杏耀-杏耀娱乐-杏耀主管_杏耀登录地址

杏耀-杏耀娱乐-杏耀主管_杏耀登录地址

当前位置: 杏耀登陆 > 杏耀主管 >

硅灰石的开发应用现状及前景

杏耀-杏耀娱乐-杏耀主管_杏耀登录地址 时间:2019年11月25日 09:14

  硅灰石作为一种新兴的非金属工业矿物,被广泛应用于各个工业领域。本文主要介绍硅灰石的优良性能及其在各领域的应用、硅灰石的开发利用现状及前景。

  硅灰石是一种天然产出的链状偏硅酸钙矿物,属三斜晶系,杏耀平台网址它是以英国化学家和矿物学家W.H.Wollaston的名字命名的。由于硅灰石形成时的温度、压力等条件的不同,具有三种同质多象变体,分别为低温的三斜晶系变体,低温的单斜变体和高温的三斜变体,是一种具有多种独特物理和化学特性的矿物。硅灰石分子式为CaSiO3或Ca[Si3O9],在其形成过程中,Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体,并混有少量的Al和微量K、Na[1]。

  硅灰石的理论化学成分为SiO2含量40%~50%,CaO含量45%~50%,Al2O3含量2%~5%,MgO含量2%~5%。硅灰石分为α晶型和β晶型,α晶型通常为粒状和粉状,β晶型为针状、纤维状,硅灰石晶体主要为β型,呈纤维状、放射状、针状集合体、甚至微小颗粒也保持其针状结构。

  自然界产出的硅灰石主要是低温三斜硅灰石,在阴极射线照射下可以发出强的黄色荧光,主要性质指标见表1-1。

  硅灰石具有白度高,不含结晶水,低吸油率,高电阻,低介电常数,无毒、无磁性,低热膨胀系数,烧失量小,优良的耐热、耐腐蚀、耐候性及机械性能优良等特点。硅灰石具有较好的热稳定性和化学稳定性,较高的长径比,α晶型的长径比为5:1,β晶型则为20:1,最高可达30:1,经特殊工艺加工破碎至5000目仍能保持其纤维状结构,因此表现出纤维的某些特性,可以作为填料替代部分纸浆纤维进行抄纸以降低生产成本[1]。

  天然硅灰石矿中硅灰石含量波动较大,而且矿物成分复杂,因此,一般须经选矿才能为工业利用。硅灰石的选矿方法随其产出特征和矿石类型不同各异。

  硅灰石深加工的目的是使经过初加工硅灰石产品的物理性能得到提高,界面特性得到改善。经过深加工,矿物的构造、化学组成不发生根本变化,但矿物的性质发生根本变化,可用来作为稀有矿物材料的替代品,从而使硅灰石深加工产品的经济效益大幅度提高[2]。

  超细粉碎是指将物料粉碎到超细颗粒粉体的技术。对于无机矿物填料而言,粒度10um的粉体物料一般称为超细粉体。硅灰石的粉碎及超细粉碎加工的主要目的是生产出具有高长径比的针状硅灰石[2]。

  目前超细粉碎方法主要是机械粉碎,即物理法,该法生产的超细颗粒产量大、成本低、工艺简单,而且由于粉碎过程中的机械化学效应,可提高粉体的活性。

  世界上已有20多个国家发现了硅灰石矿,已经查明的储量估计约2亿t,远景储量有4亿t。主要分布在独联体、美国、印度、墨西哥和芬兰等国[4]。

  我国自1975年在湖北大冶小萁铺首次发现具有工业规模的硅灰石矿床以来,先后在吉林、辽宁、黑龙江、内蒙古、河北、新疆、青海、甘肃、湖北、湖南、河南、安徽、江西、浙江、福建、广西、云南等省发现了多处硅灰石矿床。其中湖北和吉林的硅灰石储量丰富,质地优良[4]。

  硅灰石目前主要用于陶瓷、塑料、橡胶、油漆、涂料、冶金、造纸等行业,生产耐火材料或作为石棉、玻璃纤维代用品等。

  陶瓷工业是硅灰石产品的主要应用领域,约占总用量的50%,主要用于生产釉面砖、美术瓷、卫生瓷、日用瓷、电力瓷、高频低耗无线电瓷和化工陶瓷等。

  日本利用硅灰石等原料制成玻陶材料、骨料和用低品位硅灰石制备陶瓷用针状硅灰石等工艺技术已获专利,其产品具有优良的耐热性、耐水性和耐热冲击性,且有很高的机械强度,可反复使用1000次以上;而德国则研制出了一种用作电绝缘的硅灰石焦磷酸钙方晶石陶瓷,制得的产品对电弧有优良的耐热性[5]。

  硅灰石所具有的高电阻、低介电常数和低吸油性使之相对其他非金属矿物材料表现出明显的优势。改性后的硅灰石与塑料的相容性大大提高,其经粉碎后仍保持的针状晶形使之添加到塑料中可以改善塑料的性能,并保证产品具有高的热稳定性、低介电性、低吸油性以及高机械强度,同时降低制品的成本。

  尼龙是硅灰石应用大最大市场之一,用硅烷偶联剂改性处理后的硅灰石增强尼龙6或尼龙66,可改善弯曲强度、拉伸强度,降低吸湿率,提高尺寸稳定性。

  硅灰石在橡胶行业的应用研究在国内开展较早,并实现了用RB硅灰石粉代替立德粉、部分钛白粉、白炭黑、轻钙、陶土等作为各型橡胶的填料,制品的多项性能指标得到改进[5]。

  孙洪流等人研究了有机化改性硅灰石在丁苯橡胶(SBR)体系中的填充效果,实验所用配方:SBR1500,100;ZnO,5;硬脂酸,40。试验表明硅灰石经有机改性后填充于丁苯橡胶中,其拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率、耐磨耗等性能都有提高。

  硅灰石在涂料行业主要用于聚丙烯防腐涂料中,其粉状原料具有较高的表面光泽度、较好的防水侵蚀和缓冲pH值的性能。

  硅灰石在涂料中作为体质颜料部分代替钛白粉等白色颜料,起遮盖、增量作用,能够降低涂料的成本,增加漆膜厚度,使漆膜丰满、坚实、耐磨,同时调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。硅灰石较高的折射率(1.62)使之在涂料中起到平光剂的作用,制出的颜料能够表现出纯正的白色或者配出的颜料呈现出鲜艳亮丽的色彩,白漆能够长久保持明亮的色调,而且颜料沿表面分布均匀。

  硅灰石是天然的低温熔化材料,具备固有的助熔性能、成分稳定、纯度高、碱度(CaO/SiO2)趋于中性等优良特性,为冶金炼钢的保护连铸料提供了理想的原料,特别是硅灰石中Al2O3的含量甚微,使制成的冶金保护渣吸附钢水中有害杂质Al2O3的能力极强[5]。

  国内已成功地以硅灰石为原料,添加萤石、碱粉等助剂以及膨胀珍珠岩、蛭石、石墨等低密度配料、高SiO2含量的粉煤灰等制成硅灰石系列冶金保护渣,取代了昂贵的进口保护渣,对冶金炼钢行业的发展起到了促进作用。硅灰石还具有极好的抗热性能,因此可用于控制有色金属的浇注流量,还可替代传统的难熔原料。

  硅灰石具有折射率高、白度高等特性,做造纸填料,能增加纸张的不透明度和白度。硅灰石用于造纸,所形成的吸墨性能提高,同时由于平滑度提高、透显降低,因而增加了纸张的适印性。

  硅灰石的针状特性、低膨胀率及优良的抗热冲击性,是短纤维石棉理想代用品。高摩擦系数硅灰石代替石棉制备的摩擦材料主要应用在刹车片、阀塞、汽车离合器等领域。日本研制成功了含氧化镁和硅灰石的混杂纤维无石棉摩擦材料、摩擦性能好的含硅灰石纤维摩擦材料、含石墨及硅灰石的氟聚合物滑磨性以及含硅灰石纤维的汽车用无石棉盘式制动片。

  硅灰石可与稀土氧化物按适当比例混匀,经处理后制成高级稀土氧化抛光材料;在环保中用硅灰石制成吸附剂除Ni、处理酸性废水;以硅灰石为主要原料制备的生物陶瓷活性高、强度高、稳定性好,与人骨组织的相容性好,可用于假骨移植;硅灰石中偏硅酸钙纯度可达94%以上,杂质少,不溶于盐酸,是制备白炭黑的理想原料;硅灰石配上少量辅料可制成水稻生长发育不可缺少的硅肥;用硅灰石制成的电焊条电弧吹力大、熔渣流动性高、焊花飞溅减少、焊缝强度增加并且整洁美观,还能有效抑制焊接时放电;美国采用硅灰石粉为主要组分,制成了含硅灰石干粉灭火剂;在玻璃工业中用硅灰石取代石英砂和石灰石,可大大降低玻璃配料的融化温度并获得优质玻璃制品;含锰0.02%~0.1%的硅灰石能发出强的黄色阴极浅荧光,随着国防工业对磷光体的需要,已开始运用CaSiO3▪Mn磷光体代替ZnBe[SiO4]磷光体;硅灰石用于生产硅钙板用作建筑板材;针状硅灰石晶体加入水泥中用于建筑用屋面板及下水道管等,其横截面强度比波特兰水泥中加入大量石棉再进行专门加工而成的产品的强度超出2~3倍。

  硅灰石作为一种附加值高、增长快的非金属矿物材料,随着研究的深入,研究方向应集中到对硅灰石在非陶瓷方面的开发应用,其中填料是其最具潜力的应用领域。经过深加工的硅灰石超细产品及针状粉增值到初级产品的几倍甚至几十倍。未来塑料、橡胶、涂料和造纸行业对各种填料的需求将突破2000万t,而对硅灰石针状粉等优质填料的需求更为迫切[5]。

  为了拓宽硅灰石在塑料、橡胶、造纸等领域的深入应用,开发出具有更多特殊功能的新材料,使我国丰富的硅灰石资源得到充分利用,今后硅灰石产业发展方向将集中到以下几个方面:

  [3]张凌燕,肖玉菊,方和平. 我国硅灰石资源开发利用现状及发展趋向[J]. 矿产保护与利用,2003(02):45-47.

  [4]苑金生. 硅灰石的开发利用及其市场动向[J]. 中国非金属矿工业导刊,2007(06):56-57.

  [5]钟文兴,王泽红,王力德,赵磊. 硅灰石开发应用现状及前景[J]. 中国非金属矿工业导刊,2011(04):14-16+20.

  2017年和2018年分别成功组织了首届与第二届“石英精细加工及应用技术交流会”,该交流会已经成为石英行业特别关注的会议,在各方面业界同仁的支持下越办越好。2018年11月江苏东海召开的第二届“石英精细加工及应用技术交流会”出席人数达到了700人的空前规模,得到了业界的普遍好评。响应石英行业专家及企业界同仁的号召,2019年会议升格为“全国石英大会”“2019 National Quartz Congress”,大会组委会力争在规模和交流效果上实现更大的提升,更好地通过这个平台助推石英行业发展。

  应业界同仁要求,中国粉体网定于2019年10月29日-30日在江苏徐州举办“2019全国石英大会”。本次会议旨在为国内石英产业界人士提供石英提纯、精细加工技术以及高端应用方面的沟通平台,强化行业信息交流,为企业产品转型提供优质解决方案。

硅灰石的开发应用现状及前景的相关资料:
  本文标题:硅灰石的开发应用现状及前景
  本文地址:http://www.penometcockpump.com/xingyaozhuguan/502.html
  简介描述:硅灰石作为一种新兴的非金属工业矿物,被广泛应用于各个工业领域。本文主要介绍硅灰石的优良性能及其在各领域的应用、硅灰石的开发利用现状及前景。 硅灰石是一种天然产出的链...
  文章标签:硅肥应用
  您可能还想阅读以下相关文章:
----------------------------------
栏目列表
推荐内容