石英(ying)(ying)是(shi)地球表面分布最廣的(de)礦物之一,石英(ying)(ying)有(you)多(duo)種類型,日(ri)用陶瓷原料所用的(de)有(you)脈石英(ying)(ying)、石英(ying)(ying)砂、石英(ying)(ying)巖(yan)、砂巖(yan)、硅(gui)(gui)石、蛋白石、硅(gui)(gui)藻土等。跟普通(tong)砂子、水(shui)晶(jing)(jing)是(shi)“同出娘胎(tai)”的(de)一種物質(zhi)。當(dang)二(er)(er)氧化硅(gui)(gui)結晶(jing)(jing)完美時就(jiu)是(shi)水(shui)晶(jing)(jing),二(er)(er)氧化硅(gui)(gui)膠(jiao)化脫水(shui)后(hou)就(jiu)是(shi)瑪瑙,二(er)(er)氧化硅(gui)(gui)含(han)水(shui)的(de)膠(jiao)體凝(ning)固后(hou)就(jiu)成為蛋白石。二(er)(er)氧化硅(gui)(gui)晶(jing)(jing)粒小于幾微米(mi)時,就(jiu)組(zu)成玉髓(sui)、燧(sui)石、次生石英(ying)(ying)巖(yan)。
它的(de)用途(tu)也相當廣泛。遠(yuan)在(zai)石器(qi)(qi)時代,人們(men)用它制(zhi)作(zuo)石斧、石箭等簡單的(de)生(sheng)產工具,以獵取(qu)食物和(he)抗(kang)擊敵人。石英(ying)(ying)鐘、電子設備中把壓電石英(ying)(ying)片用作(zuo)標準(zhun)頻(pin)率。熔融后制(zhi)成的(de)玻(bo)璃(li),可用于(yu)制(zhi)作(zuo)光學儀器(qi)(qi)、眼鏡、玻(bo)璃(li)管和(he)其它產品。還可以做精(jing)密儀器(qi)(qi)的(de)軸承、研磨材料、玻(bo)璃(li)陶瓷等工業原(yuan)料。
石英是(shi)(shi)非(fei)可塑性原料(liao),其(qi)與(yu)粘土(tu)在高(gao)溫中(zhong)生成的(de)莫來石晶(jing)體(ti)賦(fu)予瓷器較高(gao)的(de)機(ji)械強度(du)和化學穩定性,并(bing)能增加坯體(ti)的(de)半透明性,是(shi)(shi)配制白(bai)釉的(de)良好原料(liao)。
民國時期多(duo)采用景德鎮(zhen)下三(san)寶蓬(peng)村所產石英。新中(zhong)國成立后(hou)大多(duo)采用星子、都(dou)昌、修水等地的(de)石英,尤其是(shi)2000年以后(hou),石英用量劇增。釉料中(zhong)用量為10%~30%,使用前應(ying)洗凈揀選,除去污物雜質,放在窯內高(gao)溫煅(duan)燒,便于粉(fen)碎(sui)。
石(shi)(shi)英是硅(gui)(gui)石(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)的(de)主要礦(kuang)(kuang)物(wu)組分(fen)(fen)(fen)。含硅(gui)(gui)46.70%。有三(san)方(fang)晶(jing)系的(de)低溫石(shi)(shi)英(α-石(shi)(shi)英)和(he)六方(fang)晶(jing)系的(de)高溫石(shi)(shi)英(β-石(shi)(shi)英)之分(fen)(fen)(fen)。一(yi)般(ban)所稱石(shi)(shi)英均指低溫石(shi)(shi)英。三(san)方(fang)晶(jing)系,晶(jing)體(ti)呈六方(fang)柱狀(zhuang),雙晶(jing)很普遍。通常(chang)呈晶(jing)簇狀(zhuang)、料狀(zhuang)、塊(kuai)狀(zhuang)集合(he)體(ti)。呈多種顏(yan)色(se)(se)(se)(se),無色(se)(se)(se)(se)透明(ming)者稱為水(shui)晶(jing),乳白色(se)(se)(se)(se)者稱為乳石(shi)(shi)英,紫色(se)(se)(se)(se)者稱為紫水(shui)晶(jing),淺(qian)玫瑰色(se)(se)(se)(se)者稱為薔薇石(shi)(shi)英,煙色(se)(se)(se)(se)者稱為煙水(shui)晶(jing),褐色(se)(se)(se)(se)者稱為茶晶(jing)等。玻(bo)(bo)璃光澤。硬(ying)度7,密度2.65g/cm3。不(bu)溶于(yu)除氫氟酸以(yi)外的(de)任何酸。地(di)殼中分(fen)(fen)(fen)布最廣(guang)的(de)礦(kuang)(kuang)物(wu)之一(yi),為多種巖石(shi)(shi)和(he)礦(kuang)(kuang)床的(de)礦(kuang)(kuang)物(wu)組分(fen)(fen)(fen)。用(yong)于(yu)制造(zao)硅(gui)(gui)膠、水(shui)玻(bo)(bo)璃及各(ge)種硅(gui)(gui)化(hua)物(wu)和(he)硅(gui)(gui)酸鹽,用(yong)作塑料、橡膠的(de)填料。還廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)玻(bo)(bo)璃、陶(tao)瓷、石(shi)(shi)油(you)、冶金、鑄造(zao)、建材等部門。
石英砂(sha)是(shi)一種(zhong)(zhong)堅硬(ying)、耐(nai)磨、化學性(xing)能穩定(ding)的硅(gui)酸鹽礦物,其主要礦物成分是(shi)SiO2。石英砂(sha)的顏色多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)多(duo)(duo)樣常為乳白色、無色、灰(hui)色。硬(ying)度為7,性(xing)脆(cui),無解理,貝殼狀斷口。油脂光澤,密度為2.65g/cm3,其化學、熱學和機(ji)械性(xing)能具有明顯的異(yi)向性(xing)。不溶于(yu)酸,微溶于(yu)KOH溶液,熔(rong)點1750℃。具壓(ya)電性(xing)。
石(shi)英砂(sha)(sha)按品質(zhi)可分為普通(tong)石(shi)英砂(sha)(sha),精制(zhi)石(shi)英砂(sha)(sha),高純石(shi)英砂(sha)(sha),熔融石(shi)英砂(sha)(sha)。
1、普通石英砂
SiO2≥90~99%,FeO≤0.06~0.02%,耐(nai)火度(du)(du)1750~1800℃。外觀部分大顆粒(li),表面有黃皮包囊(nang)。粒(li)度(du)(du)范圍(wei)5~220目,可按(an)用(yong)戶要求粒(li)度(du)(du)生(sheng)產。
主要用途:冶(ye)金(jin)、墨(mo)碳(tan)化硅、玻(bo)璃及玻(bo)璃制品、搪瓷(ci)、鑄鋼、水過濾、泡(pao)花(hua)堿、化工(gong),噴沙(sha)等行(xing)業(ye)。
2、精制石英砂
SiO2≥99~99.5%,Fe2O3≤0.02~0.015%。精(jing)選(xuan)優質礦石進行復雜加工而成。粒度范圍用(yong)(yong)5~480目,可(ke)按(an)用(yong)(yong)戶要求生產,外(wai)觀白色或結晶狀。
主(zhu)要(yao)用(yong)途:高級玻璃(li)、玻璃(li)制(zhi)品、耐(nai)火材料、熔(rong)煉石類(lei)、精(jing)密(mi)鑄造,砂輪磨材等。
3、高純石英砂
SiO2≥99.5~99.9%,FeO≤0.005%。是采用1~3級天然水(shui)晶石和(he)優質天然石類,經過精心挑選,精細加工而成。粒度(du)范圍1~0.5mm,0.5~0.1mm,0.1~0.01mm,0.01~0.005mm不等。
4、熔融石英砂
化學成分(fen):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。
物理性(xing)能:外觀為無色透(tou)明塊狀,顆(ke)粒或白色粉末(mo)。
真比重:2.21
莫氏硬度:7.0
PH值:6.0
5、硅微粉
硅(gui)微粉:外觀為(wei)灰色(se)或灰白色(se)粉末。耐火度>1600℃。
容(rong)重(zhong):200~250千克/立方米。
硅微粉的化(hua)學成(cheng)分(fen)
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(ying)砂(sha)是(shi)重(zhong)要的工業礦(kuang)物原料(liao)(liao),廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火(huo)材料(liao)(liao)、冶金(jin)、建(jian)筑、化(hua)工、塑料(liao)(liao)、橡膠(jiao),磨(mo)料(liao)(liao)等工業。
1、玻璃
平(ping)板玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、浮法玻(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、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管(guan)等(deng))、光學玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖維(wei)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)儀器、導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)布及(ji)防射線特種玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)等(deng)的(de)主要原料。
2、陶(tao)瓷及耐(nai)火材料(liao)
瓷器的胚料和釉料,窯爐用(yong)高硅(gui)磚(zhuan)、普通硅(gui)磚(zhuan)、碳化硅(gui)等的原料。
3、冶金
硅金屬、硅鐵合金、硅鋁合金等的(de)原料(liao)或添加(jia)劑(ji)和熔劑(ji)。
4、建筑
混凝土、膠凝材(cai)料(liao)、筑路材(cai)料(liao)、人造大理石(shi)、水(shui)泥物理性能檢(jian)驗(yan)材(cai)料(liao)(即水(shui)泥標準砂)等。
5、化工
硅化合物和水玻璃(li)等(deng)(deng)的原(yuan)料,硫(liu)酸塔的填(tian)充物,無定形二氧化硅微粉等(deng)(deng)。
6、機械
鑄造型砂(sha)(sha)的主(zhu)要原料(liao),研磨材料(liao)(噴砂(sha)(sha)、硬(ying)研磨紙、砂(sha)(sha)紙、砂(sha)(sha)布等)。
7、電子
高純度金(jin)屬硅、通訊用(yong)光(guang)纖,晶振,壓電水晶等。
8、橡膠和塑料
填料(可提高(gao)耐磨性)
9、涂料
填(tian)料(可提高涂料的耐候性)
10、航空航天
其內在分子鏈結(jie)構,晶體形狀(zhuang)和晶格變化規(gui)律。使其具有的耐高(gao)(gao)溫、熱膨脹系數小、高(gao)(gao)度絕(jue)緣、耐腐蝕、壓(ya)電效應,諧(xie)振以及其獨(du)特(te)的光學特(te)性。
11、珠寶
石(shi)(shi)英其(qi)實也是(shi)水晶(jing)(jing)的(de)礦物(wu)名稱,具有相同(tong)的(de)化學組成,不同(tong)的(de)是(shi)寶(bao)石(shi)(shi)級水晶(jing)(jing)是(shi)可作(zuo)為寶(bao)石(shi)(shi)的(de)材料,可加工而(er)成各(ge)種飾品。而(er)多晶(jing)(jing)體(ti)石(shi)(shi)英巖經過染(ran)色后,大部分只能作(zuo)為玉石(shi)(shi)類的(de)仿(fang)制(zhi)品,例(li)如:翡(fei)翠、岫巖玉、獨山(shan)玉等。單晶(jing)(jing)石(shi)(shi)英也可先經炸裂后經染(ran)色仿(fang)制(zhi)碧璽等寶(bao)石(shi)(shi)。
石(shi)英晶體(ti)內含有(you)細小的(de)氣泡(pao)或液體(ti)充填裂(lie)隙時,會通過干涉光產生彩虹(hong)(hong),能制成(cheng)精美的(de)首飾(shi)(shi)。拿破侖(lun)的(de)妻子約瑟芬(fen)皇后(Empress Josephine)擁有(you)一(yi)個(ge)令人眼花繚亂的(de)寶石(shi)藏品,就是彩虹(hong)(hong)石(shi)英制成(cheng)的(de)首飾(shi)(shi)。
石(shi)英(ying)因含各種雜質(zhi),顏(yan)色(se)各異(yi),有以下異(yi)種:
1、水晶(rock crystal):無色(se)透明。
2、紫(zi)水晶(amethyst):紫(zi)色透明或半透明,加熱可脫色。
3、薔薇(wei)石(shi)英(rose quartz):淺(qian)玫瑰(gui)色,致密半透明。
4、煙水晶(jing)(smoky quartz):顏色(se)或褐色(se)透明異種(zhong)。成色(se)原因是(shi)(shi)在輻(fu)射線作(zuo)用下,Si被Al代(dai)替,是(shi)(shi)四面體產(chan)生順磁中心缺失引起。顏色(se)進一步加深(shen)就成為墨晶(jing)(black quartz)。
5、黃水(shui)晶(citrine):黃金(jin)色或檸(ning)檬黃色。
石(shi)英(ying)屬于氧化物和氫氧化物類(lei),無色透(tou)明(ming)。條痕白色,透(tou)明(ming)至半透(tou)明(ming),玻璃(li)光澤。硬度(du)7,密度(du)2.65g/cm3。菱面(mian)(mian)體(ti),解理完全,解理面(mian)(mian)常彎曲(qu)。
此圖為中國(guo)云南省(sheng)富寧(ning)龍三盤的石英(Quartz)的標(biao)本照片。
保存單(dan)位:中國地質博物館。