中國(guó)粉體網(wǎng)訊 硅線石屬于藍(lán)晶石族高鋁礦物,是一種十分重要的非金屬礦物原料。它與藍(lán)晶石和紅柱石具有相同的化學(xué)成分而晶體結(jié)構(gòu)相異,屬同質(zhì)異相變體,合稱為“三石”,化學(xué)通式為Al2O3·SiO2 。
硅線石晶體結(jié)構(gòu)
硅線石的基本特點(diǎn)
硅線石屬斜方晶系,其晶體外形呈柱狀、針狀及毛發(fā)狀,此外還常呈纖維狀或放射狀的集合體。
顏色多呈白色 、灰色 、綠色和褐色,斷口呈玻璃光澤。
硅線石熔點(diǎn)為 1850 ℃,密度3.23~3.27g/cm3,硬度6.5~7.5。
硅線石加熱到1545℃時(shí)硅線石會(huì)不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊?lái)石,3Al2SiO5→Al6Si2O13+SiO2,同時(shí)伴隨7%的體積膨脹。因而硅線石具有一定的熱膨脹性。
硅線石具有很好的熱穩(wěn)定性和高的耐火度,由硅線石生產(chǎn)的耐火材料其穩(wěn)定性比粘土質(zhì)耐火材料高1.5倍,耐火度可達(dá)1850℃。
化學(xué)成分較純,雜質(zhì)含量很少,化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,不溶于水和酸,對(duì)金屬及玻璃熔體熔渣的抗侵蝕性能好,具有良好的抗熱震性、抗渣侵蝕性、機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性和較高的耐火度。
硅線石資源分布
硅線石是一種高溫變質(zhì)礦物,常見(jiàn)于火成巖與泥質(zhì)巖石接觸帶。世界硅線石礦產(chǎn)儲(chǔ)量約有1億噸,分布較廣,主要產(chǎn)出國(guó)有印度、澳大利亞。
印度的硅線石礦床分布較廣,但有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床很少。最重要的工業(yè)礦床集中在馬哈拉施特拉邦和馬哈拉伊邦。這兩個(gè)邦的硅線石產(chǎn)量占全國(guó)硅線石總產(chǎn)量的90%。印度規(guī)模最大,質(zhì)量最好的硅線石礦床為阿薩姆地區(qū)科哈斯山脈的叢林地區(qū),該地區(qū)的礦床分為塊狀硅線石和塊狀硅線石一石英一云母頁(yè)巖兩種。
澳大利亞硅線石資源集中于南部的威廉姆斯地區(qū)的克勞福德礦床,礦床為高嶺土一硅線石一云母礦床。
我國(guó)硅線石儲(chǔ)量豐富,約占世界總儲(chǔ)量的1/3。我國(guó)硅線石礦床主要分布于福建莆田、內(nèi)蒙古土貴烏拉、河北平山、河南葉縣及黑龍江雞西等。
硅線石的應(yīng)用
硅線石具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗熱震性好、耐火度高、機(jī)械強(qiáng)度好等特點(diǎn),可作為陶瓷、耐火材料、合成莫來(lái)石、焊接材料、摩擦材料等的原料使用,被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、陶瓷、玻璃等領(lǐng)域。
在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用
硅線石由于莫來(lái)石化行為導(dǎo)致的體積膨脹使得人們可以將硅線石用為添加劑,將硅線石添加到陶瓷或者是其他的材料中,最終可以達(dá)到將這些材料相變?cè)鲰g的目的。以硅線石為原料制得的蜂窩陶瓷、莫來(lái)石瓷以及陶瓷棚板等已廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。
在耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用
硅線石在高溫下分解產(chǎn)生莫來(lái)石和二氧化硅,同時(shí)伴隨一定的體積膨脹,因此以硅線石為主要原料的制品或?qū)⒐杈石添加到其他制品中,利用其體積膨脹效應(yīng)可以有效抵消制品在高溫?zé)蛇^(guò)程中產(chǎn)生的體積收縮,限制了局部應(yīng)力,阻止和鈍化了裂紋的產(chǎn)生,提高了制品的抗熱震性,減小了機(jī)械剝落,從而提高了品的性能,延長(zhǎng)了制品的使用壽命。
以硅線石為原料制得的莫來(lái)石 -剛玉制品、碳化硅-硅線石制品、硅線石-堇青石質(zhì)窯具、莫來(lái)石-硅線石質(zhì)窯具、高鋁磚、澆注料、可塑料、噴涂料等性能優(yōu)異,應(yīng)用廣泛。
作為合成莫來(lái)石原料
自然界中天然的莫來(lái)石比較罕見(jiàn),因此常常采用人工合成的方法制備莫來(lái)石.硅線石具有來(lái)源廣、成本低的特點(diǎn),硅線石轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石的理論轉(zhuǎn)化率為86.0%,同時(shí)析出14.0%的熔融二氧化硅,因此利用其高溫下的莫來(lái)石化反應(yīng)可以制備出莫來(lái)石。
作為焊接材料原料
硅線石精礦中含有Al2O3與SiO2,結(jié)晶水很少,同時(shí)S,P等雜質(zhì)元素含量極低,并且硅線石很小的熱膨脹系數(shù)有利于改善焊條、焊劑的脫渣性,因此以硅線石作為焊接材料的原料是可行的。
其它領(lǐng)域的應(yīng)用
用作摩擦材料填料、合成原料添加劑,還可應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,用來(lái)制造假牙、骨頭移植物和碎骨連接板,色澤艷麗的硅線石還可作寶石。
參考資料:
張巍.硅線石的綜合利用進(jìn)展
李珍等.硅線石及其尾礦利用研究
曹偉達(dá).纖維狀硅線石超細(xì)粉體的制備研究
趙平等.硅線石礦物的提純及應(yīng)用
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除!