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细说长石

  • 发布时间:2012-06-05
  • 来源:宜陶矿业
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一、矿产名称长石

长石是钾、钠、钙、钡等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物,晶体结构属架状结构。其主要成份为SiO2、Al2O3、K2O、 Na2O、CaO等。长石族矿物在地壳中分布最广,约占地壳总量重量的50%。它们是一种普遍存在的造岩矿物,其中60%赋存在岩浆中,30%分布在变质岩中 ,10%存在于沉积岩主要是碎屑岩中,但只有在相当富集时长石才可能成为工业矿物。长石的主要组份有四种:钾长石、钠长石、钙长石、钡长石,长石族矿物的主要物理化学性 质如下:

3钾长石:K2O.Al2O3.SiO2,其中K2O16.9%,Al2O318.4%, SiO264.8%,密度2.56g/cm3,莫氏硬度为6,单斜晶系,颜色为白、红、乳白色,熔点1290℃。

3钠长石:Na2O.Al2O3.SiO2,其中Na2O11.8%,Al2O319.5%, SiO268.8%,密度2.605g/cm3,莫氏硬度为6,三斜晶系,颜色为白、蓝、灰色,熔点1215℃。

3钙长石:CaO.Al2O3.SiO2,其中CaO20.1%,Al2O336.7%, SiO243.2%,密度2.77g/cm3,莫氏硬度为6,三斜晶系,颜色为白、灰、红色,熔点1552℃。

3钡长石:BaO.Al2O3.SiO2,其中BaO40.9%,Al2O327.1%,SiO232.0%,密 度2.77g/cm3,莫氏硬度为6,三斜晶系,颜色为白、灰、红色,熔点1715℃。

二、矿床类型及其分布

1.矿床的成因类型

3长石矿床按成因可分为两大类:

(1)伟晶岩型长石矿:此类矿床主要赋存于伟晶岩区,其围岩多为古老的沉积变质的片麻岩或混合岩化片麻岩。也有一些矿脉产于花岗岩体或基性岩体中,或在其接触带上。矿 石主要集中于伟晶岩的长石块体带或分异单一的长石伟晶岩中。中国长石矿床多为伟晶岩型矿床,如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、辽宁海城及湖南衡山等,均属 此类。

(2)岩浆岩型长石矿床:此类矿床产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中,其中以产于碱性岩中的最为重要,如霞石正长岩、霞石正长斑岩矿床,其次为花岗岩、白岗岩矿床以及 正长岩、石英正长岩矿床等。

2.矿床的工业类型

一般情况下,纯长石在自然界中很少存在,即使是被称为“钾长石”的矿物中,也可能共生或混入一些钠长石。一般把钾长石和钠长石构成的长石矿物称为碱长石;由钠长石 和钙长石构成的长石矿物称为斜长石;钙长石和钡长石构成的长石矿物称为碱长石。钾微斜长石是晶系为三斜晶系的钾长石的一种,钠长石以规则排列的形式夹杂在钾长石中, 称为条纹长石。

国内已开采利用的长石矿主要产于伟晶岩,有一部份长石产于风化花岗岩、细晶岩、热液蚀变矿床及长石质砂矿。

3.矿产的分布情况

长石是地壳中最丰富的矿产之一,在一些沉岩层中和几乎所有火成岩中都有产出。据推断,长石可采矿床遍布全世界的绝大部份地区,而潜在的可利用矿产总量也极为庞大。

我国长石矿资源非常丰富,截止到1994年,具有一定保有储量的矿点近数十个,全国A+B+C级的保有储量为4083万吨。其中尚未开发利用的占半数以上。主要分布在山西、辽 宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。

三.矿床的主要工业指标

1.工业上对长石矿的一般要求如下:

(1)长石经手选后尽量纯净而不含杂质、表面无铁化现象或只有少量铁化现象。铁质矿物、含铁质的黑色矿物和云母片等的总含量应低于8%。

(2)矿体中长石含量要求在40%以上。

(3)矿石块度大于5cm。

(4)长石粉细度,要求通过200目筛,筛余物应小于7%。

(5)在1130℃下煅烧后,应熔融成白色透明的玻璃体。

四.矿石性质

1.矿石的矿物组成

3长石是由硅氧四面体组成架状构造的钾、钠、钙铝硅酸盐矿物。在自然界中,长石大致分三大系列。一是由钾、钠两组长石相互混熔而形成的碱性长石系列,它 包括正长石、微斜长石、透长石、冰长石及歪长石五种;二是由钠、钙长石两种组份相互混熔而形成的斜长石系列。目前习惯上只按钠、钙组分含量比列的不同而将斜长石分为 六种。

2.目的矿物的矿物特征

3长石晶形有单斜晶系和三斜晶系两种。碱性长石呈褐红、肉红、白、灰白等色,斜长石为灰白色、深灰色。长石的硬度为6—6.5,密度2.55—2.67g/cm3,玻璃光 泽,两组解理完全。

长石双晶比较常见,它已成为鉴定长石的重要特征。按照双晶结合和双晶轴的关系,可将其分为三类:即正交双晶、平行双晶和混合双晶。常见的双晶有:钠长石双晶、卡式 双晶、肖式双晶、阿克林双晶等。

五.工艺特性及主要用途

1.工艺特征

3长石的熔点在1100—1300℃之间,化学稳定性好,在与石英及铝硅酸盐共熔时有助熔作用,常被用于制造玻璃及陶瓷坯釉的助熔剂,并可降低烧成温度,在搪瓷原料工业上 用长石和其他矿物原料可配制珐琅。此外,长石还可用于磨料工业。蓝绿色的微斜长石,即天河石含Rb、Cs,可作为工艺矿石及综合回收Rb、Cs的原料。透明长——月光石可作 宝石原料。

2 .主要用途

长石矿物除了作为玻璃工业原料外(约占总用量的50—60%),在陶瓷工业中的用量占3>0%,其余用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其它行业。

(1)玻璃熔剂:长石是玻璃混合料的主要成份之一。长石含Al2O3高,铁质含量低,且比氧化铝易熔,不但熔融温度低而且熔融范围宽,主要用来提高 玻璃配料中的氧化铝含量,降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量,以减少碱的用量。此外,长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢,结晶能力小,可以防止在玻璃形成过程中 析出晶体而破坏制品。长石还可以用来调节玻璃的粘性。一般各种玻璃混合料用钾长石或钠长石。

(2)陶瓷坯体配料:在烧成前长石能起瘠性原料的作用,减少坯体的干燥收缩和变形,改善干燥性能,缩短干燥时间。在烧成时可作为熔剂降低烧成温度,促使石英和高岭土 熔融,并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间,使坯体致密而减少空隙,从而提高其机械强度和介电性能。此外 长石玻璃的生成还能提高坯体的透光性。长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异。

(3)陶瓷釉料:陶瓷釉料主要由长石、石英和粘土原料配成,其中长石含量可达10—35%。在陶瓷工业中(坯料和釉料)主要是用钾长石。

(4)搪瓷原料:主要用长石和其它矿物原料掺配成法琅。长石的掺入量通常为20—30%。

(5)磨料:在制作磨轮时常用长石作陶质胶结物成份,其含量为28—45%。

(6)其他:钾长石可作为提取钾肥的原料。

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