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石英2

发布时间:2012/12/31 15:34:34  点击次数:536 次
石英[无机矿物质] - 基本概述
石英石英

石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石, 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料,也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。

石英化学式为SiO2,常含有少量杂质成分如Al2O3、IMO,、CaO、MgO等。它有多种类型。日用陶瓷原料所用的有脉石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等,水稻外壳灰也富含SiO2。石英外观常呈白色、乳白色、灰白半透明状态,莫氏硬度为7,断面具玻璃光泽或脂肪光泽,比重因晶型而异,变动于2.22-2.65之间。

民国时期多采用景市三宝蓬所产石英,新中国成立后大多采用星子、都昌、修水等地的石英,尤其是20年代以来,用量剧增。釉料中用量为10%—30%,使用前应洗净拣选,除去污物杂质,放在窑内高温煅烧,便于粉碎。

无色、透明的石英的变种,希腊人称为“Krystallos”,意思是“洁白的冰”,他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。

性质及分布

石英石英岩

石英是地球表面分布最广的矿物之一,它的用途也相当广泛。远在石器时代,人们用它制作石斧、石箭等简单的生产工具,以猎取食物和抗击敌人。石英钟、电子设备中把压电石英片用作标准频率;熔融后制成的玻璃,可用于制作光学仪器、眼镜、玻璃管和其它产品;还可以做精密仪器的轴承、研磨材料、玻璃陶瓷等工业原料。

 石英晶体内含有细小的气泡或液体充填裂隙时,会通过干涉光产生彩虹,能制成精美的首饰。拿破仑的妻子约瑟芬皇后(Empress Josephine)拥有一个令人眼花缭乱的宝石藏品,就是彩虹石英制成的首饰。

石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2 ,石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状,硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,相对密度为2.65,其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1750℃ 石英按品质可分为普通石英砂,精制石英砂,特制精制石英砂。

结构特征

石英石英

石英的化学成分为SiO2,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。

低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出,柱面有横纹,类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的石英无色透明,玻璃光泽,贝壳状断口上具油脂光泽,无解理,摩氏硬度7,比重2.65。受压或受热能产生电效应

石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色透明的石英称为水晶,紫色水晶俗称紫晶,烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶,玫瑰红色的俗称芙蓉石;呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓,具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙,玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆,细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石,俗称火石。

石英是最重要的造岩矿物之一,在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。巴西是世界著名的水晶出产国,曾发现直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体。

分类

石英黄石英

石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2,石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状,硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,相对密度为2.65,其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1750℃。石英按品质可分为普通石英砂,精制石英砂,高纯石英砂,熔融石英砂。

普通石英砂
SiO2≥90—99%Fe2O2≤0.06—0.02%,耐火度1750---1800℃,外观部分大颗粒,表面有黄皮包囊。粒度范围5—220目,可按用户要求粒度生产。主要用途:冶金,墨碳化硅,玻璃及玻璃制品,搪瓷,铸钢,水过滤,泡花碱,化工,喷吵等行业。

精制石英砂:
SiO2≥99—99.5%Fe2O3≤0.02—0.015%,精选优质矿石进行复杂加工而成。粒度范围用5—480目,可按用户要求生产,外观白色或结晶状。主要用途:高级玻璃,玻璃制品,耐火材料,熔炼石类,精密铸造,砂轮磨材等。

高纯石英砂:
SiO2≥99.5—99.9%Fe2O2≤0.005%,是采用1—3级天然水晶石和优质天然石类,经过精心挑选,精细加工而成。粒度范围1—0.5mm,0.5—0.1mm,0.1—0.01mm,0.01—0.005mm,可按用户要求生产。

熔融石英砂:
化学成份:SiO299.9-99.99%Fe2O310PPM-25PPMmaxLi2O1-2PPMmaxAl2O320-30PPMmaxK2O20-25PPMmaxNa2O10-20PPMmax物理性能:外观为无色透明块状,颗粒或白色粉末。真比重:2.21;莫氏硬度:7.0; PH值:6.0

生产过程

石英石英砂

生产线基本流程介绍

首先,石料由粗碎机进行初步破碎,然后,产成的粗料由胶带输送机输送至细,碎机进一步破碎,细碎后的石料进入振动筛筛分出两种石子,满足制砂机进料粒度的石子进制砂机制砂,另一部分返料进细破。进制砂机的石子一部分制成砂,经洗砂机(可选)清洗后制成成品砂,另一部分进制砂机再次破碎。

生产线性能介绍

该生产线自动化程度高,运行成本低,破碎率高,节能,产量大,污染少,维修简便,生产出的机制砂符合国家建筑砂标准,产品粒度均匀,粒形好,级配合理。

用途及作用

石英石英

石英砂是重要的工业矿物原料,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。

 玻璃:平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料

陶瓷及耐火材料:瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料

冶金:硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂

建筑:混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等

化工:硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉

机械:铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)

电子:高纯度金属硅、通讯用光纤

橡胶、塑料填料(可提高耐磨性),涂料,填料(可提高涂料的耐候性)。石英其实也是水晶的统称,因为可作为水晶的矿物,都是由石英切磨产出都是同样的成分鉴别等特征,不同的是水晶是可作为宝石级的材料而石英经过染色后,大部分只能作为玉石类的仿制品,例如:岫玉,独山玉等。

晶体器件

石英石英

石英晶体传感器

它的核心是传感元件—压电石英晶片,其工作原理是压电效应,即石英晶体在某些方向受到机械应力后,便会产生电偶极子;相反,若在石英某方向施以电压,则其特定方向上会产生形变,这一现象称为逆压电效应。若在石英晶体上施加交变电场,则晶体晶格将产生机械振动,当外加电场的频率和晶体的固有振荡频率一致时,则出现晶体的谐振。由于石英晶体在压力下产出的电场强度很小,这样仅需很弱的外加电场即可产生形变,这一特性使压电石英晶体很容易在外加交变电场激励下产生谐振。其振荡能量损耗小,振荡频率极稳定,这些再加上石英优良的机械、电气和化学稳定性,使它自40年代以来就成为石英钟、电子表、电话、电视、计算机等与数字电路有关的频率基准元件。

石英晶体振荡器

石英石英

电脑按照石英晶体振荡器产生的时序信号(即时钟)控制CPU和电路等元件。虽然电脑时钟也使用这种石英,但是由於石英品质上的问题,常常不能准确计时。石英晶体具有一个有趣的特性,就是指在一侧导入正电流,同时在另一侧导入负电流后,负电流一侧会收缩并弯曲成U字形。如果定时交替在石英晶体两侧导入正、负电流,石英晶体就会产生振荡。石英晶体就是根据这种振荡计时的。电脑内置的石英晶体每秒振荡1431万8180次。石英钟的工作原理就是如此。

问题就在於石英晶体在品质上存在缺陷。品质差就很难按照正确的振荡数振荡。天然石英晶体的杂质含量和形态等大多并不统一,因此就要使用人造石英晶体。不过,均匀地进行石英生产难度很大。精度高则每秒误差在正负10万分之一秒以内,精度低每秒误差甚至达到1万分之一秒。1万分之一秒也许感觉并不大,但是从计算上来讲,每天的误差就是8.64秒,而1个月则会相差4分钟。石英手表不准也是这个原因。石英晶体有一个性质是温度越高,误差就越大。由於电脑中有很多发热元件,因此电脑时钟更容易走时不准,根本无法与石英手表相提并论。

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