蓝晶石

　　蓝晶石简介

　　蓝晶石是一种新型耐火材料，属于高铝矿物，抗化学腐蚀性能强、热震机械强度大，受热膨胀不可逆等，是生产不定形材料和电炉顶砖、磷酸盐不烧砖、莫来石砖、低蠕变砖的主要原料，也是一种变质矿物，主要产于区域变质结晶片岩中，其变质相由绿片岩相到角闪岩相。根据含蓝晶石的形态特点，将蓝晶石矿分成如下三类变态：(1)针状和纤维状集合体(纤维针状矿石)；(2)富含空晶石的假象蓝晶石集合体(假象型矿石)；(3)蓝晶石结核矿(结核型矿石)。如矿床同时含有上述三种变态，这类矿属于混合型。

　　蓝晶石的矿物组成：

　　蓝晶石，又名二硬石，属硅酸盐类矿物，是一种耐火度高、高温体积膨胀大的天然耐火原料矿物。其化学分子式为AL2O3·SiO2或AL2SiO5。蓝晶石为三斜晶系，通常呈扁平状的柱状晶体，晶面上有平行条纹。颜色呈淡蓝色或青色、亮灰白等。硬度为5.5-7.0，比重：3.53-3.65。

　　矿物主要成分为蓝晶石和少量硅线石，副矿物成分为石英，次矿物为黑云母、金云母、绿泥石。蓝晶石的理论组成是AL2O3为62.93%，SiO2为37.07%。由于蓝晶石矿物晶体往往含有少量的副生矿物成分，所以一般情况下含量是达不到理论值的。对蓝晶石矿物的精矿来说，其AL2O3含量为蓝晶石AL2O3和杂质矿物AL2O3之和。除主要成分外，不仅含Fe2O3、TiO2、还常常包含有CaO、MgO、K2O、Na2O等杂质的成分。

　　蓝晶石的化学性能：

　　蓝晶石在高温下是不稳定相。当加热到一定温度时，转化为莫来石和玻璃聚合体。化学反应式如下：

　　3(AL2O3·SiO2)→3 AL2O3·2SiO2+SiO2

　　即蓝晶石在高温锻烧时，于1100℃开始分解，至1300℃蓝晶石分解加剧，有大量莫来石生成。1350℃时分解速度加快，并以1450℃完全分解，当温度达到1500℃，开始出现石英玻璃以及纤维状莫来石晶体。方石英形成在1450℃以下，这就是说，蓝晶石在高温下分解出来的SiO2，在蓝晶石完全分解的温度以下，以方石英相形式存在。

　　随煅烧温度的升高，蓝晶石分解有如下特点：1、蓝晶石开始分解温度始于1100℃左右。2、蓝晶石显著分解温度为1300℃或1360℃，此时生成的莫来石达到理论生成量的3/4，含量大于60%。显著分解的温度范围是1300℃——1450℃或1350℃——1450℃。3、蓝晶石完全分解的温度大于1450℃。

　　蓝晶石在不同煅烧温度的膨胀性受其莫来石化制约。蓝晶石的膨胀性随温度的提高分为三个阶段：1、膨胀平缓期；温度1100-1300℃(或1350℃)，此阶段体积膨胀不大，蓝晶石缓慢分解，莫来石化不完全，晶体微小。2、膨胀剧化期：温度1300-1450℃(1350-1450

　　℃)，此阶段体积膨胀很大，蓝晶石快速分解，莫来石化渐趋完全。3、膨胀下降期：温度高于1450℃，在此阶段，蓝晶石已完全分解，莫来石化完全，晶体发育。相变阶段结束向烧结过渡，物料膨胀下降乃至产生收缩。

　　蓝晶石的用途：

　　1、热膨胀性：在高温下体积膨胀，当温度降低时，体积变化很小，即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性；稳定性：蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍；耐火度高：一般粘土质耐火材料耐火度为1670-1770℃，而蓝晶石耐火材料通常大于1790℃，最高大于1850℃；还具有较好的抗化学腐蚀特性。

　　2、用途：由于蓝晶石矿物的特性，故用来制造优良的高级耐火材料，耐火砂浆，水泥及铸造耐制品，以及塑料捣打混合料,技术陶瓷,汽车发动机的火花塞，绝缘体，球磨机球体,试验器皿,耐震物品等，并可用电热法炼制硅铝合金,应用于飞机、汽车、火车、船舶的部件上。近年来，随着钢铁工业的发展，此类矿以耐火砖、型材等形式制造热风炉，热风塔、再热炉、均热炉等的关键部位，制造窑炉设施，还可用于各种辅助性浇注和操作设备上。它们可以用于生产喷渡薄膜，制造结晶氟石和超音速飞机的前缘，宇宙飞船的金属附件，部分还可作宝石。此外可用作研磨料，作釉成分以及不滑的地板材料。

　　因此世界上对蓝晶石类矿物的开发利用越来越重视，特别是几个发达的国家，如在日本，蓝晶石是耐火混凝土、可塑料、高铝水泥的重要原料；美国和一些国家用蓝晶石预烧制成各种牌号的莫来石质熟料，广泛地应用于陶瓷和精密铸造等部门；苏联用蓝晶石-硅线石精矿制造的轻质砖。采用蓝晶石作膨胀剂配制的不定型耐火材料在加热炉上的试用是成功的，其表面裂纹少，使用中跑火现象也少，使用效果较好。总之蓝晶石是不定型耐火材料良好的膨胀剂。

　　天津安美国贸有限公司蓝晶石主要理化指标及热膨胀性如以下两表：

　　粒度(mm)化 学 成 份(%)耐火度(℃)

　　AL2O3SiO2Fe2O3TiO2K2O+Na2O灼减水分

　　2.0~0.4553~55＜40＜0.6＜1.6＜0.81.81.5＞1790

　　0.45~0.12553~56＜40＜0.6＜1.5＜0.81.51.6

　　＜0.253~57＜40＜0.5＜1.5＜0.61.51.6

　　＜0.00853~57＜40＜0.5＜1.5＜0.61.51.6

　　注：粒度可按用户要求加工，

　　温度(℃)不同粒度范围的蓝晶石热膨胀率(%)

　　0.18~0.125mm0.098~0.074mm＜0.074mm＜0.063mm

　　室温30℃

　　室温20℃室温20℃

　　1000.020.000.040.03

　　3000.120.140.240.1

　　5000.350.400.420.30

　　7000.750.670.630.52

　　9001.360.930.780.62

　　11001.551.120.43—0.07

　　13001.652.181.731.10

　　150011.9010.663.352.70

　　注：由国家耐火材料质量监督检测中心测试蓝晶石精矿主要理化指标

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