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一文了解石英的种类及其应用

   日期:2019-10-11     浏览:151    
       二氧化硅(SiO2)在地壳中的丰度约为60%。含二氧化硅的矿物种类很多,部分以硅酸盐化合物的状态存在,构成各种矿物、岩石。另一部分则以独立状态存在,成为单独的矿物实体,其中结晶态二氧化硅统称为石英。

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由于经历的地质作用及成矿条件不同,石英呈现多种状态,并有不同的纯度。石英种类包括:水晶、脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、燧石、硅藻土,其中最纯的石英晶体统称为水晶。

水晶

水晶(rock Crystal)是一种石英(Quartz)结晶体矿物,它的主要化学成份是二氧化硅,纯净时形成无色透明的晶体。当含微量元素Al、Fe等时呈粉色、紫色、黄色,茶色等。经辐照微量元素形成不同类型的色心,产生不同的颜色,如紫色、黄色、茶色,粉色等。含伴生包裹体矿物的被称之为包裹体水晶,如发晶、绿幽灵、红兔毛等,内包物为金红石、电气石、阳起石、云母,绿泥石等。

根据水晶的特性和用途可将其分为压电水晶、光学水晶、熔炼水晶及工艺水晶。

压电水晶:广泛应用于自动武器、超音速飞机、导弹、核武器、大功率电子显微镜、计时器、电子计算机、人造卫星等科学技术的导航、遥控遥测、电子电讯设备中;

光学水晶:主要用于制造石英折射仪、红外线分析窗口、光谱仪及摄谱仪等;

熔炼水晶:主要用于制造各种石英玻璃及生产人造水晶;

工艺水晶:用于制造眼镜片和各种工艺品。

脉石英

脉石英是由地下岩浆分泌出来的SiO2的热水溶液填充沉淀在岩石裂缝中形成的。外观呈乳白色、白色,致密坚硬。石英为显晶质,结晶颗粒粗大,在2mm以上。化学成分很纯,SiO2含量达99%以上,杂质成分很小,有的夹有红色或黄褐色水锈。这类硅石在加热时,二氧化硅晶型难转变,易使晶型转化不完全,膨胀性大,易于松散,用该原料制硅砖,如果工艺条件不当,制品容易出现裂纹甚至开裂,气孔率高,强度较低。但制品抗渣性好。

由于脉石英有许多重要的物理-力学特性,使其制品具有良好的透明度和良好的电绝缘性,力学及其它特性,所以脉石英在国门经济各部门得到广泛应用,例如用脉石英生产透明石英玻璃可以用来制造飞行器的透光元件,反应堆的瞭望舱,深海观测用潜水球,水银灯和其它高强度的光源、实验器皿、提取特别纯净物质的器械等等。

砂岩

砂岩是一种沉积岩,主要由各种砂粒胶结而成的,颗粒直径在0.05-2mm,其中砂粒含量要大于50%,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。

砂岩是人类使用最为广泛的石材,其高贵典雅的气质天然环保的特性成就建筑史上的朵朵奇葩。数百年前用砂岩装饰而成的罗浮宫,英伦皇宫、美国国会大厦、哈佛大学、巴黎圣母院等至今仍风韵犹存,精典永在。

石英岩

石英岩是一种主要由石英组成的变质岩(石英含量大于85%),是石英砂岩及硅质岩经变质作用形成。一般是由石英砂岩或其他硅质岩石经过区域变质作用,重结晶而形成的。也可能是在岩浆附近的硅质岩石经过热接触变质作用而形成石英岩。

石英岩的用途广泛,能作为制造玻璃、陶瓷、冶金、化工、机械、电子、橡胶、塑料、涂料等行业的的重要原料,由于具有极好的耐高温性,通过物理加工为不同的粒度,可作为炼钢用耐火材料。

石英砂

石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,莫氏硬度7。

石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料,滤料等工业。

燧石

燧石俗称火石,是比较常见的硅质岩石,燧石质密、坚硬,多为灰、黑色,敲碎后具有贝壳状断口。

燧石由于坚硬,破碎后产生锋利的断口,所以是最早为石器时代的原始人所青睐,绝大部分石器都是用燧石打击制造的,燧石和铁器击打会产生火花,所以也为古代人用作取火工具,中国古代常用一小块燧石和一把钢制的“火镰”击打取火,所以燧石也叫作火石,燧石枪也是利用扳机击打火石引发火药的。现代利用燧石的坚硬性质,将燧石作为研磨的原料。

硅藻土

硅藻土是一种硅质岩石,主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩,它主要由古代硅藻的遗骸所组成。硅藻土的化学成分主要是SiO2,含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质。、

硅藻土在工业上用途很广,可制造工业用的过滤剂;隔热及隔音材料;玻璃钢、橡胶、塑料、造纸、水泥的填料;农药粉剂、颗粒剂的理想载体;高效复合肥的理想载体。

 
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