礦物簡(jiǎn)介
硅灰石是一種鈣的偏硅酸鹽類(lèi)礦物，化學(xué)分子式為Ca3[S3iO9],理論化學(xué)成分CaO48.3%，SiO251.7%,其中的Ca常被Fe、Mg、Mn、Ti、Sr離子置換，形成類(lèi)質(zhì)同象體，故自然界純凈的硅灰石較罕見(jiàn)。
天然硅灰石（低溫三斜硅灰石）常呈白色至灰白色，偶見(jiàn)肉紅、黃、綠、棕色。玻璃光澤，解理面珍珠光澤，色澤光亮。純度99%、粒度-325目的白度為92%-96%。紫外光下發(fā)黃、橙或粉紅到橙色熒光，有些可發(fā)磷光。密度2.78~2.91g/cm3，硬度為4.5~5，熔點(diǎn)1544℃。含雜質(zhì)則熔點(diǎn)降低。具有線(xiàn)性膨脹特點(diǎn)和低的膨脹系數。
硅灰石具有良好的化學(xué)穩定性，在25℃的中性水中溶解度為0.095mg/l。一般情況下耐酸、耐堿、耐化學(xué)腐蝕，但在濃鹽酸中分解，形成絮狀物。硅灰石通常呈針狀，放射狀，纖維狀集合體，纖維長(cháng)與直徑之比約7-8:1。甚至微小的顆粒仍保持纖維狀的習性。熱膨脹小，燒失量低，有良好的助熔性。在1126℃轉變?yōu)榧俟杌沂瘯r(shí)，膨脹系數加大，絕緣性能較好，低溫變體的電阻值較大，故適用于制造低損耗瓷。
我國從1975年湖北大冶小箕鋪首先發(fā)現硅灰石礦床以來(lái)，相繼在吉林、湖南、江西、福建、青海、河北、浙江、遼寧等省陸續發(fā)現了一批大、中型硅灰石礦床。我國硅灰石總儲量約占世界總儲量的40％。是世界上硅灰石礦儲量最多的國家之一。70年代末，我國開(kāi)始了硅灰石的應用研究。我國硅灰石工業(yè)發(fā)展迅速，并已打入國際市場(chǎng)。
性質(zhì)結構
硅灰石（Wollastonite）是一種鈣的偏硅酸鹽礦物，化學(xué)分子式為CaSiO3，理論化學(xué)成分為CaO48.3%，SiO251.7%，其中的Ca常被Fe、Mg、Mn、Ti、Sr離子置換，形成類(lèi)質(zhì)同象體，故自然界純凈的硅灰石較罕見(jiàn)。硅灰石是一種接觸變質(zhì)礦物，產(chǎn)于巖漿侵入體與碳酸鹽巖的接觸帶，由SiO2與CaCO3反應而成，也可以由含鈣的巖層如石灰巖，大理巖經(jīng)區域變質(zhì)作用形成。
硅灰石有三種同質(zhì)多象變體：二種低溫相變體，即三斜晶系硅灰石和單斜晶系副硅灰石，一種高溫象變體，通稱(chēng)假硅灰石。自然界常見(jiàn)的硅灰石主要是低溫三斜硅灰石，其它二種象變體很少見(jiàn)。
低溫三斜晶系硅灰石為鏈狀結構，晶體常沿Y軸延伸成板狀、桿狀和針狀；集合體呈放射狀、纖維狀塊體，甚至微小的顆粒仍保持纖維狀的習性；常呈白色和灰白色，玻璃光澤到珍珠光澤；密度2.78～2.91g/cm3，硬度4.5～5，熔點(diǎn)1544°C，溶于酸，加鹽酸煮沸可生產(chǎn)絮狀硅膠，熱膨脹小，燒失量低，有良好的助熔性。
低溫變體中，[CaO6]八面體共棱聯(lián)結或平行b軸的鏈，與由雙四面體和單四面體交互排列的[Si3O9]∞單鏈硅氧骨干相配合（圖1）。[CaO6]八面體的棱長(cháng)為0.365nm，[Si2O7]雙四面體長(cháng)約為0.41-0.42nm。
圖 1 硅灰石的晶體結構與顏色
用途作用
由于硅灰石具有針狀、纖維狀晶體形態(tài)及較高的白度和獨特的物理化學(xué)性能，廣范應用于陶瓷、油漆、涂料、塑料、橡膠、冶金保護渣、化工、造紙、電焊條以及作為石棉代用品、磨料粘結劑、玻璃和水泥的配料等。
表2 硅灰石目前的主要用途
| 應用領(lǐng)域 |
主要用途 |
| 陶瓷 |
釉面磚、衛生瓷、日用瓷、美術(shù)瓷、電瓷、高頻低損耗無(wú)線(xiàn)電瓷、化工陶瓷、釉料、色料等 |
| 化工 |
油漆、涂料、顏料、橡膠、塑料制品、樹(shù)脂的填料等 |
| 冶金 |
冶金（鑄鋼）保護渣和隔熱材料 |
| 建筑 |
替代石棉的輔助建筑材料、白水泥和耐酸、耐堿微晶玻璃的原料、玻璃的助熔劑等 |
| 電子 |
電子絕緣材料，熒光燈、電視機顯像管、X射線(xiàn)熒光屏涂料 |
| 機械 |
優(yōu)質(zhì)電焊材料、磨具粘合材料及鑄造模具 |
| 造紙 |
填料及代替部分紙漿（纖維） |
| 汽車(chē) |
離合器、制動(dòng)器、車(chē)門(mén)把、保險杠等的填料 |
| 農業(yè) |
土壤改良劑和植物肥料 |
| 其他 |
過(guò)濾介質(zhì)、玻璃熔窯的耐火材料 |
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