓝、绿、黑、褐等色釉。中国钴矿以氧化锰为主要成份,钴含量很少,并含有其它金属氧化物。由于钴矿成分复杂,烧成温度及火焰性质对呈色变化也很大。过去,景德镇多采用当地及乐平、上高、赣州、吉安、丰城等地产的天然钴土矿。以后遂采用浙江、云南等地的钴土矿,元代以来,宫廷及官宦用器都采用上等的进口钴土矿用以装饰青花瓷器。
  钴的发色能力很强,并具有呈色稳定和耐高温等特点,釉料中只需加0.1%氧化钴便能形成鲜明的青蓝色。青花料主要用氧化钴来着色,钴若加入铜红釉料中能使呈色红中泛紫,钴与铜、铁并用,能制成黑色釉。
  土青 北宋时,景德镇在附近采掘的一种青花料,含钴量很低,当时加工技术简单,烧出的色调暗晦带灰蓝。这种土料在距镇南15公里之团山一带仍可掘到。
  铁骨泥 搓洗青花料时水中沉淀的废渣,除其中尚含有少量的钴,还含有较多的锰、铁等,景德镇用它和乌金土配制乌金釉。
  珠明料 是一种灰黑色的钴土矿,产自云南省曲靖地区,除大量用来彩绘上等青花瓷外,也常用来配制霁蓝釉、天青釉等。
  锰的化合物 锰的化合物能配制淡红、紫、褐等色釉,天然矿物有黝锰矿、软锰矿等,含锰约为40%~95%,其色在褐色与黑色之间,可配制棕色或褐黑色釉。江西赣州产的土料(叫珠子)含MnO在20%左右,用于低温铅釉中,能生成美丽的紫色,锰与铁还可配制成天目釉,用于结晶釉中易生成较大的晶花。
  叫珠子 产自江西省赣南、吉安、上高一带。质量较珠明料为差的一种原料,氧化钴含量波动在0.8%~1.5%之间,而氧化锰的含量超过20%。在中国名贵的低温色釉珐花三彩中常用它来做珐紫釉的着色剂,浇黄三彩中常用它作浅紫釉的着色剂。
  铬的化合物 铬的化合物能配制绿、黄、红、褐、黑等色釉,在高温碱质釉中,一般呈绿色,在高铝或锡釉中呈紫红色,在低温碱质釉中呈黄色,在铅釉中呈米红色,与铁、钴并用可制成黑色釉。天然矿物中常用重铬酸钾(K₂Cr2O7)。
  铬渣 又称铝铬渣,系墨绿色块体,局部为深玫瑰红色,具有层片状结构,包含有少量的蜂窝状小孔洞,有玻璃光泽,解理面完全,常可见方片状结晶。质硬而脆,破碎时多片状颗粒,其比重为3.40~3.53,体积密度为3.08~3.21,质地细密,气孔率波动在1.8%~8.1%,吸水率仅0.6%~2.5%。铬渣是用金属铝粉从粉状三氧化二铬中置换金属铬时的产物,其主要成分是三氧化二铝(达69%左右)和少量残存氧化铬(达13%),中国锦州铁合金厂所产,由于是提取铬剩下的工业废渣,故价格低廉,在色剂配方中引入25%~70%的铬渣代替工业氧化铝和氧化铬,可降低釉料成本10%~30%。1982年配制草绿、棕红、咖啡、墨绿、灰黑等色剂的颜色釉面砖。
  镍的化合物 镍的化合物能配制黄褐、青灰、绿、红紫等色釉。在碱性熔剂中呈绿褐色或黄绿褐色,含铅量高时呈深褐色,含大量硼砂时呈黄褐色,温度高时为绿色。在钴蓝釉中引入0.6%左右,可使色料倾向茄蓝。用镍制造的色釉,呈色变化很大,单独用镍在结晶釉中使用,晶花与底色可以形成两个色调,配制色釉大多用化工原料。
  锑的化合物 能配制黄、橙、灰等色釉,在配制色釉中常用化工原料。
  钒的化合物 钒的化合物可配制黄、绿、蓝、黑等色釉。常用的化工原料五氧化二钒(V2O5),它为结晶粉末或棕色针状晶体,熔点690℃。结晶粉末钒是新近用作陶瓷颜料的元素。用氧化锡和氧化锆加入适量的钒可制成黄色颜料。烧后外观呈褐色,加入含镁的釉中呈桂花黄色,用于石灰釉中呈柠檬黄色。如果用氧化锆、石英及钒可制得的蓝绿色颜料。与ZrO₂、SiO₂和NaC1并用可制得钒蓝,与Fe₂O₃和CoO并用可制得钒黑等。在高温下,钒呈色稳定,特别是钒锆黄颜料适用于高温釉下颜料。
  镉的化合物 镉的化合物可配制镉红、镉黄等色。常用化工原料碳酸镉(CdCOOOOOOOOO₃)为白色粉末,不溶于水,有毒。加热至300℃以上分解成CdO。与硒化物、硫化物并用,可得黄、红色。硫化镉(CdS),为黄色无定形粉末,微溶于水,可制成镉黄。
  铀的化合物 铀的化合物能配制橙、黑、黄、红等色,常用的化工原料有铀酸钠(Na₂UO4)、三氧化铀(UO₃)。铀在低温铅釉中呈橙色,在碱性釉中呈深黄色,如著名的西红柿红是在含铅釉或含铬及钾的釉中加入20%铀酸钠,在1000℃以下用氧化焰烧成的。铀在高温用氧化焰烧成呈现橙黄色,高温还原焰下可呈色调非常稳定的黑色颜料和黑色釉。但因铀的化工原料来源少,价格昂贵,且又是放射性原料,一般不采用。
  稀土元素氧化物 稀土元素是指化学元素周期表中第三族的一个分组的元素。通常把镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Zn)、钆(Gd),称为轻稀土,把铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Zr)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钇(Y),称为重稀土。江西省赣南一带,稀土资源储量丰富,仅次于包头矿,居全国第二,1979年开发利用。由于稀土元素具有独特的原子结构和特性,可以利用它作为着色剂和助色剂来制造各种陶瓷颜色釉和颜料,具有色彩鲜艳,呈色稳定均匀,遮盖力强等优点。1985年江西省陶瓷工业公司组织稀土在陶瓷工业中应用,先后在红旗瓷厂、光明瓷厂、艺术瓷厂、雕塑瓷厂、风光瓷厂和瓷用化工厂等单位,利用稀土元素中的铈、镨、铒、钆和钕等氧化物,研制出高温釉下彩、变色釉、颜色釉、彩色玲珑和陶瓷颜料系列产品,参加全国稀土应用展览会并获得全国新产品奖。尤其是高温钕变色釉还具有双色效应,在自然光下呈紫红色,在日光灯下呈天蓝色。稀土元素氧化物制成一种夜光釉,在黑暗中可以闪闪发光。
  稀土元素中的铈(Ce)、镨(Pr)、铒(Er)、钕(Nd)等氧化物,用于配制陶瓷色料,具有色彩鲜艳稳定,耐高温性能好,遮盖力强,呈色均匀等特点,镨黄,钕黄等的色调非常柔和悦目。CeO与氧化铌(NbO)、二氧化硅配合,可得娇黄色,再加Er2O₃可得桔黄色。Pr6O11、CeO与氧化锆、二氧化硅兰配合,可得柠檬黄。柠檬黄与钒锆等配合,可得绿色。另外,Pr6O11与氧化硒配合可得一系列美丽的色调。Nd2O₃与氧化硒配合可得娇嫩的玫瑰色。釉玻璃中加入Nd2O₃可得紫罗兰色彩,且多有二色性,可制作变色釉。
  第二节 助色原料
  氧化钙(CaO) 颜色釉的重要成份,通常取自天然的混合矿物和单种矿物,其中并含有适量的SiO₂、Al2O₃和少量的氧化铁、氧化钛等杂质。氧化钙的熔融作用显著,当烧成温度在1200℃以上时,在较高氧化硅含量的釉中,能降低釉在熔融时的粘度,增加釉的流动性和光泽度,并能增强釉在坯体上的附着作用,增加釉与坯体之间的结合能力,有利于防止秃釉。颜色釉中钙的成分,取自石灰石、方解石、釉灰、寒水石、萤石等。
  寒水石 产于景德镇与乐平交界的山区一带,是一种质地很纯的方解石,含氧化钙达55%以上,是景德镇常用的钙质原料中含钙最高的原料,而氧化铁的含量很低,一般都在0.02%左右,常见的寒水石有两种不同的外观状态:一种呈水晶模样,是透明多面体结构;一种则是乳白色,不透明,类似纯石膏结构。两者的化学组成基本一致,生产上以后者为多。
  云母石 是一种海产小贝壳,并非矿物学上的云母,过去景德镇老艺人习惯叫法,所以一直沿用至今。经取样分析:云母石中氧化钙含量达54%以上,仅次于寒水石,而氧化镁的含量在0.15%以下,又是钙质原料中含镁最少的原料。
  海浮石 是一种近海海底或海边所产的石灰岩,外观是灰黄色孔状团块,其中,氧化钙含量为40%左右,SiO₂为12%左右,氧化铝2.7%以上,氧化镁3.5%,是一种质地较差的钙质原料,除了有些祭红配方中应用外,其他釉料中很少用。
  珊瑚 是在深海中生长的珍贵原料,通常所见的为红、白二色珊瑚居多,一直用作盆景工艺品。其边碎料可用作中药材及珍贵颜色釉原料,其中含氧化钙在50%左右,它与石灰石、寒水石等钙质原料不同之处是氧化镁含量很高,一般都在4.5%以上,且含有0.5%以下的硫。
  氧化镁(MgO) 镁广泛分布于自然界中,配釉原料为长石、石灰石等时,常含有少量氧化镁,镁在釉中处于低温时,具有耐火性,而在较高温度时,变成强熔剂,并增加釉的流动性。在还原焰烧成时,使釉面白度增加,并可防止釉面龟裂,但镁含量高的釉对釉下彩绘不利,如光泽不良、秃釉等。釉中氧化镁成份多取于滑石、白云石、白土或纯氧化镁和碳酸镁等,镁像其他碱土金属一样对颜色釉具有显色作用,在一定情况下能促进釉的乳浊化。
  白土 产于景德镇柳家湾及乐平一带,外观呈灰白色,故俗称白土,是一种含镁的高硅质原料。镁含量约在7%~8%,SiO₂在82%以上,景德镇有的传统色釉要引入一定数量的白土,才能呈现一定的艺术效果。
  氧化钡(BaO) 取自硫酸钡(BaSO4又名重晶石),或碳酸钡(BaCO₃一名毒重石)。碳酸钡为白色粉末,在白釉中加入1%~2%,能提高釉的光泽度,扩大烧成范围,在颜色釉中作为稳定剂、助熔剂使用,引入碳酸钡能使釉料易熔。与铅比较,氧化钡具有抵抗气氛作用的优点,在还原气氛中煅烧也不会出现灰暗色调,由于钡化合物也微具毒性,因此也大大限制了它的广泛使用。
  氧化铈(CeO₂) 黄色粉末,能制成高温还原气氛烧成为黄色和黑色釉。加入镨黄釉中,使原来的葵黄色调转变为红色调的桔黄。当氧化铈引入普通釉料中,能提高釉的乳浊效果,比氧化锡的效果显著。使用氧化铈应在磨料中加入,不能加在熔块中,否则会严重降低乳浊效果。
  氧化锌(ZnO) 俗名锌白,系白色粉末,比重5.5~5.6,制造颜色釉应用最广的一种辅助原料,在不同的颜色釉中分别可作熔剂、乳浊剂、调色剂、结晶剂等,它在日用瓷釉料中起熔剂作用。和MgO、Al2O₃混合使用,可提高乳浊能力,亦为无光釉的主要促进剂之一,在釉中用量过饱和时,可形成硅酸锌结晶。氧化锌在陶瓷颜料中是一种主要的调色剂,如蓝色的钴蓝盐和氧化锌共同加热可呈现海蓝色,Co-Cr虽呈蓝绿色,但加入适量的氧化锌可得到棕色、褐色。用等量的2%左右的氧化锌和氧化钛可配制成钛黄釉,发色鲜艳。氧化锌在釉料及彩料中能降低热膨胀系数,提高釉彩对温度急变的抵抗性,并增强其化学稳定性。
  铅化合物 是釉料中最常用的助熔剂,为制造低温颜色釉的主要原料,它可以从不同的原料中获得,常用的有密陀僧、铅丹、铅白等。氧化铅(PbO)又名密陀僧 具有不同的形态,在陶瓷上使用的品种有黄色或微红色的所谓片状密陀僧,由铅在空气中氧化而成。它的熔融作用很强,使釉具有良好的流动性和较宽的烧成范围,在800℃~900℃烧成的低温色釉中,PbO与SiO₂之比应控制在3:1以内,铅含量过高,易引起釉面龟裂和增大铅溶出量。
  铅丹(Pb₃O4)又名红丹 根据制造方法的不同,颜色可自鲜红至橙红粉末状,有毒,比重变动于8.5~9.1之间,铅丹是PbO在500℃左右的温度下,长时间煅烧而制得的,其中并含有SiO₂、Al2O₃、Fe2O₃、CaO等物质,铅丹常与硼化合物及硅酸盐类矿物制成陶瓷用的低温熔块,它可以使釉具有易熔性、光亮、高的机械强度、弹性和热稳定性。
  铅白[2PbCO₃·Pb(OH)2]又名铅粉 学名碱性碳酸铅,一种较重的灰白以至纯白色的粉末,在400℃左右时分解生成PbO、CO₂和H₂O,它的品质纯、粒子细,比重较其他铅化合物小,易于悬浮,制成的釉浆不会产生沉淀现象,铅的化合物还能与SiO₂、B₂O₃及其他碱土金属生成一系列低温共熔物。可以帮助颜色釉显色,是低温色釉中必不可少的助熔剂。铅釉的流动性好,粘度小,气泡容易排出,釉面光泽度最高。但其缺陷是化学稳定性差,易被酸及含酸之湿空气所侵蚀,在还原焰及有大量还原剂存在时,容易还原成金属铅而使釉显露灰色。 陀星石 产于江西省各地,中药店常作为一种药材出售,其中氧化铅的含量达60%左右,氧化钙含量15%左右,是一种很强的熔剂原料,在瓷釉和色釉中也有较大用处,由于含硫较多(含SO₃19.82%),而大大限制了它的应用。
  锶化合物 作为釉原料的锶化合物,一般为碳酸锶(SrCO₃),天然产出的为碳酸锶矿,人造碳酸锶是由云青石(SrSO4)制成的。氧化锶(SrO)的性质介于CaO和BaO之间,氧化锶和BaO相似,都可作为强熔剂,由于氧化锶无毒性,所以比氧化钡有广泛用途。在日用瓷中它代替氧化钙、氧化锌则增加釉的流动性和溶解度,降低软化温度,稍许提高釉的热膨胀系数,对于无铅无硼釉的颜色和釉的表面光泽的改善有着好的效果,能够在较低的温度下熔融,烧成范围较宽,釉面也光洁平滑。
  二氧化钛(TiO₂) 在颜色釉中既是一种良好的乳浊剂,又可作为花釉等色釉的着色剂。自然界中的金红石常用来制造颜色釉。天然的含钛矿物,如钙钛矿(CaO·TiO₂)、钛铁矿(FeO·TiO₂)、榍石(CaO·TiO₂·SiI2)等,但都含有杂质,对于陶瓷白釉,多使用较纯的化工原料,以TiI2含量为98%~99%,Fe2O₃小于0.10%~0.20%为佳。可使釉色鲜明质地致密亦可制成无光釉。氧化钛的乳浊作用和结晶的生成,决定于釉的组成及烧成制度,含氧化锌的精陶釉内引入金红石5%,可得黄色乃至浅棕色的结晶釉,有些高温花釉也常用氧化钛,在均红釉成瓷次品上滴加含TiO₂的乳浊釉,可在还原焰烧成美丽的“窑变”钛花釉,在铜绿釉中可调色变为青绿色,加入钴蓝釉中可使色调变绿,在含锌和镁的碱性釉中能生成象牙色的乳浊釉。
  氧化锡(SnO₂) 自然界中的矿物为锡石,将灼热的锡在热空气中氧化即成氧化锡,它可作为乳浊剂,氧化锡的乳浊作用是由于它在釉液中作为固体细粒分离出来,其乳浊能力与釉的组成、烧成气氛和它的颗粒大小有关。氧化锡是制造颜色釉的一种主要原料,玫瑰色的铬锡红彩料就是由不同比例的氧化锡、氧化铬再加入石英、石灰、硼砂等原料混合煅烧而成的,氧化锡起着分散载体作用,使色彩稳定。在铜红釉中也常引入1%左右的氧化锡作为保护胶体而促使红色较为稳定,在其他绿色、蓝色、黄色彩料或色釉中也常常用到氧化锡,在铅釉中可提高其抗酸性能,降低铅的溶出量。
  氧化锆(ZrO₂) 自然界的氧化锆矿物原料,主要有斜锆石(ZrO₂)和锆英石(ZrO₂·SiO₂)。锆英石系火成岩深层矿物,颜色有淡黄、棕黄、黄绿等,比重4.6~4.7,硬度7.5,具有强烈的金属光泽,可为陶瓷釉用原料。纯的氧化锆是一种高级耐火原料,其熔融温度约为2900℃,它可提高釉的高温粘度和扩大粘度变化的温度范围,有较好的热稳定性,其含量为2%~3%时,能提高釉的抗龟裂性能。还因它的化学惰性大,故能提高釉的化学稳定性和耐酸碱能力,还能起到乳浊剂的作用。在建筑陶瓷釉料中多使用锆英石,一般用量为8%~12%。并为“釉下白”的主要原料,氧化锆为黄绿色颜料良好的助色剂,若想获得较好的钒锆黄颜料必须选用质纯的氧化锆。
  硼化合物 颜色釉中常用的硼化合物主要有氧化硼(B₂O₃又称硼酐)、硼酸(H3BO₂3)硼砂(Na₂O·2B₂O₂·10H₂O)(硼砂有含水硼砂和无水硼砂)。氧化硼是典型的玻璃形成剂,是低温色釉和陶瓷颜料的主要原料,在熔块釉和制造颜料时引入硼酐的主要原料是硼砂和硼酸钙(CaO·2B₂O₃.6H₂O),硼酸和硼砂为制造颜色釉的重要原料。在制造颜料时,作为色基的矿化剂,可促使颜料反应加速,并使色调稳定。硼砂主要产于含硼盐湖的干涸沉积中,常与石盐、芒硝等伴生,晶体呈土柱状,常呈土状块体,外观呈无色或白色微带浅灰,浅黄色调,具有玻璃光泽,硬度2~2.5,比重1.69~1.72,陶瓷釉料中使用硼砂,可降低釉的熔点和粘度,减少析晶倾向,提高热稳定性,减少釉裂,增强釉的光泽度和硬度。在釉中尚有降低膨胀系数的作用,若用量过多,反而增加膨胀系数。在釉料的组成中如超过SiO₂的1/3,可促进乳白作用。
  碱金属氧化物(K₂O,Na₂O) 陶瓷颜色釉中的最主要熔剂,通常釉中的K₂O,Na₂O是以长石为主要原料,除此外还常用以下的钠盐和钾化合物:
  氯化钠(NaCl) 即食盐,熔块釉中有的加入少量食盐,可使熔块中的氧化铁变成蒸气放出而将釉漂白,配制钧红、窑变花釉中也加微量食盐。
  碳酸钠(NaCO₃) 价廉而纯度高,可作低温色釉的熔剂。
  硝酸钠(NaNO₃)等等天然产品为智利硝石,一种强氧化剂,可配制熔块。
  碎玻璃(近似组成为0.5Na₂O.0.5CaO.SiO₂) 一般以玻璃瓶、窗玻璃和灯泡玻璃为原料,进行粉碎加工备用。其缺点是碱性较大,可加入一定量的酸(如醋酸CH3COOH)中和,铜红釉中常用它。
  硝酸钾(KNO₃)俗称牙硝,芒硝制造低温熔块釉和陶瓷颜料的主要熔剂。
  色剂 在配制色釉时,为了促使呈色稳定和调制方便,通常先制好色剂,再加入到基础釉料中进行混磨。色剂的制备方法是:将着色原料与适当的辅助原料混合,在一定的窑温和气氛下煅烧,经过清除杂质,磨细,再用热水或稀盐酸洗去可溶性盐类,干燥后备用。色剂煅烧的气氛和温度很重要,如铬锡红、钒锡黄、镨黄等须用氧化焰煅烧则发色良好;蓝色色剂,青花色料等用还原焰煅烧则发色甚为鲜艳。煅烧温度要适当,特别要防止色剂“过烧”而散失。常用的色剂有锰红、铬绿、钴蓝、钒黄、铬锡红等。其配方组成不定,锰红中常用碳酸锰为着色剂,配合氧化铝、硫酸钙等原料;铬绿中主要发色剂为氧化铬,配合氧化铝、硼砂等;钴蓝发色剂为氧化钴,配合氧化铝、氧化锌等;钒黄主要为五氧化二钒和氧化锆;铬锡红发色剂为氧化铬、氧化锡,配合碳酸钙等。
  熔块 是一种经过煅烧用作助熔剂的物料,外观一般无色透明。含铅的熔块须在氧化焰中烧成,以防铅还原成金属铅。使用熔块的目的是除去原料中的挥发物,防止可溶性原料溶于水中,在煅烧熔块中如加入色剂,制成有色熔块,可使颜色釉呈色稳定。同时也可使难熔原料通过熔块变为易熔并增加釉的流动性和光泽度。熔块一般多用于低温色釉中,如景德镇使用的铅晶料、锡晶料等。熔块的配制方法:由60%左右的助熔原料(如铅丹、硼砂等)和40%的基础原料(如石英等)经过均匀混磨,煅烧熔融而成。
  青铅晶料 是景德镇色釉应用较早普遍的一种熔块原料。在铜红及窑变花釉中过去都曾引入不等量的铅晶料,可降低釉的成熟温度和增加釉的光泽度。青铅晶料配制方法:把青铅(41.67%)置于铁锅中加温溶化后,加入等量的石末(石英粉)(41.67%),不停的炒拌均匀,然后再加入一定量的牙硝(16.66%)继续炒拌,待硝烟跑尽,即可停火,取出置于瓷质容器内装入匣钵,四周填实糠灰,放入窑中高温烧炼,出窑后剥出四周粘住的瓷片,舂碎过筛后备用。
  锡铅晶料 其制法与青铅晶料相同,所不同的是先将锡铅合金置与铁锅内炒熔,然后加入石末、牙硝等物,该晶料除含硅、铅、钾等主要成分外尚含有7%~8%的二氧化锡,用来配制各种铜红及窑变等高温色釉,其作用较青铅晶料要好。
  白熔剂 它是低温色釉和釉上颜料都可通用的熔剂之一,将石英粉、铅粉、牙硝、硼砂适当配合混匀后,放在底部有孔的坩埚内,四周加热熔融,当混合料达到一定温度即形成粘度不大的玻璃溶液,自底部小洞中流入下部盛有冷水的容器中进行骤冷,熔融完毕倾去容器水分,再以清水洗净灰尘杂物,并置于小球磨坛内粉碎,然后取出烘干配用。
  烧料 产在山东、北京等地。过去都用来做妇女手镯及簪子等装饰品用,颜色有红、白、绿等多种。不少名贵色釉配方都用烧料的废料做添加剂,尤其是多种铜红及窑变、宋均等釉应用较多。烧料实际是一种低温玻璃。几种烧料的区别除了着色剂有所不同外,其组成也有不同,如红烧料的碱金属(R20族)氧化物在23%以上,碱土金属(RO族)氧化物在6%以下,白烧料的R20族氧化物仅12%左右,而烧料RO族氧化物高达17%左右。配制色釉时根据需要选用。
  窑渣 是景德镇地区槎窑中(以松枝、狼萁柴为燃料的小型镇窑)燃烧室所聚结的熔渣及部分窑壁上所残留的“窑汗”,实际上是一种在长期烧窑过程中自然形成的一种熔块,每当修窑时,清理它作为废品抛弃在外,清末时,景德镇老艺人挑选其中色泽蓝绿,光润密致的做为钧红及窑变花釉等的主要原料。拣来的窑渣,要经过洗净、粉碎,然后与釉共同碾成釉浆,按一定比例加入钧红釉中,可使釉面红亮明艳。在宋均花釉和窑变花釉中,它有助于形成千姿百态的蓝色流纹或色丝,如加大窑渣配方比例,还能产生“玫瑰紫”。据1954年科研单位分析:窑渣中含有SiO₂60.37%,Al₂O₂12.94%,Fe₂O₂2.24%,TiO₂0.38%,CaO9.34%,MgO4.00%,MnO₂.62%,CoO0.011%,K?05.92%,Na₂O0.36%,P2O51.52%,其中的P2O5有助于铜红显色,微量的Co是宋均和窑变花釉以及玫瑰紫色釉的重要增色成分,钙、镁、钾、钠氧化物比例恰当,能降低釉料高温粘度,增强色釉的流动和光泽度。加之窑渣的烧失量很小,当用量适当时,对缩小铜红釉面纹理,防止釉面发纹过大而导致瓷胎破裂,也有一定的辅助作用。由于槎窑淘汰停烧,窑渣来源断绝,现多用代用品配制。
  二氧化硅(SiO₂) 一名石英,俗称石末,过去都选用杂质很少的鹅卵石,在窑内煅烧后挑选质纯者粉碎备用。其中SiO₂含量可达98.5%,是低温色釉的主要原料,它与助熔性很强的PbO相结合,可以在红炉中烧出透明光亮的铅玻璃釉。景德镇三宝蓬及浮梁县鹅湖天宝均产石英,多用于白釉中,20世纪50年代以后,采用星子所产石英,质量好,以后也采用上海及吴县和江西横峰所产的石英粉。
  瓷石
  瑶里釉果 产于浮梁县瑶里,原矿是呈淡绿色的硬石,是景德镇传统的釉用原料。同时也是色釉的原料之一。
  陈湾釉果 产于景德镇附近的陈湾地区(以前属鄱阳县管辖),原矿带淡灰色,是景德镇传统的釉用原料,尤其是玲珑釉的主要原料,色釉配方中是花釉及裂纹釉的主要原料。
  三宝蓬瓷石 产于景德镇近郊三宝蓬地区,是景德镇传统的坯釉原料。在色釉上广泛用来配制各种类型的纹片、铜红及影青等传统色釉。
  祁门瓷石、南港瓷石、临川滑石子及高岭土等,在色釉配方中也采用为辅助原料。
  长石
  贵溪长石 产于江西省贵溪县龙虎山,矿石呈白色,除可配制上等瓷釉用外,色釉配方也常采用。
  第六章 彩绘原料
  第一节 着色原料
  陶瓷彩绘原料是由发色元素和无色元素所组成的一种不溶于水和有机溶剂组合的化合物包括其矿物质、无机盐的固体粉末。是着色剂和助熔剂(或釉料)相配合陶瓷坯或釉面着色,经一定的温度焙烧以后能保持原有的颜色特征。着色剂与少量低温熔剂相配合的,属于釉上颜料(俗称釉上彩);着色剂与少量坯釉料相配合的,属于釉下颜料(俗称釉下彩),若按照外观状态划分,又有固体颜料与液体颜料之别。
  釉上彩颜料有传统的古彩颜料、粉彩颜料、新彩颜料以及现在的各种平印、丝网颜料,釉上颜料加入油等调配,通过手工彩绘或印花、贴花、刷花等各种装饰手段,让颜料附着在瓷釉表面,经700℃~850℃烤烧,即达到良好的装饰效果。釉上彩颜料具有许多优点,如色彩丰富、鲜艳夺目、色彩对比强,操作易于掌握,表现手法较广。其缺点是由于彩烧温度低,光泽较差,颜料与坯釉结合性不强,常有龟裂剥离现象,而且在配方中常用到含铅原料,如制法不当常带有铅渗出。颜料中的铅化合物也因长期与空气接触产生化学变化,使画面出现发蒙现象。
  釉下彩起源于唐朝中期(618~907),当时的制品是把褐色、绿色颜料在瓷胎上绘成斑纹或花鸟,然后再施釉,烧后釉面平整,色调柔和。古代是利用自然矿物来着色,到了宋代,釉上彩技法被各地窑场吸收借鉴形成自己的独特风格。宋室南迁,磁州窑的釉下彩绘随之传到景德镇,从而景德镇的釉下彩绘发展起来。
  陶瓷彩绘颜料分为釉上、釉下颜料两大类。釉上颜料主要由色剂和熔剂组成,它的熔融温度较低,约在700℃~850℃之间。色剂包括着色金属氧化物(由单一或两个以上氧化物组成)、着色硅酸盐、硅铝酸盐、铝酸盐、铬酸盐、铁酸盐等,它们在颜料中形成固溶体或混悬体。熔剂为低熔融温度的玻璃体,为碱金属硅酸盐玻璃、硼酸盐、硅酸铝玻璃或硅酸铅玻璃。由于色剂及合成着色矿物的温度较高,在低温中不能熔融,必须混加这些低温熔剂作媒介来降低颜料的熔融温度,并使之牢固地附着于瓷面上。釉上彩的彩烧温度低,许多陶瓷颜料都可采用,故其色彩极其丰富。
  釉下颜料是一种熔融温度较高的固体颜料,它由色剂和母体矿物(如氧化铝、石英、高岭土、长石等)经1250℃以上的高温煅烧而成。用于瓷器的彩烧温度一般在1280℃~1350℃之间。要求能抵抗釉药的化学作用和火焰气氛的变化,保持色彩呈色稳定,鲜艳不变。通常釉下彩所用的颜料为:红色的锰红与金红;黄色的锑锡黄与锌钛黄;绿色的青松绿与草绿;蓝色的海碧与海蓝;黑色的鲜黑与艳黑;灰色的钒灰与银灰;褐色的金褐茶与茶色。
  制造彩绘原料的着色化学物大部份和高低温色釉的呈色化学物相同,其着色原料如下:
  钴 用钴着色的化合物有一氧化钴(CoO)、四氧化三钴(Co₂O4)、三氧化二钴(CO₂O₃)、硫酸钴(CoSO4.7H₂O)、碳酸钴(CoCO₂),古代多采用天然钴土矿为原料,因产地及组成不一,差异较大,过去曾用过景德镇附近产的土(青)料、江西上高、丰城、吉安产的无名异、赣州的青料以及浙青及云南珠明料等。钴的发色能力很强,甚至在0.00001的浓度也能获得较明显的颜色,钻的化合物常用来制造蓝色、青色和黑色的着色剂。
  锰 锰化合物有氧化锰(有多种类型:MnO₂、MO₂、Mn₂O7、Mn₂O₂和Mn₂O4)、碳酸锰(MnCO₂)。主要用来制造棕色、茶色、黑色、紫色和粉红色陶瓷颜料。
  铬 铬化合物有三氧化二铬(Cr₂O₂)和重铬酸钾(K₂Cr2O7)。常用来制造绿色、黄色、红色、褐色和黑色陶瓷颜料。
  铁 常用的铁化合物有氧化铁(有FeO、Fe₂O₃、Fe₃O4三种型式)、硫酸亚铁(FeSO4·7H₂0)、硝酸铁[Fe(NO₂)₂.9H₂O]、氯化铁(FeCl₂.6H₂O)等。主要用来制造赤色、赭色、茶色和黑色陶瓷颜料。
  钒 钒化合物有五氧化二钒(V₂O5)、钒酸铵(NH4VO₂)。可配制黄色(俗称钒黄)、蓝绿色(钒蓝)颜料。
  镉 镉化合物有碳酸镉(CdCO₂)和硫化镉(CdS),主要用来制造镉黄和硒镉红颜料。由硫化镉和硒化镉组成的固熔体是十分鲜艳的红色颜料色剂。
  锑 锑是一种银灰色的柔软金属,中国是世界上最大产地。清康熙时,在釉上彩料中加入锑化合物,可制成艳丽的黄色,如加以铁分便近于橙色,如随着铁分的增减便可配制出浇黄、蛋黄、鹅黄、蜜蜡黄等颜色。
  砷 砷化合物白信石(AS₂O₃)俗称砒霜。学名氧化亚砷(亚砷酸酐),天然矿物,含氧化砷达99%以上,白色无定性固体,有剧毒。可配制釉的着色剂、乳浊剂、助熔剂。清康熙时的釉上彩料大多引入了砷,用它配入铅熔块,硝酸钾(牙硝)等熔剂中,制成一种白色粉末。由于它烧成后呈乳白色玻璃状,故俗称“玻璃白”,简称“玻白”,用它和其他彩料描绘在瓷器上,给人“彩之有粉”,粉润清逸的美感,因之称“粉彩”。 金金(Au)系一种具有特殊的发亮的鲜黄色金属,光泽强而质软,展延性大,可拉成极细的丝(用1克金可以拉成长度为2000米的金属丝),锤成极薄的片。比重为19.3,熔点为1063℃,在空气中很稳定,溶于王水和氰化钠或氰化钾溶液中。不溶于酸,是热和电的良导体。
  中国古代劳动人民很早就用金来装饰陶瓷,四川曾出土用漆粘贴金箔的唐墓俑,宋定窑和建窑作品上也有用漆粘贴金箔的瓷器。到明代更盛行贴金,而清代则改用金粉代替金箔。金粉又称本金或枯赤,其彩绘方法是将金粉用胶水调和,再用笔描绘于瓷釉表面,于700℃~800℃下彩烧,金就能烧牢在釉面上,然后用玛瑙笔,没有棱角的石英棒或稻壳等磨擦其表面使其发光,这种方法叫做描金。关于金粉的制备和使用方法,据文献记载,将金子磨碎,溶于橡胶水中,然后掺入铅粉,金子与铅粉的配比为30:3。这种直接用金粉描绘瓷器的方法,由于工艺复杂且耗金量比较大,故在古代亦只用于比较高级的瓷器。现代已不用这种方法,改用液态金,俗称“金水”。
  金水也称亮金,是一种金的树脂酸盐。据传是1830年由法国人居恩(Kuhn)所发明。将黄金用王水(浓盐酸和浓硝酸)溶解制金胶,然后用硝化树脂液、硫化油,溶解油兑配稀释,并兑入适量的铑—铬—铋液即成为瓷用金水。金水的优点是耗金量低,使用方便,其外观比描金更显得富丽堂皇,缺点是较易磨损。20世纪50年代,由于科技进步,金水形成系列,有各种不同含金量的亮光金水、无光金水、亮青金、亮铂金、亮钯金等品种。
  金在颜料中多用来制造桃红色、玛瑙红、宝石红等。用金作主要着色剂的红彩最早见之于清康熙年间的珐琅彩上,金红的色调和胭脂相近,故又称胭脂红。在外观上它和铜红、铁红迥然不同。金红的着色机理和铜红一样,也是胶体着色。金红于康熙二十年(1682)从西洋传入景德镇,故又叫“西洋红”。
  银(Ag) 除了天然银矿外,大多是以化合物形态存在。有氧化银(Ag₂0)和高氧化银(AgO),银的熔点为960℃,比重为10.49,被用来配制金红颜料和亮白银水。
  铱(Ir) 铱的熔点为2454℃,比重22.65,细粉状铱在空气中加热时可得到铱氧化物和不稳定形态的混合物,铱氧化物可配制黑色和灰色颜料,呈色极强,因成本高,多用于高级陶瓷装饰。
  铌(Nb) 属稀有金属之列,在自然界中铌铁矿和钽铁矿是铌的主要矿石。纯净铌的熔点为2500℃,密度为8.4~8.58,铌能生成多种氧化物、五氧化二铌(NB₂O5)多用来制造黄色或褐色颜料。
  铑(Rh) 系一种银色光泽金属,稍带淡蓝色,熔点为1960℃,密度为12.41。
  钯(Pd) 系一种银白色金属,熔点为1552℃,密度为11.9,具有特殊的化学活泼性,能溶于硝酸和硫酸。
  第二节 复合原料
  青矾 即一般常用的硫酸亚铁(FeSO4.7H₂O),为浅绿色结晶,易溶于水。因长期暴露于空气中易失去结晶水,表面生成黄色皮膜,变为硫酸铁Fe₂(SO4)₃。景德镇过去制造颜料的厂商为了便于保管,往往将青矾晒干或烘干,然后贮存备用。
  矾红 中国最古老的釉上红色彩料、宋红彩、成化斗彩、万历康熙时的五彩,都是以矾红作为红色彩料,不过由于原料的纯度、制作工艺及烤烧温度等各种条件不尽同,矾红可以呈现多种的色调,从深浓的枣红色到较淡的橙红色,大抵明代的矾红多偏向枣红,而清代以后则多偏带有橙味的砖红色。制造矾红的原料:将青矾放在铁锅或坩埚内加热,除去结晶水制成无水硫酸亚铁,然后粉碎过筛,成为细小粉末,再置于广口铁锅或耐火坩埚中,以烤烧釉上彩的温度进行煅烧,并注意不停地搅拌,使之均匀受热,并不时取出样品与预先选择最好的标本色泽对比,当达到一致时,便可取出投入清水中充分洗涤,以除去其中之杂质灰尘及可溶性盐类,然后烘干即成生矾红。将生矾红加水磨细淘洗并弃除粉渣,再行干燥称量,往其中加适量的铅粉即成矾红色料。
  小豆茶 是一种以铁着色的釉上色料,色调较矾红为深,通常为暗砖红色,它是用铅丹、石英、硼酸、氧化锌、氧化铁共熔后,再外加适量氧化铁混合,磨细成微带紫味的暗红色粉末备用。
  红黄 是一种具橙色的铬红颜料,其制法是将重铬酸钾与醋酸铅相化合,生成黄色铬酸铅,然后再加入苛性钠,加热煮沸即得红色的碱式铬酸铅(2PbO.PbCrO4)。在其中加入适量的助熔剂,充分混匀磨细即成为橙红色的红黄颜料。
  锡黄 一种釉上颜料,由铅丹、石英、硝酸钾、氧化锡共同置于耐火坩埚中熔融,然后倾入冷水中骤冷,经过粉碎磨细成黄色粉末状备用。
  薄黄 一种釉上颜料,用铅丹、硼酸、石英、氧化锑、氧化锌、氧化锡共放在耐火坩埚内以800℃左右温度熔融,并倾入冷水中骤冷,然后球磨过筛备用。
  第三节 助熔原料
  钠化合物
  碳酸钠(Na₂CO₃) 俗称苏打粉,是陶瓷颜料、釉料常用的碱性原料,熔点850℃。硼砂(Na₂O·2B₂O₃.10H₂O) 是极强的媒熔剂,它与着色剂一起加热,有利于增强颜料的光泽和硬度。
  钠长石(Na₂O·A1₂O₃·6SiO₂) 天然的钠长石常含有少量钙长石互熔物,外观多呈白色,有时也呈黄绿、红色或灰色,比重2.605、化学成份SiO₂68.7%,Al2O₃19.50%,Na₂O11.80%,熔融温度范围1120°~1250℃。
  钾化合物 
  碳酸钾(K₂CO₃) 白色结晶体,在空气中极易吸潮,熔点890℃,在颜料中的作用与碳酸钠相似,化学性能比钠活泼。硝酸钾(KNO₃) 俗称硝石、牙硝,为白色透明六方棱柱状结晶体或粉末,比重2.109,溶于水,甘油,稀乙醇。钾长石(K₂0·Al2O₃.6SiO₂) 外观为肉色、灰黄色,比重2.56,化学组成为SiO₂64.70%,Al2O₃18.40%,K₂O16.90%,钾长石具有相当大的熔融范围,高温熔融后成为乳白色玻璃体而不结晶。
  锂化合物
  碳酸锂(Li₂CO₃) 白色结晶物,微溶于水,熔点比相应的钾、钠要低些,且与这两者形成低共溶物。在硅酸盐中的助熔能力极强,对增强瓷釉或颜料的热稳定性能有着特殊的意义。 锂辉石(LiO·Al2O₃.4SiO₂) 外观呈浅灰,常带浅绿黄绿、浅紫色,比重为3.13~3.20,锂辉石具有极强的助熔作用,引入少量的Li2O有利于改善制品的热稳定性。
  钙化合物 钙的化合物是广泛使用的原料,它能增强制品的抗水、抗无机酸侵蚀和降低热膨胀系数,钙化合物对绿色颜料呈色有利,对金红颜料会带来紫色。
  碳酸钙(CaCO₃) 天然产的有石灰石矿,储量丰富,质地纯净,熔点约为2570℃,加热至760℃分解。
  方解石、大理石 主要成分都是碳酸钙,两者均有大型矿床,常含有镁、铁、锰、锌等杂质,外观通常有白色,较不纯的为暗灰色、黄褐色,在熔块中有利于降低熔融温度和提高光泽度。
  白垩 呈细末土状,产于海洋处,是微小的生物残骸积累而成。
  白云石(CaCO₃·MgCO₃) 天然矿物,颜色一般呈浅灰色,常带有浅黄褐色杂质,比重2.8~2.9,熔点2500℃~2900℃,理论成分为CaO占30.4%,MgO占21.7%,CO₂占47.9%,白云石是瓷釉或颜料助熔剂宝贵原料,有利于提高制品的光泽和热稳定性。
  氟化钙(CaF₂) 既用作乳浊剂,又可用作强熔剂,能增强光泽,对绿色颜料显色有利。
  锌化合物
  氧化锌(ZnO) 系白色无定型粉末,比重5.4~5.7,熔点1260℃,锌对蓝色、绿色的呈色有利,若用量过多,则使熔融物具有耐火性、粘度变大和导致析晶。
  铅化合物 在釉上颜料的制造中,铅化合物是广为采用的原料之一。它极易与二氧化硅、氧化硼相化合,促进制品的熔融。铅化合物在硅酸盐熔体中均匀分散,使颜料具有良好的光泽和硬度,对颜料发色有利,其缺点是有毒性。
  氧化铅(PbO) 俗称密佗僧,有黄色和红色两种,性质上差异很大,当温度低于450~500℃时的PbO为红色,比重为9.27,为正方形晶体,当温度高于500℃时的PbO为黄色,比重为8.70,为斜方形晶体。两种型态的PbO熔点均为879℃,如PbO在还原介质中加热时,则生成PB₂O,是黑色无定形物质,比重为8.340
  铅丹(Pb₃O4)俗称红丹,是一种红黄色结晶物,比重9.09,当PbO在氧气充分的情况下经350℃~450℃长时间加热,则生成Pb₃040
  铅白[2PbCO₃·Pb(OH)₂] 俗称铅粉,白色粉末,由于质纯、颗粒细和易于悬浮,被广泛采用。
  硅酸铅 淡黄色颗粒状结晶物,把铅和硅石加工而成,其成分是:PbO约85%,SiO₂15%,以代替铅丹,防止污染环境,并提高产品质量。
  镁化合物
  碳酸镁(MgCO₃) 白色菱白晶体,比重3.307,在350℃分解,溶于酸和二氧化碳水溶液。
  氧化镁(MgO) 俗称苦土,白色立方晶体,比重3.5,溶于酸和铵盐,引入氧化镁,在低温时有耐火性,有助熔作用,并有利于颜料发色。
  硼化合物
  硼酸(H₂BO₃) 是光亮的鳞片状细小结晶物,用手触摸有滑腻感,稍溶于水,加热后生成氧化硼(B₂O₃)和水。
  硼砂(Na₂B4O7.10H₂O) 是白色结晶物,易溶于水,加热至350℃~400℃时分解生成无水硼酸钠(NaBO₂)和游离的氧化硼(B₂O₃)。
  硼酐(B₂O₃) 不仅是陶瓷颜料的助熔剂,还常被用作某些颜料着色剂的高温烧成催化剂,并有利着色剂的发色、显色,呈色稳定并增强光泽。
  第四节 古彩颜料
  古彩又称“硬彩”,是中国传统的一种釉上装饰。它的前身是宋“红绿彩”和“大明五彩”,元枢府有五彩金,至明永乐(1403~1424)制作始盛,花样渐多。明成化(1465~1486)五彩为最有名。至清康熙(1662~1721)花纹颜色更为丰富,为古彩最盛时期。
  古彩颜料都是国产天然原料以传统方法配制而成,其原料种类不多,配制过程也较简单,古彩颜料主要由颜料和调色油(水)组成,色料调配分油调和水调两种,油调有乳香油、松香油、嫩香油、樟脑油、煤油等。水调分清水和胶水两种,胶水系用牛胶、桃胶配制。古彩系用生料、矾红勾线,只用矾红深浅洗色,其他均以透明色平填。其彩烧温度为800℃~850℃,古彩特点为“颜色甚微浓,微微突起。”颜色鲜明透底,线条有力,色彩对比强烈,色泽耐久不变,特别是矾红使用年代愈长,则愈红亮。
  第五节 粉彩颜料
  粉彩颜料是在古彩色料配制的基础上发展而来。它采用了熔块的配制过程,原料有所增加。清康熙时,采用了玻璃白一类不透明的“粉”颜色,使画面彩之有粉,粉润清新的感觉,故名“粉彩”。粉彩颜料是由色剂原料和熔剂原料组成。熔剂是一种含钾硅酸铅块,不含硼,其化学结构是(0.9~0.8)PbO/(0.13~0.12)K₂O)(2.9~2.3)SiO₂,在钾硅酸盐铅玻璃中,配加适当的金属氧化物(着色剂)可得到各种色调的粉彩颜料。粉彩颜料烤烧温度一般在780℃~850℃,烤烧时流动性差。属粉彩的各种颜料可互相调配成多种中间色调。这种颜料多适用于手工彩绘。粉彩颜料装饰在瓷面上,颜色明亮、粉润柔和,色彩丰富、绚丽雅致,立体感强、遮盖力大,绘画工笔、写意俱全。粉彩颜料的基本色料系用颜料行或工厂科学配制出售。
  出厂的颜料是“生颜料”,还不能直接用来填粉彩,必须经过研磨、配制,才能与水、油调和,融成一体。生颜料“火气”盛,单调刺眼,比如粉大绿加点赭石、雪白则绿的丰富,优雅;生赭石放点古紫就沉着,好看。
  根据各种颜料的性质用途,可以分为三大类:1.透明颜料:其性质就像玻璃一样,烤烧后能透出底色,下面的料底又可衬托上面的颜料更有内彩,因为这一类颜料是复盖在生料底上,故又叫“复盖色料”。有雪白、粉大绿、粉苦绿、水绿、赭色、粉古紫、淡翠和熔剂等。2.不透明的粉质颜料:这类颜料基本上含玻璃白成份,粉质感较强,仅作单线平涂用,不以复盖线条,只能在轮廓内充填,而且要求填得均匀,有一定的厚度故又叫“充填色料”,有粉翡翠、松绿、粉黄、宫粉、淡翠、雪景玻璃白、地皮黑料、地皮麻料、地皮绿、辣椒红等颜料。3.洗染颜料:这一类颜料是填色颜料的精华,比较贵重,用量少,用得薄,该类颜料呈色敏感,一般不单独使用,多用在玻璃白上洗染,有茄花、广翠、净大绿、净苦绿、豆绿、麻黄、广翠、淡黄、净黄、青灰、淡翠等。
  第六节 新彩颜料
  新彩系清朝受国外影响产生和发展的一种釉上装饰方法,最初阶段新彩使用的颜料绝大部分是进口的,以后才逐步由国内生产,故称为“洋彩”,其颜料亦称“洋彩颜料”。
  新彩颜料以各种金属氧化物为着色剂,与各种硅酸盐溶剂配,经过熔块炼制而成。它色彩丰富、品种繁多,发色稳定,色彩可相互调配,表现力强,彩烧前后,色相变化不大,易于掌握,经780℃~800℃烤烧后画面光亮。
  新彩颜料的应用配色,有的和一般绘画配色一样,如洋红加海碧能成紫色;有的不一样,如洋红加艳黑成紫色;有的则不能调配,为红黄、西赤、麻色等颜料一般呈色很弱,若靠近旁色或调入它色,烤烧后则失色。
  应用颜料配色
  西洋红(75%)+海碧(25%)=紫色
  玛瑙红(80%)+海碧(20%)=深紫色
  西洋赤(70%)+艳黑(25%)=赭色
  红黄(75%)+小豆茶(25%)=深红色
  苦绿(75%)+薄黄(25%)=浅绿色
  大绿(80%)+艳黑(20%)=深绿色
  海碧(70%)+艳黑(30%)=深灰色
  大绿(50%)+海碧(35%)+艳黑(15%)=皮色
  生矾红(10%)+溶剂(70%)+艳黑(20%)=小豆茶
  红黄(70%)+浓黄(30%)=桔黄色
  第七节 调色剂和辅助料
  乳香油,用乳香(枫树脂)加水蒸馏而成,为绘瓷调色主要油料之一。性质柔润,有一定粘性,不容易干,且不会影响颜料呈色。它分老、嫩油两种:老油粘性强、浓度大,多用于调料;嫩油粘性弱、浓度稀,多用于彩绘配合老油打料及洗染油颜色用。
  松香油 用松香(松树脂)加水蒸馏而成,价格比乳香油便宜,其粘性较大,容易干结,新彩和普通粉彩颜料调色常用它,但高级粉彩不宜用。松香油还可加入煤油,经过加热混合而成为嫩油,供彩绘用之。
  樟脑油 用樟树脂炼制,是一种无色或淡黄色至红棕色的油状液体,溶于乙醇和醚,有强烈樟脑气味,系高灰份物质,挥发性强,容易干,画新彩时用它榻色,易使油料发开、运笔轻松,并且画后很快就干。画粉彩时则少用,有时用来润发干笔或擦净固结残料或修改删改画面废线条,也可稀释金水或电光水绘瓷,并与酒精配成混合溶液用于薄膜花纸粘贴,但切不可与乳香油混在一起。
  煤油 无粘性,挥发性强,不单独使用。常用来调和老油,使老油变嫩,容易化开,也可用来化开干涸的料笔。
  胶水料 系颜料水调材料,用牛胶加清水(配比:干牛胶40%,清水60%)蒸溶化后,沉淀去渣,加入颜料而成。胶水调配颜料粘性较强,易干结,且价格便宜。古彩和普通粉彩也常用胶水调料。
  第七章 窑具模具原料
  第一节 窑具原料
  景德镇五代窑址遗物证实,五代时坯体是以支钉垫隔重叠,装入窑内的垫柱上,尚未使用匣钵装烧。支钉为耐火度比瓷土高的粘土原料掺和瓷泥制成,垫柱和垫圈则用半硅质耐火粘土制成,大都就地取材。
  北宋初,景德镇开始使用匣钵装烧,“瓷坯宜净,一沾泥滓,即成斑驳。且窑风火气、冲突伤坯,此所以必用匣钵也。”(清·朱琰《陶说》)
  宋应星《天工开物》说:“凡瓷器经画过锈之后,装入匣钵,钵以粗泥造成,其中一泥饼托一器,底空处以沙实之,大器一匣装一个,小器十余共一匣钵。”其时的匣钵是一种耐火土烧制的,泥饼是比坯件的足径稍小而又较厚重的垫饼。一匣一器仰烧,这种工艺不仅能使瓷坯在烧成过程中避免烟尘污染,而且增大窑的容积量,增加装烧数量。匣钵原料的开采和匣钵的制造,已从制瓷业中离析出来形成专业。
  宋代中期的覆烧法采用桶式平底匣钵。
  宋代后期使用支圈组合式覆烧窑具。
  蒋祈《陶记》记载了景德镇瓷业中有专门制匣钵的“匣工”,并记述了制匣原料的产地,“比壬坑、高砂、马鞍山、磁石堂、厥土、赤石,仅可为匣。”其中景德镇马鞍山开采历史最长,一直到新中国成立后仍在开采,数十公尺以下仍有开采洞穴和巷道。
  明代,景德镇御器厂的造瓷生产分为23作,其中第10作为“匣作”。1644年以前,景德镇窑具匣钵即有详细文献记载:“砂土、黄土,用造匣钵”。据调查,砂土是一种含铁质的风化粘土,黄土为一种可塑性较好的粘土。
  “匣钵之泥出景德镇东北里淳村,有黑、白、红三种,又宝石山有黑黄沙一种。配合成泥,入火烧炼。”
  窑具原料是一种耐火材料,按其来源可分为:天然矿物或岩石和人工合成的原料;按其工艺性能可分为:可塑性原料和瘠性原料;按其热态的化学性质可分为:酸性原料、中性原料、碱性原料,按窑具材质的化学或矿物组成分类,通常有硅铝质、硅镁质、半硅质、铝硅镁质、粘土——熔融石英质、碳化硅质、合成莫来石质、合成堇青石质、合成莫来石堇青石质,刚玉质等。绝大数都习惯以窑具材质来分类。窑炉的改革,瓷质的变化,烧成温度的提高,促使窑具原料的发展。从宋代直至20世纪60年代,景德镇制匣仍是采用当地的老土、黄土、田土、白土等原料。配制大器匣钵配方:老土4~5,田土1.5,黄土1.5,嫩土(属黄土一类)1.5,普通土(属黄土一类)1.5;小器匣钵配方:老土4~5、田土0.5~1、黄土2、白土2,以上配方均以土箕担数计。
  天然原料 老土 由铁质粘土和燧石碎屑所组成,其中的老土子实为一种灰白色的燧石砾岩,系一种含铁较高的千枚岩夹薄层的硅质岩。燧石,景德镇俗称火石子,青色或灰色,硬度大,常为团块状或结核状,耐火度高。由化学成份上看,是利用老土中的SiO₂高含量,以使匣钵(在一定配方范围内)经得住柴窑高匣柱的负荷,并在匣钵中起“骨架”作用。铁质粘土呈褐黄色或红色,其中常含有一些颜色更深、含铁量非常高的石状物——赭石(俗称银珠子),推想《陶记》上称谓的“赤石”,可能就是指这种赭石。
  在作古窑具分析时,发现五代“支钉”的化学组成和物理性状与老土煅烧后的情况非常接近。支钉结构松脆,用指可剥,呈色灰白,用清水刷洗后略带微黄,与老土预烧后情况相同。不同的是支钉中的CaO、MgO含量较高。但老土产地不同,化学组成波动较大,如Al₂O₃成分波动范围在4%~12%,以4%~8%居多,CaO成分多时可达4%,MgO成分大部分含量在1%以下,但1965年测试马鞍山、曹家山试样中,MgO含量分别高达1.35%和2.06%,说明五代支钉原料是老土。
  老土常与石灰石共生,一般规律是老土在上,石灰石在下,采矿时挖到石灰石,说明老土已竭。老土矿质还与其“老”、“嫩”有关,即与燧石碎屑多少有关,土老即“石末”多,土嫩则“石末”少,老土可塑性良好,配制匣钵能增强其结合力,使匣钵耐火经久不裂,它是景德镇制匣原料中使用时间最早和最长的原料之一,时至今日仍在部分采用。储藏量也很丰富,土山大多在景德镇市昌江区竟成镇,自操家山起,有一条起伏的山脉,经毕家岭、黄家山、卢家山、王家仑下、富家山、张家圹、下坞山、义字号、下山、腊利山到马鞍山结穴。在卢家山以下,又分裂一支山脉为抚州山到狮子尾止,都蕴藏着化学组成不同的制匣原料。
  操家山老土 紫红、粉红相间,并夹杂少数黑白色,性老结,含白骨(白色的碎石),竖性强,粘性差,是小器匣钵的专用原料。
  毕家岭老土 黄色,性燥硬而散,含白骨。
  黄家山老土 黄色,性老结,含白骨,粘性较差。
  卢家山老土黄色,质细而老结,含白骨,有竖性,并稍有粘性。大小器匣钵均可用,在马鞍山未开采以前,是大器匣钵的主要原料。
  抚州山土 表皮是红土,含少量硬骨,有粘性,耐火性能适中。山皮下是老土,黄色,含白骨,质硬而不结。
  狮子尾红土 红中带黄,细嫩松酥,有粘性,以含石英卵石为佳,利匣时爽刀(易修削)。是大器匣钵专用原料。
  王家仓下红土 性燥含白骨,稍有粘性,不常用,专治大器匣钵犯搁启(搁启,即口沿软,泥脚硬,难修削,制成仅能叠3只)。只要配上5%的用量,搁启缺陷即除。 张家圹老土 紫红色,性老而特硬,耐火性能强,有较好的横拉力,是做大缸底板必不可少的原料。至少有100多年的开采历史,至今仍使用。
  下坞山老土 有紫红、黄色两种,紫红色土可与张家圹老土媲美;黄色土与卢家山老土一样老结,惟粘性不及卢家山老土。
  义字号老土 有银白色、黄色两种,银白色老而不结,性枯燥,骨多无粘性,必需多配田土;黄色的质细而老结,烧热后有少量黑色斑点。
  马鞍山矿 位于市中心广场东南500米左右的小山丘,其中含有老土、子土、黄土、由土和功茂驳土等(功茂系一个开采户的名字,他占有的那种制匣原料就习惯称为功茂驳土)。该矿山品种较多,只需另外加上田土就可制匣钵。据调查,该矿1933年由许广渊开采,招牌为“匣土采卖厂”。以后该山四周均有私人采掘,1952年成立匣钵联营厂后统一开采,直到1964年因影响城市规划才停采。
  该矿老土赤褐色,为含铁质粘土,可塑性良好,配制匣钵增强其结合力,使匣钵耐久不裂;子土为砂石质块粒,带灰白色,无可塑性,其作用是减少匣钵泥的可塑性而防止收缩,使其耐压而不易软化。
  下山老土 有银白、黄、紫红三种,银白色、黄色与义字号老土相同;紫红色性同张家圹老土,但无横拉力。
  腊利山老土 有银白色者与义字号银白老土性同;中段黄色与义字号老土、下山黄色老土性同;中段下层淡黄、淡绿,质细无骨,比狮子尾红土粘性更强,但不松酥。
  老厂背头子土 深灰色,耐火性能强,含大量的白土头子,老嫩适合,可单独制匣。
  黄土 为不分层的细土状风化岩,属易熔粘土,镇民在古时就用它来制造耐火器皿,后来又成为制造砖瓦的主要原料。清朱琰《陶说》卷三“造法”篇曰:“砂土、黄土用造匣钵。……”蒋祈《陶记》上记述的壬坑、马鞍山、高砂等制匣原料产地均产黄土,它也是最早的制匣原料之一。马鞍山、老鸦滩一带仍产黄土,现仅用于低温匣钵。
  田土 属硅铝质粘土,呈灰白色,其中Al2O₃成分波动于15%~20%之间,取于农田肥土之下表层,因受肥水长期渗蚀,风化程度较好,可塑性强,但钾钠含量较高。从景德镇地区的地质结构来分析,似乎是花岗岩的风化产物,属次生粘土。
  田土何时用于制造匣钵尚未查有文献记载,在考察历代古匣时,分析北宋中期之前匣钵含Al2O₃量较高(20.22%~22.83%),那时并未发现和采用高岭土,极可能就是田土。清·蓝浦著《景德镇陶录》卷一“镀匣”条:“匣钵亦土作,土出景德镇马鞍山、里村、官庄等地,有黑、红、白三色,更以宝石地所产砂土配合则入火经烧。”据当今制匣老工人回顾,清代确曾用田土配制匣钵,用量一般在10%~20%。因开采方便成本低,20世纪80年代,低温匣钵仍用一定量田土。 还有一种田土是稻田中的淡黄色的腐植土,有一定粘性,耐火度不高,是制匣原料之一,在老厂背后(现为民瓷厂宿舍一带)稻田中取之。
  白土 是一种含镁质的粘土,其中MgO含量15%~26%,白土是俗名。省内分布广泛,矿藏非常丰富。除《陶记》上载的马鞍山等地外,还有景市柳家湾以及乐平、万年、鄱阳、宜春、萍乡等地,层位稳定,厚度在5米~10米左右。白土从外观看有两种类型,一种是呈致密块状,另一种是呈叶片状,层理清晰,含有丰富的腕足类化石。颜色有灰白色、黄褐色、铁灰色、深铁灰色等。用手触之有滑感,可塑性和粘性都好,耐火度高,烧后呈白色。经现代检测分析,景德镇柳家湾、江西宜春和萍乡等地的白土主要矿物相同都是以富镁蒙脱石为主,含少量的石英和伊利石;而乐平的牯牛岭白土上部以蒙脱石为主,下部以海泡石为主。由于富镁蒙脱石的晶体特征,其工艺性能介于蒙脱石与滑石之间。
  从景德镇历代古匣化学分析数据,明显看出元朝中期以后的匣钵配方中(尤其是小器匣钵)含镁量较高,必然使用了附近产的白土,这比世界各国把含镁原料大量用于耐火材料(匣钵)中的年代——公元913年要早五六个世纪。白土是制造小器匣钵必不可少的原料,主要是在匣钵中生成堇青石,可增强匣钵的热稳定性,一般配合量在17%~50%以下。迄至今日仍是高铝——堇青石质(匣厂称之为堇青石——莫来石质)窑具所采用。市陶瓷窑具厂现在仍然采用景德镇柳家湾和乐平等地的白土制匣。
  柳家湾白土 产于景德镇市东南15公里寿安乡柳家湾王家坞和八角井等地,据查在清朝前就已由当地农民开采。1959年由景德镇市匣钵厂经营,有职工70人,日产白土80吨~120吨。原矿呈浅灰、深灰和褐紫色等几种,外观呈致密块状或土片状,呈木纹断面,质软有滑腻感,夹杂有机物残骸和少量铁锈等,可塑性较好。其组成81%左右为富镁蒙脱石,10%为石英,4%为云母类矿物,其余为含铁的矿物和少量钙盐等杂质。
  仙槎白土 位于景德镇市东南方20公里仙槎煤矿附近,1974年由景德镇市匣钵厂组织开采,年产量1万吨左右,1983年停止开采。
  万年白土 产于万年县北乡枫皮桥附近之富家垅、虎山嘴两处,土呈黑灰色,粘性强,由当地农民开采供应景德镇。
  粘土
  乐平寺山粘土 产于乐平寺山乡,褐色土块,呈木纹状断面,质软有滑腻感,可塑性甚强,颗粒分布0.01毫米者占64%。
  乐平刀湾粘土 产于乐平刀湾,灰黄色土块,质软,铁分较寺山粘土多。
  乐平小陂粘土 产于乐平小陂,灰褐色土块状,质软,属于中可塑性硅酸镁质粘土,铁分少,烧结范围在1350℃~1400℃之间。
  福建黑粘土 产于福建省漳州龙海县和晋江地区,矿点有香坂、蔡前、坑头等地,是一种高可塑性粘土。外观呈黑色或深灰色,半干原矿外表常呈蜡状光泽,用少量水湿润即显糊状粘性物,粘土结构。常见有两种:一种质地细腻致密,矿土纯净质重;一种断面粗糙疏松,有机物较多质轻。黑粘土矿体一般出现于山涧田垅之中,呈层状,两边母岩为花岗岩,母岩风化,在长期的自然力搬运下,沉积成矿层,同时伴随着大量有机物的沉积,形成大量腐植酸浸染粘土矿床。景德镇市匣钵厂自1972年起用它作制匣的主要结合粘土,年平均耗量达4000吨~7000吨,多时每年9000多吨。使用要求其中Al2O₃>25%,Fe2O₃<2%,耐火度为1630℃。
  硅石 景德镇河西石岭、二亭下及紫金岩均产硅石,其中以紫金岩含SiO₂量最高(达93%),外观为白色,灰白和淡黄色的风化矿岩,用指甲可剥落细砂。20世纪60年代曾用来配制匣钵,其中二亭下硅石用以配制中温匣钵。
  焦宝石 是一种由高岭石为主组成的致密块状硬质粘土。生矿呈灰白、灰、灰黑色,组织结构细密,硬度较大,遇水不分散,可塑性很低,贝壳状断口,氧化铝(Al2O₃)含量40%~46%,耐火度高于1770℃,煅烧后的熟料吸水率低,呈白色,可作为匣钵的骨料。20世纪60年代以前,大多使用景德镇腊利山、钟家山、乐平涌山等地的焦宝石。以后由于窑炉的改进,烧成温度提高,1968年市匣钵厂启用山东淄博及河南焦作产的焦宝石制匣,1977年曾用江西铅山新安煤矿伴生的焦宝石。
  景德镇焦宝石 俗称碱石,产于景德镇市东部稍偏南10公里的腊利山和市内马鞍山。矿体成层状,透镜体和扁豆状之岩脉沿岩层而侵入于石英砾岩和煤层中,焦宝石颜色有灰白、深灰、咖啡及黑色等,呈贝壳状,断面致密,稍有滑腻感,硬度3,易破碎,主要矿物组成为高岭石并有铁的化合物和有机物。耐火度1710℃左右,其在匣钵中之配合量一般在45%左右,以提高匣钵的耐火度和强度。景德镇钟家山、乐平涌山也有类似的焦宝石,在20世纪50年代曾先后被采用。
  高铝矾土 是一种瘠性原料,陶瓷窑具制品主要采用天然高铝矾土作原料,分为生料和经煅烧的熟料,外观为灰色或乳白色,煅烧后呈米黄色或白色,断口致密。中国的高铝矾土Al₂O₃含量在45%~80%之间,其主要矿物组成是水铝石和高岭石,由于其组成不同,品质差异大,可分几个等级。它在窑具制品中起骨架作用,是主要原料。1970年市匣钵厂应用贵州省产的含有65%的高铝矾土熟料制造小器匣钵。1978年采用江西省玉山县八都的高铝矾土生料制造小器匣钵,另外先后还应用过江西铅山以及山东、河南等地的高铝原料。
  贵州熟矾土 产于贵州省织金县牛场区,生矿呈灰色,烧后呈米黄色或白色,Al2O₃含量高(混合料Al2O₃>85%),主要矿物是水铝石,还有少量高岭石,杂质矿物是金红石和褐铁矿。烧后主要晶相是刚玉。
  人工合成原料
  碳化硅 一种人工合成原料,以SiO₂含量不少于97%的天然硅石(硅砂)与焦炭(或无烟煤)为基本原料,加入少量盐和木屑,用电阻炉在2000~2500℃温度下合成。工业生产的碳化硅为a型和β型的混合物,颜色多为黑、绿两种,呈多角结晶状,金属光泽,针状体愈大愈好。其优点是耐火度高,导热性好,热膨胀系数小,制成窑具有高的荷重软化点(1750℃~1850℃),耐急冷急热性,机械强度高。其缺点是在高温下易氧化分解,颗粒越细越易氧化,脱皮掉屑,碳化硅质窑具有匣钵、垫饼、棚板、支柱等。20世纪80年代,景德镇市窑具厂制造的碳化硅垫饼和大器匣钵(盘类)在各瓷厂使用。并开始采用庐山砂轮厂生产的黑色碳化硅为原料制匣,于1983年试制成功并批量生产碳化硅。
  熔融石英 又称石英玻璃,是由高纯度的二氧化硅加热到1710℃熔融而成的一种非晶体质玻璃材料,熔融石英膨胀系数极小,为5.0×10ˉ7,有极高的热稳定性,从1100℃高温突然放入室温冷水(20℃)中不会炸裂,硬度6~7,高温时粘度大,强度高,烧成时收缩小。其缺点是在1100℃以上长期使用时,会向方石英转变(高温析晶),促使产品产生裂纹,疏松剥落。熔融石英通常分透明石英玻璃和不透明石英玻璃两大类,在窑具生产中一般采用不透明石英玻璃,由于价格昂贵,窑具制品多采用石英玻璃边角余料及碎料,从上海及江苏省等地专业厂采购。1978年4月,轻工部陶瓷研究所研制出熔融石英——粘土质推板,在小型快烧窑中可连续使用60次以上还可继续使用,为国内首创。同年10月,该所等单位采用纯度为99.5%SiO₂的废熔融石英玻璃,细度6目筛~O10目筛,用量65%,配以福建粘土25%,景德镇地区粘土10%,充分搅拌,并陈腐两周,制成匣钵装烧鱼盘等大件产品,保证底面平整不变形,匣钵平均使用80次以上。1985年,市窑具厂采用6目~8目筛的熔融石英65%配以福建粘土和白泥批量生产熔融石英质鱼盘匣钵,使用寿命比堇青石质匣钵提高3倍~4倍,该产品荣获全国轻工优秀新产品奖。
  涂料 为保护匣钵免受有害物质侵蚀,防止匣钵开裂、掉屑、落渣到瓷器坯体上,改善匣钵使用性能,增强匣钵抵抗高温和气氛作用的能力,增加使用次数,景德镇习惯作法是在匣钵内外表面涂上一层陶瓷釉浆,开始效果尚好,但这是不科学的。匣钵在高温使用过程中,陶瓷釉料熔融极易渗入匣钵气孔中,破坏匣钵内部结构,易产生龟裂并降低使用次数。以后改用高岭土泥浆作涂料,随着新的原材料的开发应用,有多种配方,其原料有:工业氧化铝,矾土熟料、生料、高岭土、耐火粘土、石英砂等,混合球磨成浆料使用。
  填料和垫饼 瓷器的变形与匣钵底部是否平整有关。民国时期多用烧过的谷壳灰渣填平匣底,再放与瓷器坯胎成分一致的泥垫饼(俗称渣饼),然后放上瓷坯装烧,渣饼只使用一次,浪费原料。20世纪60年代采用含94.32%的SiO₂等原料。通过100目筛的填料,用型刀压一层在匣钵底部,厚度为3毫米~5毫米。垫饼采用工业氧化铝和结合粘土,半干压成型预烧后使用,作为永久性垫饼。
  第二节 模具原料
  景德镇陶瓷模型的制造最初是作为辅助工序出现的,以后随着陶瓷工业的发展逐渐成为一门工艺技术。在唐英《陶冶图说》“修模是专门行业,名家个数,必须熟谙火性才能测算加减”。清乾隆年间,已发展成为专门行业,景德镇称修模店。关于修模的重要及其难度,清·朱琰《陶说》记载得尤为详细。:“园器之造,每一款识,动经千百,不有模范,断难画一。其模子必须与原样相似,但尺寸不能计算。生坯、泥松性浮,经火则松者紧,浮者实,一尺之坯,止七八寸,伸缩之理然也。欲求立坯之准,必先模子,故模匠不曰造,而曰定。一器非修数次,尺寸款识,出器时定不能吻合。必熟谙火候泥性,方能计算加减,以定模范,此匠一镇推名手者,不过三两人。”
  模具原料,古代一般使用黄土。清宣统二年(1910)建江西瓷业公司,于分厂附建一陶业学堂,首次开始使用石膏模具。20世纪60年代后新型材料的发展,采用塑料、无机材料、金属材料等制成模具。
  陶土模具 陶土模具又称陶范,自唐宋以来,制范技术,日趋成熟。圆器要用模子,用以制坯,坯要制造得好,首先要把模子搞好,所以有“瓷成于坯,坯成于模”的说法,《陶冶图编次》云:“大小园器拉成水坯,俟其渐干,用修就模子套坯其上,以手拍按,务使泥坯周正均匀,始退下阴干,以备旋削”。
  印坯模即内范,景德镇瓷工戏称其为“死人头”。它是圆器成型过程中用于器物内壁定型的模范,是印坯操作的专用模具。印坯模范一般以山土制作,经烧结而成,有一定的吸水性和坚实度,其形状通常近似一个非圆形球体,其底端制成一凸面,以便印坯时能转动自如。顶端按器型要求加工,如同阳模滚压成型的模具。另外,餐具中的大小汤匙(俗称针匙),也是用陶土模型印制的。还有器物装饰艺术上的印纹、印贴、法花、浮雕,也是应用陶模压形和印花的,据了解陶土模型所用原料,是灰白色或淡黄色稍带粘性的陶土,郊区附近及农田均可找到。
  石膏模具 石膏模具制造简便,吸水性强,价格低廉,用于注浆成型,可塑成型(湿压、旋压、液压等方法)。其作用除确定坯体形状外,利用其多孔性吸收坯料中的水份,使坯体有一定的强度。清末,景德镇陶业学堂首先采用石膏模具用于陶瓷注浆成型和模印。至1937年期间,石膏模具已开始在景德镇推广使用,当时主要用于小品种器皿的模印和注浆成型。20世纪50年代后,景市各瓷厂采用辘轳车手工刀压成型,石膏模具用量增多。1970年推广机制滚压成型和压力注浆成型。对石膏模具的吸水性、抗压强度、表面硬度和耐磨性等提出了更高要求。
  民国时期和50年代初,景德镇石膏模具原料多采用江西省和湖北应城产的石膏,80年代采用甘肃张掖和山西曲沃等地石膏。
  天然石膏矿石(又称生石膏或二水石膏),其分子式为CaSO4·2H₂0,石膏矿石中的Ca-SO4·2H₂O的含量要求在90%以上。天然石膏必须经过粉碎和炒制两大工序,形成半水石膏(又称熟石膏)其分子式为CaSO4·1/2H₂O,方可制成陶瓷模具。景德镇各瓷厂在20世纪50至60年代采用人力或机动碓臼捣碎,粉碎后通过120目~180目的筛,再投入铁锅炒制,人工不断均匀搅动直至石膏粉不再冒出气泡,以小玻璃片插入粉中测试,见其无水蒸汽和不沾粉即可。一般炒制时间为50分钟~57分钟,新石膏炒制温度为170℃~180℃。由于土法生产工艺落后,石膏模具强度低,质量差。1964年,景德镇瓷厂引进捷克斯洛伐克的技术和设备,建成年产2万吨的石膏车间。石膏矿石进厂后,经水洗、拣选、进颚式破碎机和锤式破碎机粉碎,粉碎后通过双层振动筛筛分,颗粒大小要求达到2毫米左右,通过螺旋运输机送入炒锅生料仑,定时放入直径为1.8米的凸底锅里炒制,每锅炒制量约1.5吨,炒制时间1.5小时~2小时,炒制温度控制在160℃~180℃,待失去其部分结合水,便转变为β型半水石膏,送入陈化池,再次通过螺旋运输机送到鼓形粉碎机,旋风分离器进行三级粉磨,使颗粒通过170目筛余≤10%,小于0.1毫米颗粒后入库机械称量包装(25公斤/袋)。景德镇瓷厂石膏车间除保证该厂所需石膏粉外,还部分供应市内各瓷厂。1980年6月,该车间改名为景德镇市陶瓷石膏模具厂,并扩大生产设备和规模,从甘肃等地运来天然石膏进行粉碎加工和炒制筛选装袋供应。
  景德镇陶瓷石膏模具厂生产的β型半水石膏40目筛及100目筛余量为0,凝结时间为8分40秒,终凝为22分,抗折强度2小时为30.07公斤/平方厘米,干燥强度为59.83公斤/平方厘米。
  硫磺模具 母模是生产工作模的工具,是根据“种模”(型模)翻制出来的模具。对其性能要求是表面光洁、强度高、膨胀力小(最好没有)、使用耐久,景德镇各瓷厂习惯用硫磺模具,即用86%的硫磺和14%的石墨(滑石也可代用),混合均匀后,以小火熔化成稠糖浆状时熄火,冷却至有适当流动状时,倒入预先准备好的种模上即成。20世纪70年代,采用环氧树脂制母模性能更好。
  塑料模型 塑料模型具有微孔结构,表面光滑,机械强度高,耐磨性能好,并耐腐蚀,有利于提高陶瓷坯体的质量,使用寿命长,可达4000次以上,按原材料组成可分聚氯乙烯、聚四氯乙烯、聚氨基甲酸脂等类。
  聚氯乙烯 粉状树脂,外加增塑剂和固化剂混合振动加压成形,于180℃~185℃的温度下,热压1小时~2小时,再通风冷却。
  聚四氯乙烯 粉状,外加1/5毫米、0.15毫米~0.3毫米的石英粉、1.6/100的无水硫酸钠,混合后加压成形,在360℃~380℃的温度下热处理。
  聚氨基甲酸脂 另外酌加催化剂、发泡剂和泡沫稳定剂,混合均匀加压成形。
  无机材料模型 景德镇市陶研所试验成功用星子高岭35%,白色糠灰(过40目筛)15%,漳州粘土7.5%,碳酸钙粉9%,水晶粉2.5%,聚氯乙烯树脂粉13%,混和球磨滤水,用30吨压力机压制成形,阴干后在800℃温度下素烧和高温保温1小时,该模具吸水率约32%~35%,耐高温和抗腐蚀性能大大超过石膏模具。
  金属模具 钢模(干压成型模具)盘子、碟子等扁平器皿,以及墙地砖、釉面砖及低压电瓷夹板等,多采用配制好的干粉制造,通过控制模子装料量以达到均匀压力压缩和坯体密度均一的目的,这种模具可缩短和简化生产过程,产量大、成本低。模具材料要求强度大,耐磨性高,常用的有碳素工具钢(如T7A、T8A、TlOA等),低合金工具钢(如CrWMn、5CrNi—Mo、9CrSi等),高合金工具钢(如Cr12、Cr12MoV等),还有高速工具钢和硬质合金等。

知识出处

中国瓷都•景德镇市瓷业志市志2卷(上册)

《中国瓷都•景德镇市瓷业志市志2卷(上册)》

出版者:方志出版社

本志记载了景德镇千余年来的瓷业历史和现状,反映了景德镇瓷业的经济、文化和工艺,是第一部集景德镇瓷业资料之大全的专业地情资料性巨著。

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