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霞石正长岩的应用

发布时间:2020-07-13 浏览:313次  分享到: 分享到QQ空间 分享到微信 分享到微博

自1935年加拿大建起个应于玻璃、陶瓷的霞石正长岩选矿厂起,许多国家如挪威、俄罗斯、美国、巴西相继开发了这一矿种。2000年世界霞石正长岩产量已达321.8万吨。相较而言,国外霞石正长岩的应用比较成熟,已有70多年的应用历史。

由霞石正长岩的性质可知,霞石正长岩含有较多的碱金属元素,Na2O+K2O总量大多超过了14%,因此,它是很强的熔剂性岩石。标准成分的霞石正长岩能在1050℃温度下烧结,其熔点视碱含量的不同,而波动于1100~1200℃之间,故可替代长石作为助熔剂使用。有部分霞石正长岩熔点在1250℃以上,这部分矿种类长石含量较高,霞石含量成分较少,不属于霞石的正常含量范围。

在陶瓷坯料中,用霞石正长岩代替部分或全部长石时,会显著降低坯体的烧成温度,扩大烧结范围,降低烧成收缩。另一方面,由于它的Al2O3含量高于钾长石的Al2O3含量,这就不仅扩大了烧成范围,而且有利于提高制品的机械强度,从而减少坯体的变形倾向。同时,霞石正长岩的霞石为SiO2不饱和矿物,不与石英共生。当霞石和石英混合在一起加热时,高温下两者迅速反应,并放出热量。这一反应过程使得难熔矿物石英在较低温度下就被活化而熔融,这是霞石正长岩具有强烈助熔性能的内因。所以,使用霞石正长岩可以达到节能效果。

实验表明,应用霞石正长岩代替长石,其效益是明显的。

例1:黑龙江东宁县陶瓷厂,利用当地储量丰富的霞石正长岩和伟晶岗岩研制成外墙砖,获得一定经济效果。该厂是在原来配方中外加5%~15%霞石正长岩,或10%~20%伟晶花岗岩。也可混合使用,即在原坯料中同时加入3%~10%霞石正长岩、5%~14%伟晶花岗岩,其制品烧成温度在1200℃左右。

例2:某美术瓷坯料配方为(wt%):

霞石正长岩30,锂云母15,透闪石5,燧石(或石英)5,粘土45。烧成温度为1020℃。

例3:快速烧成细瓷坯料配方为(wt%):

霞石正长岩20,透辉石20,粘土60。

烧成温度为1150~1220℃,烧成时间2小时,烧成收缩率12%~13%。比传统二元配方坯料烧成温度低80~180℃,烧成时间短,烧成范围宽,节能效果显著,同时延长窑炉设备寿命,提高窑炉设备利用率,产品可有效地减少变形。

例4:卫生瓷坯料配方为(wt%)

霞石正长岩(精矿)35,双河黑泥10,马迹泥15,晋家山泥10,废瓷粉5,石英15,广州白泥10。

素烧温度1125±25℃,比未引入霞石正长岩的原坯料(1150±30℃)素烧温度降低25℃,素坯抗折强度34.78MPa,原坯料为29.5MPa,吸水率3.6%,原坯料为13%左右。

例如5:低温快烧釉面砖坯料配方为(wt%):

霞石正长岩50,水曲柳粘土20,洪山粘土15,石英10,滑石5。

坯料化学成分(wt%:SiO256.66,Al2O319.54,Fe2O32.34,TiO20.85,CaO0.98,MgO2.28,K2O2.62,Na2O4.86,灼减6.76。采用二次烧成工艺。素烧温度960℃,素烧时间1小时,较原硅灰石质釉面砖坯料素烧温度降低130℃,总收缩0.87%,吸水率16.2%,白度58.9%,合格率88.5%。釉烧时间1小时,釉烧温度930℃,比原硅灰石质釉面砖烧温度降低30~120℃,产品合格率95.5%,白度90.4%,热稳定性100%合格。