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硅石的應用、性質及分類?

2017-12-04

硅石(silica rock)

 1.定義:硅石(silica rock)是脈石英、石英巖、燧石和砂巖的統稱。硅石的主要化學成分是SiO2,一般含有鐵、鋁、鉻和鈦的氧化物等雜質。可用做玻璃原料、冶金溶劑、石料和制造硅質耐火材料等。

2.硅石的應用領域:

硅石主要用于冶金工業用的酸性耐火磚。純硅石可作石英玻璃或提煉單晶硅。化學工業上用于制備硅化合物和硅酸鹽,也可作硫酸塔的填充物。建材工業上用于玻璃、陶瓷、硅酸鹽水泥等。硅酸鈉和二氧化硅是硅石化學加工得到的主要產品。硅酸鈉是硅石化學加工產品中用途最廣、用量最大的產品,除用于制造多種硅化合物外,還大量用作紙板、膠合板、部分金屬材料及鑄造工業的粘合劑,肥皂、洗滌劑的添加劑,紙張的性能改良劑,在紡織工業中作棉布煮煉和漂白助劑、織物的防火處理劑、染料的顯色劑。此外,還用作水泥助凝劑、木材防腐劑及蛋類的保鮮劑等。硅酸鈉經改性后還可作為內外墻涂料。硅酸鋁可作玻璃、陶瓷的原料,也可作油漆顏料。硅酸鋰可作防腐油漆、金屬表面保護劑

3.硅石性質

(1)物理性質

二氧化硅又稱硅石(石英砂),化學式SiO2。在自然界中有結晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。結晶二氧化硅因晶體結構不同,分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體硅石,大而透明棱柱狀的石英叫水晶。自然界存在的硅藻土是無定形二氧化硅,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀,多孔、質輕、松軟的固體,吸附性強

(2)化學性質

硅石是酸性氧化物、硅酸的酸酐,化學性質很穩定。不溶于水也不跟水反應,不跟一般的酸起作用。能與氟化氫氣體或氫氟酸反應生成四氟化硅氣體。高溫下能與堿(強堿溶液或熔化的堿)反應生成鹽和水。常溫下強堿溶液與SiO2緩慢地作用生成相應的硅酸鹽。

4.硅石分類

(1)按組織結構分類:可以分為結晶硅石(再結晶石英巖)和膠結硅石(膠結石英     巖)

(2)按硅石的致密程度分類:可以分為極致密、致密、比較多孔和多孔四種。硅石原料應具有較大的致密性,前兩種硅石是優質的耐火材料,第三種可以與前兩種配合使用,或單獨用于制造一般用途的硅磚。第四種不適合制磚。

(3)按轉變速度分類:從硅磚的制造工藝觀點出發,依照硅石原料在1450°C時煅燒1小時的真比重大小,可將硅石非為極慢、慢速、中速和快速轉變四種類型(表1-2)。因鱗石英的真比重(2.242)較小,燒后真比重越小,則表明轉變成鱗石英的數量也多。

(4)按劇烈膨脹溫度分類:按加熱時劇烈膨脹開始溫度的高低,可將硅石分為低熱穩定性的、中穩定性的和高穩定性的三種。

5.化學成分與耐火度:

硅石中SiO2是主成分,Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2等均為雜質。硅石的化學成分愈純,SiO2含量愈高,其耐火度也愈高。一般要求:SiO2≥96%,Na2O+K2O≤0.2%~0.4%。


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