基本信息1
化學(xué)式:ZrSiO?
英文名:Zirconium silicate 或 Zircon
CAS 號:10101-52-7
分子量:183.3071
理化性質(zhì)
外觀:通常為無色,因雜質(zhì)存在可呈黃、橙、紅、褐、綠等顏色,常見為灰白色粉末。
溶解性:難溶于水、酸、堿及王水。
硬度:莫氏硬度為 7.5,硬度較高,耐磨性好1。
熔點(diǎn):高達(dá) 2500℃,具有良好的耐高溫性能1。
折射率:高折射率,范圍在 1.93-2.01 之間,使其具有優(yōu)異的光學(xué)性能1。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):硅酸鋯的結(jié)構(gòu)由 8 - 配位的 Zr??中心與四面體正硅酸鹽 SiO???位點(diǎn)相連,氧原子全部三重橋接,每個(gè)氧原子周圍環(huán)境為 OZr?Si,高度交叉鏈接的結(jié)構(gòu)使其堅(jiān)硬1。
生產(chǎn)方法
鋯英石直接加工法:將鋯英石經(jīng)過超細(xì)粉碎、除鐵、鈦等雜質(zhì),再進(jìn)行表面改性處理等工藝,可加工得到硅酸鋯。常用的粉碎設(shè)備有攪拌球磨機(jī)、高能滾筒式超細(xì)球磨機(jī)等3。
化學(xué)合成法:由 SiO?和 ZrO?在電弧爐中熔融合成,或由鋯鹽與硅酸鈉在水溶液中反應(yīng)合成2。
堿熔法:將鋯石英與純堿按一定比例混合均勻后,送入高溫爐中于 1100℃左右進(jìn)行焙燒,焙燒后經(jīng)粉碎再送入凈化槽,用鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為酸性,加入助劑進(jìn)行凈化除鈦、鐵等雜質(zhì),再經(jīng)過水漂洗、過濾、干燥、氣流粉碎等工序制得產(chǎn)品5。
用途
陶瓷工業(yè):是陶瓷生產(chǎn)中常用的乳濁劑和增白劑,能顯著改善陶瓷的坯釉結(jié)合性能,提高陶瓷釉面硬度,還可用于制備高溫陶瓷材料,如耐火瓷、瓷板、瓷磚等14。
玻璃工業(yè):作為玻璃的原料之一,可以增加玻璃的透明度、硬度和耐磨性,改善玻璃的物理性能,常用于生產(chǎn)高檔玻璃制品,如光學(xué)玻璃、微晶玻璃等4。
搪瓷工業(yè):在搪瓷釉料中添加硅酸鋯,可提高搪瓷的耐腐蝕性、耐磨性和光澤度,使其表面更加光滑平整,色澤更加均勻14。
耐火材料:因其熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好,可用于制造耐火材料,如玻璃窯爐鋯搗打料、澆注料、噴涂料等,能夠承受高溫環(huán)境下的化學(xué)侵蝕和機(jī)械磨損15。
其他領(lǐng)域:還可用于制備研磨和磨削的珠子;通過化學(xué)氣相沉積技術(shù)生產(chǎn)的硅酸鋯薄膜,可作為半導(dǎo)體中的高介電常數(shù)材料;此外,在醫(yī)療領(lǐng)域也有潛在應(yīng)用,如專門設(shè)計(jì)用于在消化道中捕獲鉀離子的 ZS-9 硅酸鋯12。
毒性與安全性:硅酸鋯是一種皮膚和眼睛的刺激性物質(zhì),長期接觸粉塵可能導(dǎo)致肺部肉芽腫、皮膚炎癥和皮膚肉芽腫。但對于正常、偶然的攝入,沒有已知的不利影響1。
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陳經(jīng)理