天然粉石英是由微粒石英（10-30μm）組成的致密石英巖經(jīng)風(fēng)化作用碎裂形成，一般純度高、雜質(zhì)少，不需研磨即可使用，常作為天然的粉末硅質(zhì)材料廣泛應用于電工絕緣、防水防腐蝕、精密熔模鑄造、橡膠、塑料、油漆體質(zhì)顏料及新型建筑材料等領(lǐng)域。
1粉石英的物化特性
粉石英的化學(xué)成分依產(chǎn)地而異。一般SiO2含量都在98%以上，雜質(zhì)有Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2等。采用一定提純工藝，其SiO2含量可達99.95%，Fe2O3可降至0.001%。
電鏡下觀(guān)察表明，粉石英為碎屑狀風(fēng)化產(chǎn)物，其主晶相為α石英，一般由幾顆至十幾顆微晶石英鑲嵌組成等粒狀集合體，且均勻分布。解離后的單體石英顆粒呈粒狀結構，晶體內裂紋少，無(wú)孔隙結構，基本上無(wú)雜質(zhì)物及包裹物。
天然粉石英外觀(guān)為白色、灰白色或淡黃白色，呈疏松粉狀，受鐵及其他雜質(zhì)污染時(shí)，顏色呈黃色或棕紅色。通常粉石英的白度為50，有的可高達70。能吸收水分，飽和吸水率為30%左右，但吸水后，呈疏松狀而不具粘性和可塑性。在水中形成混濁，靜置時(shí)發(fā)生重力沉降。天然含水量為7%-10%。熔點(diǎn)為1770-790℃，小于75μm的粉石英其比表面積為1635cm2/g，莫氏硬度為7，折光率為1.55，pH值為7。
2粉石英的選礦提純及應用領(lǐng)域
天然粉石英礦的經(jīng)分級、脫泥處理之后可直接用于磨料工業(yè)、玻璃工業(yè)、普通陶瓷業(yè)、油漆制造業(yè)、橡膠和塑料等領(lǐng)域。
玻璃工業(yè)中普通平板玻璃要求SiO2含量在96%以上。經(jīng)脫泥、分級之后的粉石英其SiO2含收量可達98%以上，因此，只要篩分除去過(guò)細粒級的粉末，就可用于平板玻璃的生產(chǎn)。
普通陶瓷用的粉石英要求在98.5%以上，經(jīng)淘洗加工后的粉石英幾乎都能達到這個(gè)要求，且還可提高陶瓷的強度以及絕緣性能。
另外，粉石英用于油漆涂料領(lǐng)域，也能夠提高油漆的耐久性以及平滑性；用于橡塑制品時(shí)，還可使其具有很高的耐酸堿性。
當粉石英用于耐高壓電瓷、日用細瓷、中高檔玻璃、涂料、填料等要求較高的行業(yè)時(shí)，必須進(jìn)行酸洗提純。
粉石英中雜質(zhì)主要為金屬氧化物，其中，部分Fe2O3以氧化膜的形式附存于礦物顆粒表面，Al2O3則以粘土礦物（如高嶺土、伊利石、云母等顆粒礦物）的形式混入。所以常用物理（機械擦洗）與化學(xué)（酸處理）的方式結合進(jìn)行。常用酸有鹽酸、硫酸、氫氟酸、草酸等?？捎脝我凰?，也可用混合酸，實(shí)驗表明，混合酸的提純效果優(yōu)于單一酸。
例如：宜春粉石英的硅粉、硅砂、尾泥經(jīng)同種方法提純，效果不一。究其原因，主要是各類(lèi)SiO2粒度、結構及雜質(zhì)附存狀態(tài)存在一定差異。粉石英中硅粉、硅砂超細產(chǎn)品、尾泥經(jīng)提純后均可在電子、電工行業(yè)中應用，但在石英玻璃行業(yè)僅硅粉具有應用的可能。
3粉石英的超細粉碎及應用領(lǐng)域
粉石英是一種碎屑狀風(fēng)化產(chǎn)物，具有可磨性好的特點(diǎn)，磨細能耗低?？捎脭嚢枘?、振動(dòng)磨、砂磨、剝片機、球磨機、氣流磨、高壓水射流和機械沖擊粉碎機等進(jìn)行超細粉碎。
粉碎方法有干法、濕法兩種，通常濕法因助磨劑（一般是水）的助磨作用，所得產(chǎn)品的粒度較干法細。
粉石英經(jīng)超細粉碎后，不僅中位徑減小，比表面積增大，而且結構與性能也會(huì )發(fā)生一定程度的變化。超細粉碎后的粉石英表面活性增強，溶解度增大，為其應用和表面改性都提供的良好的基礎。
超細粉碎后的粉石英可應用于高壓電瓷、高檔陶瓷釉料、加氣混凝土、耐火材料等行業(yè)。如四川省耐火材料工業(yè)聯(lián)合公司利用SiO2純度為99.5%，粒度小于10μm的SiO2的硅粉在硅磚生產(chǎn)、低水泥澆注料、粘土結合澆注料中使用均取得良好效果。在不燒磚中，作為膨脹劑加入可代替價(jià)格昂貴的蘭晶石、硅線(xiàn)石和紅柱石，降低成本且性能不變。粘土結合澆注料由于SiO2微粉的加入低溫強度大幅度提高，高溫下抗剝落能力提高，在溫度交替變化時(shí)有較好的抵抗應力和抵抗熱氣流和粉塵的沖刷性能。
4粉石英表面改性及應用領(lǐng)域
粉石英與高分子材料的親和性差，作填料時(shí)易分散不均，甚至成團，這對產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響。因此，必須對粉石英進(jìn)行表面改性。
粉石英常用表面化學(xué)包覆改性。改性劑主要是硅烷偶聯(lián)劑。根據產(chǎn)品應用領(lǐng)域不同可選擇不同的硅烷偶聯(lián)劑。改性方法主要有濕法、半干法、干法改性三種。目前常用的方法是采用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行偶聯(lián)化處理。
目前，改性粉石英主要用作塑料、橡膠等高分子材料的填充增強劑。國外已在環(huán)氧樹(shù)脂、苯二甲二丙脂、聚丙烯、聚脂、高密度聚乙烯等樹(shù)脂體系中廣泛應用，主要用于熱固性塑料和熱塑性塑料。國內主要在環(huán)氧樹(shù)脂中應用，少量在耐火涂料中應用。
超微細顆粒作為物質(zhì)存在的一種特殊狀態(tài)以其體積效應和表面效應顯著(zhù)區別于一般微粒及傳統的微細顆粒的塊體材料，超微細顆粒的制備及相關(guān)物性的研究作為一個(gè)新興學(xué)科領(lǐng)域正在形成和發(fā)展之中?，F在高比表面納米二氧化硅作為一種新型的輕質(zhì)多孔非晶態(tài)固體材料，已經(jīng)得到了應用。將少量的納米微粉石英加入到橡膠、塑料、涂料等化工產(chǎn)品中，可以提高這類(lèi)材料的性能，例如抗老化、抗紫外線(xiàn)輻射、提高抗拉強度等。將粉石英進(jìn)行超微細化及深加工，將使粉石英的應用前景更為廣闊。
來(lái)源：天然粉石英的開(kāi)發(fā)利用及深加工，作者：郝保紅等；粉石英的深加工及其利用研究，作者：鄧慧寧等
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
2018年第四期礦物精細加工與應用技術(shù)高級研修班
2018年12月2日-4日 廣州
培訓大綱：
1、非金屬礦粉體精細加工技術(shù)
2、非金屬礦粉體表面改性技術(shù)
3、非金屬礦粉體在涂料中的應用技術(shù)
4、非金屬礦粉體如何打開(kāi)涂料行業(yè)市場(chǎng)
5、2018涂料狼群工程師技術(shù)沙龍
6、聯(lián)誼晚宴
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