石(shi)(shi)英(ying)是地球表面分布最廣的礦物(wu)之一(yi),石(shi)(shi)英(ying)有(you)多(duo)種(zhong)類型,日用陶(tao)瓷(ci)原料所(suo)用的有(you)脈石(shi)(shi)英(ying)、石(shi)(shi)英(ying)砂、石(shi)(shi)英(ying)巖、砂巖、硅石(shi)(shi)、蛋白(bai)石(shi)(shi)、硅藻土等(deng)。跟普通砂子、水(shui)晶(jing)(jing)(jing)是“同出娘胎”的一(yi)種(zhong)物(wu)質。當二氧(yang)化(hua)硅結晶(jing)(jing)(jing)完(wan)美時就是水(shui)晶(jing)(jing)(jing),二氧(yang)化(hua)硅膠化(hua)脫水(shui)后就是瑪(ma)瑙,二氧(yang)化(hua)硅含(han)水(shui)的膠體凝固后就成為蛋白(bai)石(shi)(shi)。二氧(yang)化(hua)硅晶(jing)(jing)(jing)粒(li)小(xiao)于(yu)幾微(wei)米時,就組成玉(yu)髓、燧(sui)石(shi)(shi)、次生石(shi)(shi)英(ying)巖。
它(ta)的用(yong)途也相當(dang)廣泛(fan)。遠在石(shi)器時代,人們用(yong)它(ta)制作(zuo)石(shi)斧、石(shi)箭(jian)等簡單的生產工具,以獵(lie)取食物和(he)抗擊(ji)敵人。石(shi)英鐘(zhong)、電子設備中把壓電石(shi)英片用(yong)作(zuo)標準頻率。熔融后制成的玻璃(li)(li),可用(yong)于制作(zuo)光學儀器、眼鏡、玻璃(li)(li)管和(he)其它(ta)產品。還可以做精密儀器的軸(zhou)承(cheng)、研(yan)磨材料(liao)(liao)、玻璃(li)(li)陶瓷等工業原(yuan)料(liao)(liao)。
石(shi)英是非可(ke)塑性原(yuan)料,其與粘土在(zai)高(gao)溫中生成的(de)莫來石(shi)晶體(ti)賦予瓷器較高(gao)的(de)機械強度和化學穩定性,并能增加坯體(ti)的(de)半透明性,是配制白釉的(de)良好(hao)原(yuan)料。
民國(guo)時期多(duo)采用景(jing)德(de)鎮(zhen)下三寶蓬村所產石英(ying)(ying)。新中國(guo)成立后大(da)多(duo)采用星子、都昌、修水等地的石英(ying)(ying),尤其是2000年以后,石英(ying)(ying)用量劇增。釉(you)料中用量為10%~30%,使用前應洗凈揀選,除(chu)去污物(wu)雜質,放在(zai)窯內高溫煅燒,便于粉碎。
石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)是硅石(shi)(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)的主要礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)組分(fen)。含硅46.70%。有三(san)方(fang)(fang)晶系(xi)的低(di)溫石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)(α-石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying))和六(liu)(liu)方(fang)(fang)晶系(xi)的高溫石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)(β-石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying))之分(fen)。一般所稱(cheng)(cheng)(cheng)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)均指低(di)溫石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)。三(san)方(fang)(fang)晶系(xi),晶體呈六(liu)(liu)方(fang)(fang)柱狀,雙晶很普遍(bian)。通常(chang)呈晶簇狀、料狀、塊狀集合體。呈多(duo)種(zhong)顏色(se)(se),無色(se)(se)透明(ming)者稱(cheng)(cheng)(cheng)為水(shui)(shui)晶,乳白色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)(cheng)為乳石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying),紫(zi)色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)(cheng)為紫(zi)水(shui)(shui)晶,淺(qian)玫瑰色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)(cheng)為薔(qiang)薇石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying),煙色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)(cheng)為煙水(shui)(shui)晶,褐色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)(cheng)為茶晶等。玻(bo)璃光(guang)澤(ze)。硬度7,密度2.65g/cm3。不溶于(yu)(yu)除(chu)氫(qing)氟酸(suan)以(yi)外的任何(he)酸(suan)。地殼中分(fen)布最廣的礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)之一,為多(duo)種(zhong)巖石(shi)(shi)(shi)和礦(kuang)(kuang)(kuang)床的礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)組分(fen)。用(yong)于(yu)(yu)制造硅膠(jiao)、水(shui)(shui)玻(bo)璃及(ji)各種(zhong)硅化(hua)物(wu)和硅酸(suan)鹽,用(yong)作塑(su)料、橡(xiang)膠(jiao)的填料。還廣泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)玻(bo)璃、陶瓷、石(shi)(shi)(shi)油、冶金(jin)、鑄(zhu)造、建材等部門。
石(shi)英砂是一種堅硬、耐磨、化(hua)學(xue)性能穩定的硅酸鹽礦(kuang)(kuang)物(wu),其(qi)主(zhu)要(yao)礦(kuang)(kuang)物(wu)成分是SiO2。石(shi)英砂的顏色多種多樣常為(wei)乳白色、無(wu)色、灰色。硬度為(wei)7,性脆,無(wu)解理,貝殼狀斷口。油脂光澤,密度為(wei)2.65g/cm3,其(qi)化(hua)學(xue)、熱學(xue)和機械性能具(ju)有明顯的異向(xiang)性。不(bu)溶于酸,微溶于KOH溶液,熔點1750℃。具(ju)壓電性。
石英(ying)砂(sha)按品(pin)質可分為普通(tong)石英(ying)砂(sha),精制石英(ying)砂(sha),高(gao)純石英(ying)砂(sha),熔融石英(ying)砂(sha)。
1、普通石英砂
SiO2≥90~99%,FeO≤0.06~0.02%,耐火(huo)度(du)1750~1800℃。外(wai)觀(guan)部分大顆粒,表(biao)面有黃皮包(bao)囊(nang)。粒度(du)范(fan)圍(wei)5~220目,可按用戶要求粒度(du)生(sheng)產(chan)。
主要用途(tu):冶(ye)金、墨碳化(hua)硅、玻璃及玻璃制(zhi)品、搪瓷、鑄鋼、水過(guo)濾、泡花(hua)堿、化(hua)工,噴沙等行業。
2、精制石英砂
SiO2≥99~99.5%,Fe2O3≤0.02~0.015%。精選(xuan)優質(zhi)礦(kuang)石進行(xing)復(fu)雜加工而成。粒度范(fan)圍用5~480目,可(ke)按用戶要求生(sheng)產,外觀白色或結晶狀。
主(zhu)要(yao)用途:高級玻璃、玻璃制品、耐火材料、熔(rong)煉石類、精密鑄造(zao),砂輪磨(mo)材等(deng)。
3、高純石英砂
SiO2≥99.5~99.9%,FeO≤0.005%。是采用(yong)1~3級天然水晶石和優質天然石類,經(jing)過(guo)精心挑選,精細加(jia)工而成。粒度(du)范(fan)圍1~0.5mm,0.5~0.1mm,0.1~0.01mm,0.01~0.005mm不(bu)等。
4、熔融石英砂
化學成分:SiO2:99.9~99.99%。Fe2O3:10PPM~25PPM。Max Li2O 含量:1~2PPM。Max Al2O3含量:20~30PPM。Max K2O 含量:20~25PPM。Max Na2O 含量:10~20PPM。
物理性(xing)能:外觀為無(wu)色透明塊狀,顆粒或白色粉末。
真比重:2.21
莫氏硬度:7.0
PH值:6.0
5、硅微粉
硅微粉(fen):外觀為灰(hui)色或灰(hui)白色粉(fen)末。耐火度>1600℃。
容重(zhong):200~250千克/立方米。
硅微粉(fen)的化(hua)學成分
項目
平均值
SiO2
75~96%
Al2O3
1.0±0.2%
Fe2O3
0.9±0.3%
MgO
0.7±0.1%
CaO
0.3±0.1%
NaO
1.3±0.2%
PH值
中性
石英砂是重(zhong)要(yao)的工(gong)業(ye)礦物原料(liao),廣泛用于(yu)玻璃、鑄造、陶瓷及耐(nai)火材料(liao)、冶金、建筑、化工(gong)、塑料(liao)、橡膠,磨料(liao)等(deng)工(gong)業(ye)。
1、玻璃
平板玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、浮法(fa)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)制品(玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)罐、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)瓶(ping)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管等(deng))、光學玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖維、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)儀(yi)器(qi)、導電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)布(bu)及防射線特(te)種玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)等(deng)的主(zhu)要(yao)原(yuan)料。
2、陶瓷及耐火材料(liao)
瓷(ci)器的胚料和釉料,窯(yao)爐用(yong)高(gao)硅磚、普通(tong)硅磚、碳化硅等的原料。
3、冶金
硅(gui)金(jin)(jin)屬、硅(gui)鐵合(he)金(jin)(jin)、硅(gui)鋁合(he)金(jin)(jin)等的原料(liao)或添加(jia)劑和熔(rong)劑。
4、建筑
混(hun)凝(ning)土、膠(jiao)凝(ning)材料、筑路材料、人造大(da)理石(shi)、水泥物理性能檢驗材料(即水泥標準砂)等。
5、化工
硅化(hua)合(he)物(wu)和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物(wu),無定形二氧化(hua)硅微粉等。
6、機械
鑄(zhu)造(zao)型砂(sha)(sha)的(de)主(zhu)要原料(liao),研(yan)(yan)磨(mo)材(cai)料(liao)(噴(pen)砂(sha)(sha)、硬研(yan)(yan)磨(mo)紙、砂(sha)(sha)紙、砂(sha)(sha)布等)。
7、電子
高純度金屬硅、通(tong)訊用(yong)光纖,晶振(zhen),壓電(dian)水晶等。
8、橡膠和塑料
填料(可(ke)提高耐磨(mo)性)
9、涂料
填料(liao)(可提(ti)高涂料(liao)的耐候性)
10、航空航天
其(qi)內在分子鏈(lian)結(jie)構,晶體形狀和晶格變化規律。使其(qi)具有的耐高溫、熱膨脹系(xi)數小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電(dian)效應,諧振(zhen)以及其(qi)獨特的光學特性(xing)。
11、珠寶
石(shi)(shi)(shi)英其實也(ye)是(shi)水(shui)晶(jing)的(de)礦(kuang)物名稱,具有(you)相(xiang)同(tong)的(de)化(hua)學組成(cheng),不(bu)同(tong)的(de)是(shi)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)級水(shui)晶(jing)是(shi)可(ke)(ke)作為寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)的(de)材料,可(ke)(ke)加工(gong)而成(cheng)各種飾品。而多晶(jing)體石(shi)(shi)(shi)英巖(yan)經過染色后,大部分只能作為玉石(shi)(shi)(shi)類(lei)的(de)仿制品,例如:翡翠、岫巖(yan)玉、獨山玉等。單晶(jing)石(shi)(shi)(shi)英也(ye)可(ke)(ke)先經炸裂后經染色仿制碧璽等寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)。
石(shi)英晶體內(nei)含有(you)細小(xiao)的(de)氣(qi)泡或液(ye)體充填(tian)裂隙(xi)時,會通(tong)過干(gan)涉光產(chan)生彩虹,能制(zhi)成精美的(de)首(shou)飾。拿(na)破侖的(de)妻(qi)子(zi)約瑟芬皇后(Empress Josephine)擁(yong)有(you)一(yi)個令人(ren)眼(yan)花繚亂的(de)寶石(shi)藏品,就是彩虹石(shi)英制(zhi)成的(de)首(shou)飾。
石英(ying)因含各種雜質,顏色(se)各異(yi),有以(yi)下異(yi)種:
1、水(shui)晶(rock crystal):無(wu)色透明(ming)。
2、紫水晶(jing)(amethyst):紫色(se)透(tou)明或半透(tou)明,加熱(re)可脫色(se)。
3、薔薇石英(rose quartz):淺玫瑰色,致(zhi)密半透明(ming)。
4、煙(yan)水晶(jing)(smoky quartz):顏(yan)色(se)或褐色(se)透明異種。成色(se)原因是在輻射(she)線作用下,Si被Al代(dai)替,是四面體產生順磁中心缺(que)失(shi)引起。顏(yan)色(se)進一步(bu)加深就成為墨晶(jing)(black quartz)。
5、黃(huang)水晶(citrine):黃(huang)金色(se)或檸檬(meng)黃(huang)色(se)。
石英(ying)屬于氧(yang)(yang)化物和氫氧(yang)(yang)化物類,無色(se)透明。條痕白色(se),透明至半透明,玻璃光(guang)澤。硬度7,密度2.65g/cm3。菱面體(ti),解理完全,解理面常彎(wan)曲(qu)。
此圖為中(zhong)國云南省富寧龍(long)三盤的(de)石英(ying)(Quartz)的(de)標本照(zhao)片。
保存單位:中國地質博物館。