石(shi)(shi)(shi)英是地球表面分布(bu)最(zui)廣的礦物(wu)之一,石(shi)(shi)(shi)英有多種(zhong)(zhong)類型(xing),日(ri)用陶瓷原料所用的有脈石(shi)(shi)(shi)英、石(shi)(shi)(shi)英砂、石(shi)(shi)(shi)英巖、砂巖、硅石(shi)(shi)(shi)、蛋白石(shi)(shi)(shi)、硅藻土等(deng)。跟普通砂子、水晶是“同出(chu)娘胎”的一種(zhong)(zhong)物(wu)質。當二(er)氧(yang)化(hua)硅結晶完美(mei)時就(jiu)是水晶,二(er)氧(yang)化(hua)硅膠化(hua)脫(tuo)水后就(jiu)是瑪瑙,二(er)氧(yang)化(hua)硅含水的膠體凝固后就(jiu)成(cheng)為蛋白石(shi)(shi)(shi)。二(er)氧(yang)化(hua)硅晶粒小(xiao)于幾微米時,就(jiu)組成(cheng)玉髓、燧(sui)石(shi)(shi)(shi)、次生石(shi)(shi)(shi)英巖。
它(ta)(ta)的用(yong)途也相當廣泛。遠在石器時(shi)代,人(ren)們用(yong)它(ta)(ta)制作石斧、石箭等簡單的生(sheng)產工具(ju),以獵取食物和抗擊敵人(ren)。石英鐘(zhong)、電子設(she)備(bei)中把壓(ya)電石英片用(yong)作標準頻(pin)率(lv)。熔融后(hou)制成的玻(bo)(bo)璃(li),可(ke)(ke)用(yong)于制作光學儀(yi)器、眼鏡、玻(bo)(bo)璃(li)管和其它(ta)(ta)產品。還(huan)可(ke)(ke)以做精(jing)密儀(yi)器的軸承、研磨材料、玻(bo)(bo)璃(li)陶瓷等工業原料。
石英(ying)是非可塑性原料(liao),其與粘土在高溫中(zhong)生成的(de)莫來石晶體(ti)賦予(yu)瓷器較高的(de)機械強(qiang)度(du)和化學穩定性,并(bing)能(neng)增加(jia)坯體(ti)的(de)半透明性,是配(pei)制白釉(you)的(de)良(liang)好原料(liao)。
民(min)國(guo)時(shi)期(qi)多采用景德鎮(zhen)下三寶蓬村所產石(shi)英(ying)(ying)。新中國(guo)成立后大多采用星(xing)子、都昌、修水(shui)等(deng)地的石(shi)英(ying)(ying),尤其(qi)是2000年以后,石(shi)英(ying)(ying)用量劇增(zeng)。釉料(liao)中用量為10%~30%,使用前應洗凈揀選,除去污物雜質,放(fang)在窯內(nei)高溫煅燒,便于粉(fen)碎。
石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)是硅(gui)石(shi)(shi)(shi)(shi)礦(kuang)的(de)(de)主(zhu)要礦(kuang)物組分。含(han)硅(gui)46.70%。有(you)三(san)方(fang)(fang)晶(jing)(jing)系的(de)(de)低溫石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)(α-石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying))和(he)六方(fang)(fang)晶(jing)(jing)系的(de)(de)高溫石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)(β-石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying))之分。一般所稱(cheng)(cheng)石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)均(jun)指低溫石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)。三(san)方(fang)(fang)晶(jing)(jing)系,晶(jing)(jing)體呈六方(fang)(fang)柱狀,雙晶(jing)(jing)很普遍。通常(chang)呈晶(jing)(jing)簇狀、料(liao)(liao)狀、塊狀集(ji)合(he)體。呈多種(zhong)顏色(se)(se),無色(se)(se)透明者稱(cheng)(cheng)為水晶(jing)(jing),乳(ru)白色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)為乳(ru)石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying),紫色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)為紫水晶(jing)(jing),淺玫瑰(gui)色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)為薔薇(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying),煙(yan)色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)為煙(yan)水晶(jing)(jing),褐色(se)(se)者稱(cheng)(cheng)為茶(cha)晶(jing)(jing)等。玻(bo)璃(li)(li)光澤。硬度7,密(mi)度2.65g/cm3。不溶于除(chu)氫氟酸(suan)以外的(de)(de)任何酸(suan)。地殼中分布最廣的(de)(de)礦(kuang)物之一,為多種(zhong)巖石(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)礦(kuang)床的(de)(de)礦(kuang)物組分。用于制(zhi)造硅(gui)膠、水玻(bo)璃(li)(li)及各(ge)種(zhong)硅(gui)化物和(he)硅(gui)酸(suan)鹽,用作(zuo)塑料(liao)(liao)、橡膠的(de)(de)填料(liao)(liao)。還(huan)廣泛(fan)用于玻(bo)璃(li)(li)、陶(tao)瓷、石(shi)(shi)(shi)(shi)油、冶金、鑄造、建材等部門。
石英砂(sha)是一種(zhong)堅硬、耐(nai)磨(mo)、化學性(xing)能(neng)穩定的(de)(de)硅酸(suan)(suan)鹽礦(kuang)(kuang)物,其主(zhu)要礦(kuang)(kuang)物成分是SiO2。石英砂(sha)的(de)(de)顏色(se)多種(zhong)多樣常為乳(ru)白色(se)、無(wu)色(se)、灰色(se)。硬度為7,性(xing)脆,無(wu)解理,貝殼狀斷(duan)口。油脂光澤,密度為2.65g/cm3,其化學、熱(re)學和(he)機械性(xing)能(neng)具有明顯的(de)(de)異向性(xing)。不溶(rong)于(yu)酸(suan)(suan),微溶(rong)于(yu)KOH溶(rong)液,熔點1750℃。具壓電性(xing)。
石(shi)英砂(sha)按品質可分(fen)為普(pu)通(tong)石(shi)英砂(sha),精制石(shi)英砂(sha),高純(chun)石(shi)英砂(sha),熔融(rong)石(shi)英砂(sha)。
1、普通石英砂
SiO2≥90~99%,FeO≤0.06~0.02%,耐(nai)火度(du)(du)1750~1800℃。外觀部分大(da)顆粒(li),表面有黃皮包囊。粒(li)度(du)(du)范圍5~220目,可按(an)用戶要求粒(li)度(du)(du)生產。
主要用途:冶金、墨碳化硅、玻璃及玻璃制品、搪瓷、鑄鋼、水過濾、泡花(hua)堿、化工,噴沙等行業(ye)。
2、精制石英砂
SiO2≥99~99.5%,Fe2O3≤0.02~0.015%。精選(xuan)優質(zhi)礦石進(jin)行復(fu)雜加工而(er)成(cheng)。粒度范(fan)圍用5~480目(mu),可按用戶(hu)要求生產,外觀白色或結晶(jing)狀。
主要用途:高級玻璃(li)、玻璃(li)制品、耐火(huo)材料(liao)、熔煉石類、精密鑄(zhu)造,砂輪磨(mo)材等。
3、高純石英砂
SiO2≥99.5~99.9%,FeO≤0.005%。是采(cai)用1~3級天(tian)然(ran)水晶石和優質天(tian)然(ran)石類,經過精心挑選,精細加工(gong)而成。粒度范(fan)圍1~0.5mm,0.5~0.1mm,0.1~0.01mm,0.01~0.005mm不等(deng)。
4、熔融石英砂
化學成分:SiO2:99.9~99.99%。Fe2O3:10PPM~25PPM。Max Li2O 含(han)量:1~2PPM。Max Al2O3含(han)量:20~30PPM。Max K2O 含(han)量:20~25PPM。Max Na2O 含(han)量:10~20PPM。
物理(li)性(xing)能:外觀為無(wu)色透明塊狀,顆粒或白色粉末。
真比(bi)重:2.21
莫氏(shi)硬度:7.0
PH值:6.0
5、硅微粉
硅微粉:外觀(guan)為灰(hui)色或(huo)灰(hui)白色粉末。耐火(huo)度>1600℃。
容重:200~250千(qian)克/立(li)方米。
硅微粉(fen)的化學成(cheng)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)要的工業礦物原料(liao)(liao),廣泛用于玻璃、鑄造、陶(tao)瓷及耐(nai)火(huo)材料(liao)(liao)、冶金、建筑、化工、塑料(liao)(liao)、橡膠,磨料(liao)(liao)等工業。
1、玻璃
平板(ban)玻璃(li)(li)(li)、浮法玻璃(li)(li)(li)、玻璃(li)(li)(li)制品(pin)(玻璃(li)(li)(li)罐、玻璃(li)(li)(li)瓶、玻璃(li)(li)(li)管(guan)等(deng))、光學玻璃(li)(li)(li)、玻璃(li)(li)(li)纖(xian)維(wei)、玻璃(li)(li)(li)儀器、導電玻璃(li)(li)(li)、玻璃(li)(li)(li)布及防(fang)射線(xian)特種玻璃(li)(li)(li)等(deng)的主(zhu)要原料。
2、陶瓷及耐(nai)火材料
瓷器的(de)胚料和釉料,窯(yao)爐用(yong)高硅磚、普通硅磚、碳化硅等(deng)的(de)原料。
3、冶金
硅金(jin)屬、硅鐵(tie)合金(jin)、硅鋁合金(jin)等的原料(liao)或(huo)添加劑(ji)和熔(rong)劑(ji)。
4、建筑
混凝(ning)土、膠凝(ning)材(cai)料、筑路材(cai)料、人造大理石、水泥物理性能檢(jian)驗(yan)材(cai)料(即水泥標準砂)等(deng)。
5、化工
硅化(hua)合物(wu)和水(shui)玻璃等的原(yuan)料,硫酸(suan)塔的填充物(wu),無定形二(er)氧(yang)化(hua)硅微粉等。
6、機械
鑄造型(xing)砂(sha)(sha)(sha)的主要原料,研磨材料(噴砂(sha)(sha)(sha)、硬研磨紙、砂(sha)(sha)(sha)紙、砂(sha)(sha)(sha)布等)。
7、電子
高純度金屬(shu)硅、通訊用光(guang)纖,晶(jing)振(zhen),壓電水晶(jing)等。
8、橡膠和塑料
填料(可(ke)提(ti)高耐(nai)磨性)
9、涂料
填料(liao)(可提高涂料(liao)的耐候(hou)性)
10、航空航天
其(qi)內(nei)在分子鏈結構,晶體形狀(zhuang)和晶格(ge)變(bian)化規律。使其(qi)具(ju)有的(de)耐高溫、熱膨脹(zhang)系數小(xiao)、高度(du)絕(jue)緣、耐腐蝕、壓(ya)電(dian)效應,諧振(zhen)以及其(qi)獨特(te)(te)的(de)光學特(te)(te)性。
11、珠寶
石(shi)(shi)(shi)英(ying)其實也(ye)是水晶(jing)(jing)(jing)的(de)礦物名稱,具(ju)有相(xiang)同(tong)的(de)化學(xue)組成,不同(tong)的(de)是寶(bao)石(shi)(shi)(shi)級(ji)水晶(jing)(jing)(jing)是可(ke)作為寶(bao)石(shi)(shi)(shi)的(de)材料,可(ke)加工而(er)成各(ge)種飾(shi)品(pin)。而(er)多晶(jing)(jing)(jing)體石(shi)(shi)(shi)英(ying)巖(yan)經(jing)(jing)過(guo)染(ran)(ran)色后,大部分只能作為玉(yu)石(shi)(shi)(shi)類的(de)仿制品(pin),例如:翡翠、岫巖(yan)玉(yu)、獨山(shan)玉(yu)等(deng)。單晶(jing)(jing)(jing)石(shi)(shi)(shi)英(ying)也(ye)可(ke)先經(jing)(jing)炸裂后經(jing)(jing)染(ran)(ran)色仿制碧璽等(deng)寶(bao)石(shi)(shi)(shi)。
石(shi)英晶體內含有細小的(de)氣泡或(huo)液體充填裂(lie)隙(xi)時,會(hui)通過干(gan)涉光產生(sheng)彩虹,能制(zhi)成(cheng)(cheng)精美的(de)首(shou)飾。拿破侖的(de)妻子約(yue)瑟(se)芬皇后(hou)(Empress Josephine)擁(yong)有一個(ge)令人眼(yan)花繚亂(luan)的(de)寶石(shi)藏品,就是彩虹石(shi)英制(zhi)成(cheng)(cheng)的(de)首(shou)飾。
石(shi)英因含(han)各種雜質(zhi),顏色(se)各異(yi),有以(yi)下異(yi)種:
1、水晶(rock crystal):無色透明。
2、紫水晶(jing)(amethyst):紫色透明或半(ban)透明,加熱可脫色。
3、薔薇石英(rose quartz):淺玫瑰色,致(zhi)密半(ban)透明。
4、煙水晶(jing)(smoky quartz):顏色(se)或(huo)褐色(se)透明異種。成色(se)原因是在(zai)輻射線作用下,Si被(bei)Al代替,是四面體產生順磁中心(xin)缺失引起。顏色(se)進(jin)一步加深(shen)就成為墨晶(jing)(black quartz)。
5、黃水晶(citrine):黃金色(se)或檸檬黃色(se)。
石(shi)英(ying)屬(shu)于氧(yang)化(hua)物(wu)和氫氧(yang)化(hua)物(wu)類,無色(se)透明(ming)。條痕白色(se),透明(ming)至半透明(ming),玻璃(li)光澤(ze)。硬度(du)(du)7,密度(du)(du)2.65g/cm3。菱面體,解理完(wan)全,解理面常彎曲。
此圖為中(zhong)國(guo)云南(nan)省(sheng)富寧龍三盤的(de)石英(Quartz)的(de)標本照片。
保存單位:中國地(di)質(zhi)博物(wu)館。