本公司經(jīng)營(yíng)硅石-結(jié)晶硅-硅石濾料-硅石價(jià)格,質(zhì)量保證,歡迎咨物理性質(zhì)二氧化硅又稱硅石,化學(xué)式SiO2。自然界中存在有結(jié)晶二氧化硅和無(wú)定形二氧化硅兩種。結(jié)晶二氧化硅因晶體結(jié)構(gòu)不同,分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無(wú)色晶體硅石,大而透明棱柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質(zhì)的水晶帶有不同顏色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細(xì)小的石英晶體,有黃砂(較多的鐵雜質(zhì))和白砂(雜質(zhì)少、較純凈)。二氧化硅晶體中,硅原子的4個(gè)價(jià)電子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,硅原子位于正四面體的中心,4個(gè)氧原子位于正四面體的4個(gè)頂角上,整個(gè)晶體是一個(gè)巨型分子,SiO2是表示組成的最簡(jiǎn)式不表示單個(gè)二氧化硅分子,僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個(gè)數(shù)之比。SiO2中Si O鍵的鍵能很高,熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高(熔點(diǎn)1723℃,沸點(diǎn)2230℃)。自然界存在的硅藻土是無(wú)定形二氧化硅,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀,多孔、質(zhì)輕、松軟的固體,吸附性強(qiáng)?;瘜W(xué)性質(zhì) 酸性氧化物、硅酸的酸酐?;瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。不溶于水也不跟水反應(yīng),不跟一般的酸起作用。能與氟化氫氣體或氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅氣體。SiO2 4HF SiF4 2H2O有酸性氧化物的其它通性,高溫下能與堿(強(qiáng)堿溶液或熔化的堿)反應(yīng)生成鹽和水。常溫下強(qiáng)堿溶液與SiO2緩慢地作用生成相應(yīng)的硅酸鹽。強(qiáng)堿溶液能腐蝕玻璃,故貯存強(qiáng)堿溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞,若采用玻璃塞(玻璃中含SiO2),會(huì)生成有粘性的硅酸鈉,將玻璃瓶塞和瓶口粘結(jié)在一起。玻璃瓶?jī)?nèi)不能久放濃堿液。高溫下二氧化硅與堿性氧化物或某些金屬的碳酸鹽共熔,生成硅酸鹽。SiO2 CaO CaSiO3(煉鐵造渣)將此高溫下熔融狀態(tài)的硅酸鈉降溫、冷卻,可得石英玻璃,它有良好的透過(guò)紫外線性能,可作水銀燈罩、耐高溫的化學(xué)儀器、石英坩堝和光學(xué)儀器等。來(lái)源多由巖漿 熱液形成的或沉積形成。用途 硅酸鈉和二氧化硅是硅石化學(xué)加工得到的主要產(chǎn)品。硅酸鈉是硅石化學(xué)加工產(chǎn)品中用途最廣、用量最大的產(chǎn)品,除用于制造多種硅化合物外,還大量用作紙板、膠合板、部分金屬材料及鑄造工業(yè)的粘合劑,肥皂、洗滌劑的添加劑,紙張的性能改良劑,在紡織工業(yè)中作棉布煮煉和漂白助劑、織物的防火處理劑、染料的顯色劑。此外,還用作水泥助凝劑、木材防腐劑及蛋類的保鮮劑等。硅酸鈉經(jīng)改性后還可作為內(nèi)外墻涂料。硅酸鋁可作玻璃、陶瓷的原料,也可作油漆顏料。硅酸鋰可作防腐油漆、金屬表面保護(hù)劑。硅石的分類 硅石是硅質(zhì)耐火材料的主要原料。硅石也稱石英巖,主要礦物是石英 SiO2。硅石1.按硅石的組織結(jié)構(gòu)分類 耐火材料工業(yè)用的硅石可以分為結(jié)晶硅石(再結(jié)晶石英巖)和膠結(jié)硅石(膠結(jié)石英巖)?! 、沤Y(jié)晶硅石 是由硅質(zhì)砂巖(石英砂巖)經(jīng)變質(zhì)作用再結(jié)晶而成得變質(zhì)巖。硅質(zhì)砂巖中的硅質(zhì)膠結(jié)物在地質(zhì)條件作用下而在原石英顆粒表面再結(jié)晶,成為石英顆粒的增大部分。因此,其組織結(jié)構(gòu)特征是:由結(jié)晶的石英顆粒所組成,石英顆粒間沒(méi)有膠結(jié)物或極少(3%~8%);由于變質(zhì)過(guò)程中的再結(jié)晶作用而使石英顆粒緊密地連接在一起,并且構(gòu)成了原硅質(zhì)砂巖所沒(méi)有的各種變晶結(jié)構(gòu),如鋸齒結(jié)構(gòu)、花崗巖結(jié)構(gòu)和鑲嵌結(jié)構(gòu)等?! ∶}石英也屬于結(jié)晶硅石,它是火成巖,特征是石英顆粒較大(>2mm),純度較高(SiO2>99%),煅燒時(shí)轉(zhuǎn)化遲鈍,膨脹性大,直接用于制磚較為困難?! 、颇z結(jié)硅石 石英顆粒被硅質(zhì)膠結(jié)物結(jié)合而成的沉積巖,膠結(jié)構(gòu)主要是隱晶質(zhì)的二次石英,膠結(jié)物含量通常約占30%~75%。膠結(jié)硅石中的石英顆粒結(jié)晶較小,雜質(zhì)含量多,加熱時(shí)易于轉(zhuǎn)變。 結(jié)晶硅石與膠結(jié)硅石的特征對(duì)比如表1-1所列。 表1-1結(jié)晶硅石與膠結(jié)硅石的特征組織分類結(jié)晶硅石膠結(jié)硅石巖石分類石英巖脈石英石英砂巖燧石巖組織結(jié)構(gòu)石英砂巖受動(dòng)力變質(zhì)作用而成,由石英顆粒組成,石英晶粒0.15~0.25mm,雜質(zhì)物較少,質(zhì)純分漿沉淀,火成巖,顯晶質(zhì)石英,晶粒粗大,一般>2mm,質(zhì)地純凈以蛋白石或玉髓等隱晶質(zhì)膠結(jié)物結(jié)合石英顆粒。顆粒大小不同,粗粒者1~0.5mm,細(xì)粒者0.1~0.25mm以玉髓為基質(zhì),其中含有脈石英晶粒化學(xué)組成SiO2>98%SiO2 99%SiO2>95% ,Al2O3 1%~3%,R2O 1%~2%SiO2>95%礦物組成石英為主,有的含有粘土、云母、綠泥石、長(zhǎng)石、金紅石、赤鐵石、褐鐵礦等石英為主,有的夾有紅色或黃褐色水銹石英>90%,含少量長(zhǎng)石、云母石英、玉髓為主,有的含氧化鐵、石灰石、綠泥石轉(zhuǎn)變特征不易轉(zhuǎn)變難于轉(zhuǎn)變不易轉(zhuǎn)變易轉(zhuǎn)變制磚適應(yīng)性制磚廢品率高制造各種硅磚制造一般硅磚制造各種硅磚2.按轉(zhuǎn)變速度分類 從硅磚的制造工藝觀點(diǎn)出發(fā),依照硅石原料在1450 C時(shí)煅燒1小時(shí)的真比重大小,可將硅石非為極慢、慢速、中速和快速轉(zhuǎn)變四種類型(表1-2)。因鱗石英的真比重(2.242)較小,燒后真比重越小,則表明轉(zhuǎn)變成鱗石英的數(shù)量也多。 表1-2硅石的轉(zhuǎn)變速度分類 燒后真比重 2.502.45~2.502.40~2.45<2.40硅石類型極慢慢速中速快速 3.按硅石的致密程度分類 可以分為極致密、致密、比較多孔和多孔四種(表1-3)。硅石原料應(yīng)具有較大的致密性,前兩種硅石是優(yōu)質(zhì)的耐火材料,第三種可以與前兩種配合使用,或單獨(dú)用于制造一般用途的硅磚。第四種不適合制磚。 表1-3硅石的致密程度分類 硅石類型極致密致密比較多孔多孔吸水率/%<0.50.5~1.51.5~4.0>4.0顯氣孔率/%<1.21.2~4.04.0~10.0>10.0 4.按劇烈膨脹溫度分類 硅石受熱時(shí),由于石英的多晶轉(zhuǎn)變,其比重減小、體積膨脹,加熱至某一溫度時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生劇烈的膨脹。該溫度愈低,磚坯燒成時(shí)松散開(kāi)裂的可能性愈大,因?yàn)闇囟鹊蜁r(shí),坯體內(nèi)尚沒(méi)有產(chǎn)生液相來(lái)緩沖膨脹所產(chǎn)生的熱應(yīng)力,或者是雖產(chǎn)生液相但由于粘度太大而不能減弱所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。按加熱時(shí)劇烈膨脹開(kāi)始溫度的高低,可將硅石分為低熱穩(wěn)定性的、中穩(wěn)定性的和高穩(wěn)定性的三中(表1-4) 表1-4硅石的劇烈膨脹開(kāi)始溫度 硅石種類低熱穩(wěn)定中熱穩(wěn)定高熱穩(wěn)定劇烈膨脹開(kāi)始溫度/ C<11501150~1225>1225膨脹率/%<0.170.17~0.20>0.20硅石的性質(zhì)及評(píng)價(jià)1.外觀性質(zhì) 外觀性質(zhì)主要是硅石的外形、斷面、顏色、光澤、夾雜物等。通過(guò)外觀,可以初步判定硅石是結(jié)晶硅石還是膠結(jié)硅石,是否是脈石英等?! 〗Y(jié)晶硅石外觀一般呈乳白色、灰白色、淡黃色以及紅褐色。有鮮明的光澤,斷面平滑連續(xù),并帶有銳利棱角,硬度、強(qiáng)度都很大。脈石英呈致密塊狀,純白色,半透明,發(fā)油脂光澤,斷面呈貝殼狀,石英結(jié)晶顆粒多在2mm以上,肉眼可辨?! ∧z結(jié)硅石外觀有白色、灰白色、黃灰色、黑色、紅色等,斷面致密,呈貝殼狀,沒(méi)有明顯的粒狀組織結(jié)構(gòu),斷面的銳棱不明顯,幾乎沒(méi)有光澤?! ?yōu)良的硅石應(yīng)該呈致密塊狀,有時(shí)有貝殼狀或鱗狀斷面,沒(méi)有明顯的層狀結(jié)構(gòu),在層與層之間沒(méi)有夾雜物,并且不帶石灰石外殼。其顏色取決于雜質(zhì),通常鐵質(zhì)化合物使硅石呈紅褐色,有機(jī)物雜質(zhì)則使硅石帶灰色、黑色等。2.組織結(jié)構(gòu) 研究硅石的微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)評(píng)價(jià)硅石的質(zhì)量很重要。用它可以正確判定硅石的結(jié)晶類型、石英顆粒的大小與分布、雜質(zhì)及分布狀況。我國(guó)主要產(chǎn)地硅石的顯微結(jié)構(gòu)特征如表1-5所列?! ”?-5硅石的顯微結(jié)構(gòu)特征產(chǎn)地分類顯微結(jié)構(gòu)特征山西五臺(tái)膠結(jié)硅石細(xì)晶結(jié)構(gòu)為主,晶粒大小以0.005~0.01mm為主,結(jié)晶小,孔隙多,雜質(zhì)量較多遼寧石門結(jié)晶硅石以鑲嵌結(jié)構(gòu)為主,晶粒大小一般為0.2~0.6mm,最大為0.3mm,晶粒大小比較均勻,雜質(zhì)較少山東王村結(jié)晶硅石以齒狀結(jié)構(gòu)為主,晶粒大小在1mm左右,晶粒大小不均勻,雜質(zhì)也較多河南鐵門結(jié)晶硅石以鑲嵌結(jié)構(gòu)和齒狀結(jié)構(gòu)為主,晶粒為0.15~0.25mm,雜質(zhì)較少江蘇江陰結(jié)晶硅石以鑲嵌結(jié)構(gòu)為主,晶粒大小為0.1~0.2mm,有少量雜質(zhì)湖南湘鄉(xiāng)結(jié)晶硅石以鑲嵌結(jié)構(gòu)為主,晶粒大小為0.8~1.0mm,最大為1~1.5的粗晶內(nèi)蒙包頭結(jié)晶硅石以粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)為主,晶粒大小為0.2~0.5mm,另一種為0.4~0.7mm,晶粒大小不均勻重慶結(jié)晶硅石全晶質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu),晶粒大小以0.1~0.5mm為主。大小顆粒不均。大結(jié)晶之間接觸平滑,膨脹大,雜質(zhì)較多 根據(jù)硅石的顯微特征在一定程度上可以判斷硅石的加熱性質(zhì)與轉(zhuǎn)變情況,為制磚提供工藝依據(jù)。膠結(jié)硅石的活性較大,其轉(zhuǎn)變速度比結(jié)晶硅石快;膠結(jié)物愈多,其轉(zhuǎn)變速度愈快。石英顆粒的粗細(xì)及變形程度也影響轉(zhuǎn)變速度,一般結(jié)晶顆粒粗大的較細(xì)小的慢。對(duì)于結(jié)晶硅石,如果石英結(jié)晶比較小,粒度大小不一,并以鋸齒狀結(jié)構(gòu)交錯(cuò)緊密結(jié)合,則煅燒時(shí)容易轉(zhuǎn)變,膨脹也不大,并且不易松散;如果硅石的石英結(jié)晶較大且直徑大小接近并呈圓形,則燒成膨脹大,轉(zhuǎn)變慢,易松散,燒成容易產(chǎn)生裂紋,硅磚的氣孔率高,強(qiáng)度低。3.化學(xué)成分與耐火度 硅石中SiO2是主成分,Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2等均為雜質(zhì)。硅石的化學(xué)成分愈純,SiO2含量愈高,其耐火度也愈高。一般要求:SiO2 96%,Na2O K2O 0.2%~0.4%?! l2O3的存在除增加硅石在高溫下形成液體的趨勢(shì)外,還會(huì)延緩硅石的分解。Al2O3含量多時(shí)還會(huì)顯著降低磚體的荷重軟化點(diǎn),Al2O3為2%,荷重軟化點(diǎn)降低125 C;Al2O3為6%時(shí),則降低275 C。因此,一般控制Al2O3<1.3%,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)硅磚時(shí)則需要<0.5%。Na2O、K2O是很強(qiáng)的熔劑,一方面它是顯著降低硅石的耐火度,另一方面它們又能促進(jìn)石英的轉(zhuǎn)變,對(duì)Na2O K2O的要求是一般不超過(guò)0.2%~0.4%。Fe2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)對(duì)硅石質(zhì)量的影響不像K2O、Na2O、Al2O3那樣大,如果它們呈分散狀態(tài)存在,可視為有益組分。TiO2不影響石英的轉(zhuǎn)化,但研究表明添加金紅石(TiO2)的降低硅磚的氣孔率,提高體積密度,促進(jìn)燒結(jié),從而提高硅磚導(dǎo)熱率,并改善熱震穩(wěn)定性,此點(diǎn)對(duì)焦?fàn)t用硅磚尤為有用。實(shí)踐證明,加入1.5%的金紅石效果較好。如果單用化學(xué)成分和耐火度來(lái)決定硅石質(zhì)量的優(yōu)劣,那是不夠的,還必須考慮其組織結(jié)構(gòu)、煅燒性質(zhì)等因素。有些硅石原料,如脈石英,化學(xué)成分很純,耐火度很高,但不是制造硅磚的理想原料,因?yàn)樗Y(jié)晶顆粒大,膨脹性高,石英難于轉(zhuǎn)化,而且燒成時(shí)易開(kāi)裂?! ≈袊?guó)主要產(chǎn)地的硅石化學(xué)成分與耐火度如表1-6所列?! ”?-6硅石的化學(xué)成分及耐火度 產(chǎn)地硅石類型化學(xué)成分/%耐火度 / CSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOLiI遼寧石門結(jié)晶硅石98.620.350.580.09微0.221730~1750河南鐵門結(jié)晶硅石98.470.420.630.180.130.171750~1770山東王村結(jié)晶硅石97.070.510.820.070.370.391750山西五臺(tái)膠結(jié)硅石95.721.611.80微0.290.161690~1710江蘇江陰結(jié)晶硅石97.880.310.46微0.310.101730~1750浙江杭州結(jié)晶硅石98.040.670.65微0.210.041730~1750安徽合肥結(jié)晶硅石98.620.560.310.080.200.10-湖南湘鄉(xiāng)結(jié)晶硅石98.420.340.960.28微0.081730重慶結(jié)晶硅石98.840.400.470.040.07-1730~1750廣西柳城結(jié)晶硅石99.140.400.050.10--1750吉林江密峰脈石英98.480.060.380.070.051.001770內(nèi)蒙包頭結(jié)晶硅石97.751.60微0.150.130.391730~17504.硅石的致密程度與轉(zhuǎn)變速度 硅石的致密程度、轉(zhuǎn)變速度與制磚工藝密切相關(guān)。不致密的硅石不能用于制造重要用途的硅磚,但可以細(xì)磨成粉后與致密硅石配合使用,而多孔的硅石則不能用于制造硅磚。膠結(jié)硅石的轉(zhuǎn)變速度較快,結(jié)晶硅石的轉(zhuǎn)變速度一般較慢或極慢。用于硅磚配料時(shí),快速轉(zhuǎn)變的硅石燒成溫度應(yīng)降低,礦化劑的加入量也應(yīng)適當(dāng)減少;對(duì)于較難轉(zhuǎn)變的硅石,應(yīng)采用細(xì)顆粒配料并加入適量的礦化劑。中國(guó)主要產(chǎn)地硅石的致密程度和轉(zhuǎn)變速度列于表1-7中。 在評(píng)價(jià)硅石原料的質(zhì)量時(shí),應(yīng)根據(jù)硅磚的品種及應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)上述性質(zhì)進(jìn)行綜合分析,確定出合理的配比及生產(chǎn)工藝條件。 表1-7硅石的致密程度與轉(zhuǎn)變速度 產(chǎn)地生料1450 C燒后保溫1小時(shí)晶粒大小/mm吸水率/%氣孔率/%真比重吸水率/%氣孔率/%真比重遼寧石門0.160.422.641.684.192.570.2~0.6山東王村2.365.822.666.6814.42.561.0江蘇江陰0.220.572.651.483.742.680.1~0.2湖南湘鄉(xiāng)0.651.692.648.5817.42.560.8~1.0河南鐵門0.461.202.662.786.702.590.15~0.25浙江杭州0.501.322.663.828.922.610.5~0.6重慶1.483.702.655.0611.62.570.1~0.5安徽合肥0.270.722.652.516.202.600.2~0.5山西五臺(tái)1.072.742.672.636.032.400.005~0.01硅石的技術(shù)條件 我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZB D53001-90)對(duì)耐火材料用硅石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作出了規(guī)定,如表1-8所列。硅石中不得混入廢石、角礫石狀硅石、風(fēng)化石等,表面不允許有超出1mm厚的雜質(zhì),硅石塊內(nèi)不允許有直徑大于5mm的各種有害包裹體?! ”?-8硅石的技術(shù)條件 理化指標(biāo)要求牌號(hào)化學(xué)成分/%耐火度/ C吸水率/%SiO2Al2O3Fe2O3CaOGS-98.5 98.5<0.3<0.5<0.15 1750<3.0GS-98 98.0<0.5<0.8<0.20 1750<4.0GS-97 97.0<1.0<1.0<0.30 1730<4.0GS-96 96.0<1.3<1.3<0.40 1710<4.5粒度要求粒度范圍/mm最大粒度/mm允許波動(dòng)范圍/%下限上限20~405010840~607010860~120140105120~160170108160~25026086