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粉体百科 | 硅线石的特点、分布及应用


来源:中国粉体网   黑金

[导读]  硅线石属于蓝晶石族高铝矿物,是一种十分重要的非金属矿物原料。它与蓝晶石和红柱石具有相同的化学成分而晶体结构相异,属同质异相变体,合称为“三石”,化学通式为Al2O3·SiO2 。

中国粉体网讯  硅线石属于蓝晶石族高铝矿物,是一种十分重要的非金属矿物原料。它与蓝晶石和红柱石具有相同的化学成分而晶体结构相异,属同质异相变体,合称为“三石”,化学通式为Al2O3·SiO2




硅线石晶体结构


硅线石的基本特点


  • 硅线石属斜方晶系,其晶体外形呈柱状、针状及毛发状,此外还常呈纤维状或放射状的集合体。

  • 颜色多呈白色 、灰色 、绿色和褐色,断口呈玻璃光泽。

  • 硅线石熔点为 1850 ℃,密度3.23~3.27g/cm3,硬度6.5~7.5。

  • 硅线石加热到1545℃时硅线石会不可逆转地转变为莫来石,3Al2SiO5→Al6Si2O13+SiO2,同时伴随7%的体积膨胀。因而硅线石具有一定的热膨胀性。

  • 硅线石具有很好的热稳定性和高的耐火度,由硅线石生产的耐火材料其稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍,耐火度可达1850℃。

  • 化学成分较纯,杂质含量很少,化学性质非常稳定,不溶于水和酸,对金属及玻璃熔体熔渣的抗侵蚀性能好,具有良好的抗热震性、抗渣侵蚀性、机械强度、耐磨性、抗化学腐蚀性和较高的耐火度。


硅线石资源分布


硅线石是一种高温变质矿物,常见于火成岩与泥质岩石接触带。世界硅线石矿产储量约有1亿吨,分布较广,主要产出国有印度、澳大利亚。


印度的硅线石矿床分布较广,但有经济价值的矿床很少。最重要的工业矿床集中在马哈拉施特拉邦和马哈拉伊邦。这两个邦的硅线石产量占全国硅线石总产量的90%。印度规模最大,质量最好的硅线石矿床为阿萨姆地区科哈斯山脉的丛林地区,该地区的矿床分为块状硅线石和块状硅线石一石英一云母页岩两种。




澳大利亚硅线石资源集中于南部的威廉姆斯地区的克劳福德矿床,矿床为高岭土一硅线石一云母矿床。


我国硅线石储量丰富,约占世界总储量的1/3。我国硅线石矿床主要分布于福建莆田、内蒙古土贵乌拉、河北平山、河南叶县及黑龙江鸡西等。



硅线石的应用


硅线石具有化学性质稳定、抗热震性好、耐火度高、机械强度好等特点,可作为陶瓷、耐火材料、合成莫来石、焊接材料、摩擦材料等的原料使用,被广泛应用于冶金、化工、陶瓷、玻璃等领域。


在陶瓷领域的应用


硅线石由于莫来石化行为导致的体积膨胀使得人们可以将硅线石用为添加剂,将硅线石添加到陶瓷或者是其他的材料中,最终可以达到将这些材料相变增韧的目的。以硅线石为原料制得的蜂窝陶瓷、莫来石瓷以及陶瓷棚板等已广泛应用于工业中。


在耐火材料领域的应用


硅线石在高温下分解产生莫来石和二氧化硅,同时伴随一定的体积膨胀,因此以硅线石为主要原料的制品或将硅线石添加到其他制品中,利用其体积膨胀效应可以有效抵消制品在高温烧成过程中产生的体积收缩,限制了局部应力,阻止和钝化了裂纹的产生,提高了制品的抗热震性,减小了机械剥落,从而提高了品的性能,延长了制品的使用寿命。


以硅线石为原料制得的莫来石 -刚玉制品、碳化硅-硅线石制品、硅线石-堇青石质窑具、莫来石-硅线石质窑具、高铝砖、浇注料、可塑料、喷涂料等性能优异,应用广泛。


作为合成莫来石原料


自然界中天然的莫来石比较罕见,因此常常采用人工合成的方法制备莫来石.硅线石具有来源广、成本低的特点,硅线石转化为莫来石的理论转化率为86.0%,同时析出14.0%的熔融二氧化硅,因此利用其高温下的莫来石化反应可以制备出莫来石。


作为焊接材料原料


硅线石精矿中含有Al2O3与SiO2,结晶水很少,同时S,P等杂质元素含量极低,并且硅线石很小的热膨胀系数有利于改善焊条、焊剂的脱渣性,因此以硅线石作为焊接材料的原料是可行的。


其它领域的应用


用作摩擦材料填料、合成原料添加剂,还可应用在医学领域,用来制造假牙、骨头移植物和碎骨连接板,色泽艳丽的硅线石还可作宝石。


参考资料:

张巍.硅线石的综合利用进展

李珍等.硅线石及其尾矿利用研究

曹伟达.纤维状硅线石超细粉体的制备研究

赵平等.硅线石矿物的提纯及应用


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