一、鉀長(zhǎng)石特性及應(yīng)用簡(jiǎn)介
鉀長(zhǎng)石通常也稱(chēng)正長(zhǎng)石,屬單斜晶系,通常呈肉紅色、呈白色或灰色。密度2.54-2.57g/cm.硬度6。純長(zhǎng)石在自然界中很少存在。即使是被稱(chēng)為“鉀長(zhǎng)石”的礦物中,也可能共生或混入一些鈉長(zhǎng)石。
一般把鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石構(gòu)成的長(zhǎng)石礦物稱(chēng)為堿長(zhǎng)石;
由鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石構(gòu)成的長(zhǎng)石礦物稱(chēng)為斜長(zhǎng)石;
鈣長(zhǎng)石和鋇長(zhǎng)石構(gòu)成的長(zhǎng)石礦物稱(chēng)為堿土長(zhǎng)石。
鉀微斜長(zhǎng)石是晶系為三斜晶系的鉀長(zhǎng)石的一種,
鈉長(zhǎng)石以規(guī)則排列的形式夾雜在鉀長(zhǎng)石中時(shí),稱(chēng)為條紋長(zhǎng)石。
鉀長(zhǎng)石粉具有熔點(diǎn)低,熔融間隔時(shí)間長(zhǎng),熔融粘度高等特點(diǎn)。鉀長(zhǎng)石的開(kāi)發(fā)利用可以追溯到新石器時(shí)代,人們利用鉀長(zhǎng)石及其它原料生產(chǎn)出了大量精美的彩陶器。
1、在現(xiàn)代工業(yè)中,廣泛應(yīng)用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、電瓷、研磨材料等工業(yè)部門(mén)及制鉀肥用。
2、鉀長(zhǎng)石在玻璃工業(yè)和陶瓷工業(yè)中的用量占總量的80-90%,其余用于化工、玻璃熔劑、陶瓷坯體配料、陶瓷釉料、搪瓷原料、磨料磨具、玻璃纖維、電焊條、化肥等其它行業(yè)。
3、鉀長(zhǎng)石在材料制備方面的研究工作也有一些創(chuàng)新,主要成果有制備13X 分子篩、沸石分子篩,合成白碳黑等。
二、鉀長(zhǎng)石在玻璃行業(yè)中的應(yīng)用
鉀長(zhǎng)石在玻璃工業(yè)中的用量約占鉀長(zhǎng)石總產(chǎn)量的50%左右。鉀長(zhǎng)石作為玻璃原料之一,主要作用有:
1、鉀長(zhǎng)石富含Al2O3,鐵含量低,能夠提供玻璃配料中所需的Al2O3,且比Al2O3 易熔,熔融溫度低,熔融范圍寬,因此可以降低玻璃的熔融溫度,減少純堿用量,而且鉀長(zhǎng)石中的鋁代替了部分硅,可提高玻璃的韌性、強(qiáng)度和抵抗酸堿侵蝕的能力。
2、鉀長(zhǎng)石熔融后變成玻璃的過(guò)程比較緩慢,結(jié)晶能力小,可防止玻璃形成過(guò)程中析出晶體而影響正常生產(chǎn)或玻璃缺陷。
3、可調(diào)節(jié)玻璃液的粘度。
三、鉀長(zhǎng)石在陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用
鉀長(zhǎng)石在陶瓷工業(yè)中的用量約占鉀長(zhǎng)石總產(chǎn)量的30%。鉀長(zhǎng)石在陶瓷三成分(即粘土、石英、長(zhǎng)石)坯料體系中,除可供給Al2O3 和SiO2外,還可提供堿金屬氧化物,既是瘠性原料,又是溶劑性原料。
作為瘠性原料,具有降低粘土或坯體的可塑性和粘結(jié)性,減少坯體干燥與燒成的收縮變形,改善干燥性能和縮短干燥時(shí)間等效果。在釉料中,鉀長(zhǎng)石是形成玻璃相的主要成分。
鉀長(zhǎng)石作為陶瓷坯料中的溶劑組分,主要作用有:
1、鉀長(zhǎng)石在1130℃開(kāi)始熔融,形成粘稠的熔體相,能降低坯體的熔化溫度,有利于成瓷和降低燒成溫度。
2、鉀長(zhǎng)石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒。液相中的Al2O3 和SiO2 相互作用,促使莫來(lái)石晶體的成核和生長(zhǎng),賦予坯體以機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。
3、鉀長(zhǎng)石熔體填充于晶粒之間,有助于坯體致密和減少孔隙。鉀長(zhǎng)石熔體冷卻后構(gòu)成瓷的玻璃基質(zhì),可改善透明度,并有助于提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能。
4、鉀長(zhǎng)石的組成中包含有瓷坯中的主要氧化物SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2、K2O 和Na2O等,因此作為主要原料代替純堿、葉臘石、工業(yè)氧化鋁等工業(yè)原料,降低了生產(chǎn)成本。
陶瓷工業(yè)發(fā)展迅速,隨著特種陶瓷的發(fā)展引起陶瓷行業(yè)的技術(shù)變革,對(duì)鉀長(zhǎng)石提出更高的要求,因此加快鉀長(zhǎng)石的應(yīng)用研究勢(shì)在必行。
天然鉀長(zhǎng)石含有K2O、Na2O、SiO2、Al2O3、Fe2O3等多種氧化物,化學(xué)成分不穩(wěn)定。而特種陶瓷對(duì)原料化學(xué)組成要求嚴(yán)格,鉀長(zhǎng)石的化學(xué)穩(wěn)定性成為阻礙鉀長(zhǎng)石在技術(shù)陶瓷領(lǐng)域發(fā)展的主要障礙。
特種陶瓷需要的鉀長(zhǎng)石粉末其組成顆粒的粒徑在0.05~40μm 這一范圍,并且要求顆粒尺寸均勻。鉀長(zhǎng)石的粉碎分離技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)將是超細(xì)粉碎和精細(xì)分級(jí)技術(shù)。
化肥工業(yè)
鉀長(zhǎng)石的化學(xué)性質(zhì)極穩(wěn)定,除氫氟酸外,常壓常溫下幾乎不被酸、堿所分解。所含的氧化鉀,不能直接作為含鉀肥料為植物所吸收。國(guó)內(nèi)外為使鉀長(zhǎng)石成為有用的鉀資源,將其中氧化鉀變?yōu)樗苄缘幕蜩廴苄缘模瑢?duì)利用鉀長(zhǎng)石制取鉀肥先后進(jìn)行了多種工藝研究,綜合起來(lái)可分為:高爐冶煉法、壓熱法、敞開(kāi)浸取和封閉恒溫法、熱分解水浸法、熱法制枸溶性鉀、酸分解法、燒結(jié)法、低溫分解法、微生物法等。
我國(guó)以鉀長(zhǎng)石為代表的不溶性的含鉀巖石資源極其豐富, 幾乎遍及全國(guó)各地, 共有地質(zhì)儲(chǔ)量近千億噸。因此, 綜合利用鉀長(zhǎng)石生產(chǎn)工農(nóng)業(yè)急需的鉀肥(鉀鹽)、鋁鹽具有十分重要的意義。
小結(jié)
鉀長(zhǎng)石深加工技術(shù)上努力向粒度超細(xì)化、質(zhì)量高純化、加工工藝復(fù)合化、表面活性化等方向發(fā)展。為適應(yīng)高科技生產(chǎn)的需要,在一些領(lǐng)域的應(yīng)用中,需要化學(xué)穩(wěn)定性好和超細(xì)粒徑的鉀長(zhǎng)石產(chǎn)品。
因?yàn)殡S著鉀長(zhǎng)石純化度的提高,其各項(xiàng)物理化學(xué)特性才能充分發(fā)揮,而且隨著細(xì)度的增加,其比表面積也不斷隨其增大,表面活性不斷改善,功能作用得到更加充分的發(fā)揮,并且細(xì)化能促使各項(xiàng)物化反應(yīng)加快,顆粒之間的結(jié)合力增強(qiáng),復(fù)合、互補(bǔ)性加大。