石(shi)英(ying)是(shi)(shi)(shi)地(di)球表面分布最廣的(de)(de)礦物之一,石(shi)英(ying)有多種類型(xing),日用(yong)陶瓷原料所(suo)用(yong)的(de)(de)有脈石(shi)英(ying)、石(shi)英(ying)砂(sha)、石(shi)英(ying)巖、砂(sha)巖、硅(gui)(gui)石(shi)、蛋白石(shi)、硅(gui)(gui)藻土等。跟普通砂(sha)子、水晶是(shi)(shi)(shi)“同出娘胎”的(de)(de)一種物質。當二氧化(hua)硅(gui)(gui)結晶完美時(shi)就是(shi)(shi)(shi)水晶,二氧化(hua)硅(gui)(gui)膠(jiao)化(hua)脫水后(hou)就是(shi)(shi)(shi)瑪瑙,二氧化(hua)硅(gui)(gui)含(han)水的(de)(de)膠(jiao)體凝固(gu)后(hou)就成為蛋白石(shi)。二氧化(hua)硅(gui)(gui)晶粒小于(yu)幾(ji)微米時(shi),就組成玉髓、燧石(shi)、次生石(shi)英(ying)巖。
它(ta)的用途也相當(dang)廣泛。遠(yuan)在(zai)石(shi)器(qi)時代,人們(men)用它(ta)制作石(shi)斧、石(shi)箭等簡單的生產(chan)工(gong)具(ju),以(yi)獵取(qu)食物(wu)和抗擊敵(di)人。石(shi)英鐘、電(dian)子設備(bei)中把壓電(dian)石(shi)英片用作標(biao)準頻率(lv)。熔融后(hou)制成(cheng)的玻(bo)璃(li),可(ke)用于制作光學儀器(qi)、眼鏡、玻(bo)璃(li)管和其(qi)它(ta)產(chan)品(pin)。還可(ke)以(yi)做精(jing)密(mi)儀器(qi)的軸承、研磨材料、玻(bo)璃(li)陶(tao)瓷等工(gong)業原料。
石(shi)英是(shi)非可塑(su)性(xing)原(yuan)料,其與粘土(tu)在高溫中生(sheng)成的莫(mo)來石(shi)晶體賦予瓷(ci)器較(jiao)高的機(ji)械強度和化(hua)學穩定性(xing),并(bing)能增加(jia)坯體的半透明(ming)性(xing),是(shi)配(pei)制白釉的良好原(yuan)料。
民國時期多(duo)(duo)采用景德鎮下三(san)寶蓬村所產石(shi)英(ying)。新中(zhong)國成立后(hou)大多(duo)(duo)采用星子、都(dou)昌、修水等地的石(shi)英(ying),尤其是2000年以后(hou),石(shi)英(ying)用量劇增。釉料中(zhong)用量為(wei)10%~30%,使用前(qian)應洗凈揀選,除(chu)去(qu)污物(wu)雜質,放(fang)在窯內(nei)高(gao)溫煅(duan)燒,便于粉碎。
石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)是硅石(shi)(shi)(shi)(shi)礦的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要礦物(wu)組分。含硅46.70%。有三方(fang)晶(jing)(jing)系(xi)的(de)(de)(de)(de)低(di)溫石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)(α-石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying))和六(liu)方(fang)晶(jing)(jing)系(xi)的(de)(de)(de)(de)高溫石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)(β-石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying))之(zhi)分。一般所稱(cheng)石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)均指低(di)溫石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)。三方(fang)晶(jing)(jing)系(xi),晶(jing)(jing)體呈六(liu)方(fang)柱狀(zhuang)(zhuang),雙晶(jing)(jing)很(hen)普(pu)遍。通常呈晶(jing)(jing)簇(cu)狀(zhuang)(zhuang)、料(liao)狀(zhuang)(zhuang)、塊(kuai)狀(zhuang)(zhuang)集(ji)合體。呈多(duo)(duo)種(zhong)顏色,無色透明(ming)者(zhe)稱(cheng)為(wei)(wei)水晶(jing)(jing),乳(ru)白色者(zhe)稱(cheng)為(wei)(wei)乳(ru)石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying),紫色者(zhe)稱(cheng)為(wei)(wei)紫水晶(jing)(jing),淺玫瑰色者(zhe)稱(cheng)為(wei)(wei)薔(qiang)薇石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying),煙色者(zhe)稱(cheng)為(wei)(wei)煙水晶(jing)(jing),褐色者(zhe)稱(cheng)為(wei)(wei)茶晶(jing)(jing)等(deng)。玻(bo)璃光澤(ze)。硬(ying)度7,密度2.65g/cm3。不(bu)溶(rong)于除氫氟(fu)酸(suan)以(yi)外的(de)(de)(de)(de)任何酸(suan)。地殼中分布(bu)最廣的(de)(de)(de)(de)礦物(wu)之(zhi)一,為(wei)(wei)多(duo)(duo)種(zhong)巖(yan)石(shi)(shi)(shi)(shi)和礦床的(de)(de)(de)(de)礦物(wu)組分。用(yong)(yong)于制造硅膠(jiao)、水玻(bo)璃及各種(zhong)硅化(hua)物(wu)和硅酸(suan)鹽,用(yong)(yong)作塑(su)料(liao)、橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)填料(liao)。還廣泛用(yong)(yong)于玻(bo)璃、陶瓷、石(shi)(shi)(shi)(shi)油、冶金、鑄造、建材等(deng)部(bu)門。
石英(ying)(ying)砂(sha)是(shi)一種堅硬、耐磨、化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能穩定的(de)硅酸(suan)鹽礦(kuang)物(wu),其(qi)主要礦(kuang)物(wu)成(cheng)分是(shi)SiO2。石英(ying)(ying)砂(sha)的(de)顏色多種多樣常為(wei)(wei)乳白色、無色、灰色。硬度(du)為(wei)(wei)7,性(xing)(xing)脆,無解理(li),貝殼狀斷口(kou)。油脂(zhi)光澤(ze),密(mi)度(du)為(wei)(wei)2.65g/cm3,其(qi)化(hua)學(xue)、熱學(xue)和機(ji)械性(xing)(xing)能具(ju)有(you)明顯的(de)異(yi)向性(xing)(xing)。不溶(rong)于(yu)(yu)酸(suan),微溶(rong)于(yu)(yu)KOH溶(rong)液,熔點1750℃。具(ju)壓電(dian)性(xing)(xing)。
石(shi)(shi)英(ying)(ying)砂(sha)按品質(zhi)可(ke)分(fen)為普通石(shi)(shi)英(ying)(ying)砂(sha),精制石(shi)(shi)英(ying)(ying)砂(sha),高純石(shi)(shi)英(ying)(ying)砂(sha),熔融(rong)石(shi)(shi)英(ying)(ying)砂(sha)。
1、普通石英砂
SiO2≥90~99%,FeO≤0.06~0.02%,耐火(huo)度1750~1800℃。外(wai)觀部分大顆粒,表(biao)面(mian)有(you)黃皮包囊。粒度范(fan)圍(wei)5~220目,可(ke)按用戶要求粒度生產。
主(zhu)要用途:冶金、墨碳化硅、玻璃(li)及玻璃(li)制品、搪(tang)瓷、鑄鋼、水過濾(lv)、泡(pao)花堿、化工,噴沙等行業。
2、精制石英砂
SiO2≥99~99.5%,Fe2O3≤0.02~0.015%。精選優質礦石進行(xing)復雜加(jia)工(gong)而(er)成。粒度(du)范(fan)圍用5~480目,可按用戶要求生產(chan),外觀白(bai)色或結晶狀。
主要(yao)用途:高級玻(bo)璃(li)、玻(bo)璃(li)制品、耐火材料、熔煉石(shi)類、精密鑄造,砂輪磨材等(deng)。
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(jing)石和優質天然石類,經過精心挑選,精細加工而(er)成。粒度范圍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(cheng)分(fen):SiO2:99.9~99.99%。Fe2O3:10PPM~25PPM。Max Li2O 含量(liang)(liang):1~2PPM。Max Al2O3含量(liang)(liang):20~30PPM。Max K2O 含量(liang)(liang):20~25PPM。Max Na2O 含量(liang)(liang):10~20PPM。
物理性能:外觀為(wei)無色透明塊狀(zhuang),顆粒或白色粉末。
真(zhen)比重:2.21
莫(mo)氏(shi)硬度:7.0
PH值:6.0
5、硅微粉
硅微粉:外(wai)觀為(wei)灰色(se)或灰白色(se)粉末。耐火度>1600℃。
容重:200~250千克/立方米。
硅微粉的化學成分
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
石英砂是重要的工業礦(kuang)物原料,廣泛用于玻(bo)璃、鑄造、陶瓷(ci)及(ji)耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠,磨料等工業。
1、玻璃
平板玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、浮(fu)法玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)制品(玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)罐、玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)瓶、玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)管等)、光學(xue)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)纖維、玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)儀(yi)器、導電玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)布(bu)及防射線(xian)特種玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)等的主要原料。
2、陶瓷(ci)及耐(nai)火(huo)材料(liao)
瓷器(qi)的胚料(liao)和釉料(liao),窯爐用(yong)高硅(gui)磚、普通硅(gui)磚、碳(tan)化硅(gui)等的原(yuan)料(liao)。
3、冶金
硅(gui)金屬、硅(gui)鐵合金、硅(gui)鋁(lv)合金等的原(yuan)料或添(tian)加劑(ji)和熔劑(ji)。
4、建筑
混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥(ni)物理性(xing)能檢驗材料(即水泥(ni)標(biao)準砂)等。
5、化工
硅(gui)化(hua)合物(wu)和水玻璃等的(de)原料(liao),硫(liu)酸塔的(de)填充物(wu),無定形(xing)二氧化(hua)硅(gui)微粉(fen)等。
6、機械
鑄造型砂的主(zhu)要原料(liao),研磨材料(liao)(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布(bu)等)。
7、電子
高純度金(jin)屬硅(gui)、通(tong)訊用光纖,晶振,壓電水晶等。
8、橡膠和塑料
填料(可提高耐(nai)磨性(xing))
9、涂料
填料(可提高涂料的耐候性)
10、航空航天
其(qi)內在分子鏈結構,晶體形狀和晶格變化規(gui)律。使(shi)其(qi)具有的耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)、熱(re)膨脹(zhang)系數小、高(gao)度(du)絕緣、耐(nai)(nai)腐蝕、壓電效(xiao)應,諧振以及其(qi)獨特的光學特性。
11、珠寶
石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)其(qi)實也是水晶的(de)(de)礦物名稱(cheng),具有相同的(de)(de)化(hua)學組成,不同的(de)(de)是寶(bao)石(shi)(shi)(shi)級水晶是可作(zuo)為(wei)寶(bao)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材料,可加工(gong)而成各種飾品。而多晶體石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)巖(yan)經過染(ran)(ran)色后,大部分只能作(zuo)為(wei)玉石(shi)(shi)(shi)類的(de)(de)仿(fang)制品,例如(ru):翡翠、岫巖(yan)玉、獨山玉等。單晶石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)也可先經炸裂(lie)后經染(ran)(ran)色仿(fang)制碧璽等寶(bao)石(shi)(shi)(shi)。
石(shi)英晶體內含有(you)細(xi)小的(de)氣泡或液體充填裂隙時,會通(tong)過(guo)干涉光產生彩(cai)虹,能(neng)制(zhi)成(cheng)精美的(de)首飾(shi)。拿破(po)侖的(de)妻子約瑟芬(fen)皇后(Empress Josephine)擁有(you)一個(ge)令人(ren)眼花繚亂的(de)寶石(shi)藏品,就是(shi)彩(cai)虹石(shi)英制(zhi)成(cheng)的(de)首飾(shi)。
石英因含各種雜質(zhi),顏色(se)各異,有以下異種:
1、水晶(jing)(rock crystal):無色透明。
2、紫水晶(amethyst):紫色透(tou)明(ming)或半透(tou)明(ming),加熱(re)可脫色。
3、薔(qiang)薇石英(rose quartz):淺玫瑰色,致密半透明。
4、煙水晶(smoky quartz):顏色或褐色透明異種。成(cheng)色原因是在(zai)輻射線(xian)作(zuo)用下(xia),Si被Al代(dai)替,是四(si)面(mian)體產生順磁中心缺失引起(qi)。顏色進(jin)一步加深(shen)就成(cheng)為墨晶(black quartz)。
5、黃(huang)水晶(citrine):黃(huang)金色或檸檬黃(huang)色。
石英屬于氧化物和氫氧化物類,無色透明(ming)。條(tiao)痕白色,透明(ming)至半透明(ming),玻璃光澤。硬度7,密度2.65g/cm3。菱面體,解理完(wan)全(quan),解理面常彎(wan)曲。
此(ci)圖為中(zhong)國云南(nan)省富寧龍三(san)盤的(de)(de)石英(ying)(Quartz)的(de)(de)標(biao)本(ben)照(zhao)片(pian)。
保(bao)存單位:中國地質(zhi)博物館。