山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-11-29
石英
石英是主要造巖礦物之一,一般指低溫石英(α-石英),是石英族礦物中分布最廣的一個礦物。廣義的石英還包括高溫石英(β-石英)和柯石英等。 主要成分是SiO2,無色透明,常含有少量雜質(zhì)成分,而變?yōu)榘胪该骰虿煌该鞯木w,質(zhì)地堅硬。
石英是一種物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均十分穩(wěn)定的礦產(chǎn)資源,晶體屬三方晶系的氧化物礦物。 石英塊又名硅石, 主要是生產(chǎn)石英砂 (又稱硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和燒制硅鐵的原料。
石英是由二氧化硅組成的礦物,化學(xué)式SiO2。純凈的石英無色透明,因含微量色素離子或細(xì)分散包裹體,或存在色心而呈各種顏色,并使透明度降低。具玻璃光澤,斷口呈油脂光澤。硬度7,無解理,貝殼狀斷口。比重2.65。具壓電性。
無色、透明的石英,希臘人稱為“Krystallos”,意思是“潔白的冰”,他們確信石英是耐久而堅固的冰。中國古代人認(rèn)為嘴里含上冷的水晶能夠止渴。
2017年10月27日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,石英或方石英形式的晶狀硅塵在一類致癌物清單中。
石英是地球表面分布最廣的礦物之一,石英有多種類型,日用陶瓷原料所用的有脈石英、石英砂、石英巖、砂巖、硅石、蛋白石、硅藻土等。跟普通砂子、水晶是“同出娘胎”的一種物質(zhì)。當(dāng)二氧化硅結(jié)晶完美時就是水晶,二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙,二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石。二氧化硅晶粒小于幾微米時,就組成玉髓、燧石、次生石英巖。
它的用途也相當(dāng)廣泛。遠(yuǎn)在石器時代,人們用它制作石斧、石箭等簡單的生產(chǎn)工具,以獵取食物和抗擊敵人。石英鐘、電子設(shè)備中把壓電石英片用作標(biāo)準(zhǔn)頻率。熔融后制成的玻璃,可用于制作光學(xué)儀器、眼鏡、玻璃管和其它產(chǎn)品。還可以做精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃陶瓷等工業(yè)原料。
石英是非可塑性原料,其與粘土在高溫中生成的莫來石晶體賦予瓷器較高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性,并能增加坯體的半透明性,是配制白釉的良好原料。
民國時期多采用景德鎮(zhèn)下三寶蓬村所產(chǎn)石英。新中國成立后大多采用星子、都昌、修水等地的石英,尤其是2000年以后,石英用量劇增。釉料中用量為10%~30%,使用前應(yīng)洗凈揀選,除去污物雜質(zhì),放在窯內(nèi)高溫煅燒,便于粉碎。
石英是硅石礦的主要礦物組分。含硅46.70%。有三方晶系的低溫石英(α-石英)和六方晶系的高溫石英(β-石英)之分。一般所稱石英均指低溫石英。三方晶系,晶體呈六方柱狀,雙晶很普遍。通常呈晶簇狀、料狀、塊狀集合體。呈多種顏色,無色透明者稱為水晶,乳白色者稱為乳石英,紫色者稱為紫水晶,淺玫瑰色者稱為薔薇石英,煙色者稱為煙水晶,褐色者稱為茶晶等。玻璃光澤。硬度7,密度2.65g/cm3。不溶于除氫氟酸以外的任何酸。地殼中分布最廣的礦物之一,為多種巖石和礦床的礦物組分。用于制造硅膠、水玻璃及各種硅化物和硅酸鹽,用作塑料、橡膠的填料。還廣泛用于玻璃、陶瓷、石油、冶金、鑄造、建材等部門。
石英砂是一種堅硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2 。石英砂的顏色多種多樣常為乳白色、無色、灰色。硬度為7,性脆,無解理,貝殼狀斷口。油脂光澤,密度為2.65克/立方厘米,其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性。不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔點1750℃。具壓電性。
石英砂按品質(zhì)可分為普通石英砂,精制石英砂,高純石英砂,熔融石英砂。
1、普通石英砂
SiO2≥90~99%,F(xiàn)eO ≤0.06~0.02%,耐火度1750~1800℃。外觀部分大顆粒,表面有黃皮包囊。粒度范圍5~220目,可按用戶要求粒度生產(chǎn)。
主要用途:冶金、墨碳化硅、玻璃及玻璃制品、搪瓷、鑄鋼、水過濾、泡花堿、化工,噴沙等行業(yè)。
2、精制石英砂
SiO2≥99~99.5%,F(xiàn)e2O3≤0.02~0.015%。精選優(yōu)質(zhì)礦石進(jìn)行復(fù)雜加工而成。粒度范圍用5~480目,可按用戶要求生產(chǎn),外觀白色或結(jié)晶狀。
主要用途:高級玻璃、玻璃制品、耐火材料、熔煉石類、精密鑄造,砂輪磨材等。
3、高純石英砂
SiO2≥99.5~99.9%,F(xiàn)eO≤0.005%。是采用1~3級天然水晶石和優(yōu)質(zhì)天然石類,經(jīng)過精心挑選,精細(xì)加工而成。粒度范圍1~0.5mm,0.5~0.1mm,0.1~0.01mm,0.01~0.005mm 不等。
4、熔融石英砂
化學(xué)成份: SiO2:99.9~99.99%。Fe2O3:10PPM~25PPM。Max Li2O 含量:1~2PPM。Max Al2O3含量:20~30PPM。Max K2O 含量:20~25PPM。Max Na2O 含量:10~20PPM。
物理性能:外觀為無色透明塊狀,顆粒或白色粉末。
真比重:2.21
莫氏硬度:7.0
PH值:6.0
5、硅微粉
硅微粉:外觀為灰色或灰白色粉末。耐火度>1600℃。
容重:200~250千克/立方米。
硅微粉的化學(xué)成份見下表:
項目 | 平均值 |
SiO2 | 75~96% |
Al2O3 | 1.0±0.2% |
Fe2O3 | 0.9±0.3% |
MgO | 0.7±0.1% |
CaO | 0.3±0.1% |
NaO | 1.3±0.2% |
PH值 | 中性 |
用途作用
石英砂是重要的工業(yè)礦物原料,廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠,磨料等工業(yè)。
1、玻璃
石英坩堝(2張)
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導(dǎo)電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料。
2、陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料,窯爐用高硅磚、普通硅磚、碳化硅等的原料。
3、冶金
硅金屬、硅鐵合金、硅鋁合金等的原料或添加劑和熔劑。
4、建筑
混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料(即水泥標(biāo)準(zhǔn)砂)等。
5、化工
硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,無定形二氧化硅微粉等。
6、機(jī)械
鑄造型砂的主要原料,研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等)。
7、電子
高純度金屬硅、通訊用光纖,晶振,壓電水晶等。
8、橡膠和塑料
填料(可提高耐磨性)
9、涂料
填料(可提高涂料的耐候性)
10、航空航天
其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu),晶體形狀和晶格變化規(guī)律。使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng),諧振以及其獨特的光學(xué)特性。
11、珠寶
石英其實也是水晶的礦物名稱,具有相同的化學(xué)組成,不同的是寶石級水晶是可作為寶石的材料,可加工而成各種飾品。而多晶體石英巖經(jīng)過染色后,大部分只能作為玉石類的仿制品,例如:翡翠、岫巖玉、獨山玉等。單晶石英也可先經(jīng)炸裂后經(jīng)染色仿制碧璽等寶石。
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