关于硅灰石的加工及在涂料中的应用

　　硅灰石的加工及在涂料中的应用
　　
　　（北京展辰化工有限公司胡中源王德华罗先平）
　　
　　一．概述：
　　
　　硅灰石属于一种链状偏硅酸盐，一般呈纤维状、针状。由于其特殊的晶体形态结晶结构决定了其性质，硅灰石具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。因硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。
　　
　　二.硅灰石的结构及特点
　　
　　石的化学分子式为CaSiO3，结构式为Ca3［Si3O9］，理论化学成分：CaO48.25%、SiO251.75%。自然界中纯硅灰石罕见，在其形成过程中，Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体，并混有少量的Al和微量K、Na。
　　
　　由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同，可能出现3种同质多象体：①三斜链状结构的Tc型硅灰石，通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO3)；②单斜链状结构的ZM型副硅灰石，通称副硅灰石(α′-CaSiO3)；③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。目前被广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。
　　
　　低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行中等，两组解理面交角为74°。密度2.78～2.91g/cm3，硬度4.5～5，熔点1540℃。热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。
　　
　　硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中，矿物组分复杂，常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物；后者主要产于接触变质和区域变质型矿床，矿物组分简单，又可分为：硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种：致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构，致密块状构造，硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体，个别极细粒致密者呈玉状；粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构，块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造，硅灰石晶体粗大，呈板柱状，束状或放射状(菊花状)。
　　
　　三.硅灰石的加工
　　
　　（一）选矿
　　
　　国内外硅灰石选矿的主要方法是手选、单一磁选、浮选、磁选-浮选（或电选）联合流程。选矿的主要目的是降低铁含量及分离方解石。
　　
　　（1）、手选
　　
　　采矿场人工拣选富矿块或破碎后在输送带上，人工选富硅灰石矿块。手选适用于质量较好的矿石。
　　
　　（2）、单一磁选
　　
　　硅灰石岩石中的主要伴生矿物如透辉石和石榴子石等属于弱磁性矿物，而硅灰石基本不显现出磁性，故可用干法或者湿法强磁选技术使硅灰石与之相互分离，即可分离出大量含铁矿物，提高产品纯度。
　　
　　（3）、单一浮选
　　
　　根据硅灰石与方解石矿物表面物理化学性质的差异，用浮选法可有效地使之相互分离，从而提高硅灰石产品的纯度。
　　
　　（4）、磁选-浮选联合工艺
　　
　　此法适用于低品位硅灰石的处理。首先用干式或湿式磁选，将弱磁性矿物分离出来。然后用浮选法将硅灰石与方解石、石英等矿物分开。浮选分离硅灰石与方解石。石英等矿物主要有两种工艺流程。

来源:中国涂料博客