硅線石的特點(diǎn)、分布及應(yīng)用

硅線石屬于藍(lán)晶石族高鋁礦物，是一種十分重要的非金屬礦物原料。它與藍(lán)晶石和紅柱石具有相同的化學(xué)成分而晶體結(jié)構(gòu)相異，屬同質(zhì)異相變體，合稱為“三石”，化學(xué)通式為Al2O3·SiO2。

硅線石晶體結(jié)構(gòu)

硅線石的基本特點(diǎn)

硅線石屬斜方晶系，其晶體外形呈柱狀、針狀及毛發(fā)狀，此外還常呈纖維狀或放射狀的集合體。顏色多呈白色、灰色、綠色和褐色，斷口呈玻璃光澤。硅線石熔點(diǎn)為 1850 ℃，密度3.23～3.27g/cm3，硬度6.5～7.5。硅線石加熱到1545℃時硅線石會不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎?/span>3Al2SiO5→Al6Si2O13+SiO2，同時伴隨7%的體積膨脹。因而硅線石具有一定的熱膨脹性。硅線石具有很好的熱穩(wěn)定性和高的耐火度，由硅線石生產(chǎn)的耐火材料其穩(wěn)定性比粘土質(zhì)耐火材料高1.5倍，耐火度可達(dá)1850℃?；瘜W(xué)成分較純，雜質(zhì)含量很少，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不溶于水和酸，對金屬及玻璃熔體熔渣的抗侵蝕性能好，具有良好的抗熱震性、抗渣侵蝕性、機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性和較高的耐火度。硅線石資源分布

硅線石是一種高溫變質(zhì)礦物，常見于火成巖與泥質(zhì)巖石接觸帶。世界硅線石礦產(chǎn)儲量約有1億噸，分布較廣，主要產(chǎn)出國有印度、澳大利亞。

印度的硅線石礦床分布較廣，但有經(jīng)濟(jì)價值的礦床很少。最重要的工業(yè)礦床集中在馬哈拉施特拉邦和馬哈拉伊邦。這兩個邦的硅線石產(chǎn)量占全國硅線石總產(chǎn)量的90%。印度規(guī)模最大，質(zhì)量最好的硅線石礦床為阿薩姆地區(qū)科哈斯山脈的叢林地區(qū)，該地區(qū)的礦床分為塊狀硅線石和塊狀硅線石一石英一云母頁巖兩種。

澳大利亞硅線石資源集中于南部的威廉姆斯地區(qū)的克勞福德礦床，礦床為高嶺土一硅線石一云母礦床。

我國硅線石儲量豐富，約占世界總儲量的1/3。我國硅線石礦床主要分布于福建莆田、內(nèi)蒙古土貴烏拉、河北平山、河南葉縣及黑龍江雞西等。

硅線石的應(yīng)用

硅線石具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗熱震性好、耐火度高、機(jī)械強(qiáng)度好等特點(diǎn)，可作為陶瓷、耐火材料、合成莫來石、焊接材料、摩擦材料等的原料使用，被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、陶瓷、玻璃等領(lǐng)域。

在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用

硅線石由于莫來石化行為導(dǎo)致的體積膨脹使得人們可以將硅線石用為添加劑，將硅線石添加到陶瓷或者是其他的材料中，最終可以達(dá)到將這些材料相變增韌的目的。以硅線石為原料制得的蜂窩陶瓷、莫來石瓷以及陶瓷棚板等已廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。

在耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用

硅線石在高溫下分解產(chǎn)生莫來石和二氧化硅，同時伴隨一定的體積膨脹，因此以硅線石為主要原料的制品或?qū)⒐杈€石添加到其他制品中，利用其體積膨脹效應(yīng)可以有效抵消制品在高溫?zé)蛇^程中產(chǎn)生的體積收縮，限制了局部應(yīng)力，阻止和鈍化了裂紋的產(chǎn)生，提高了制品的抗熱震性，減小了機(jī)械剝落，從而提高了品的性能，延長了制品的使用壽命。

以硅線石為原料制得的莫來石－剛玉制品、碳化硅－硅線石制品、硅線石－堇青石質(zhì)窯具、莫來石－硅線石質(zhì)窯具、高鋁磚、澆注料、可塑料、噴涂料等性能優(yōu)異，應(yīng)用廣泛。

作為合成莫來石原料

自然界中天然的莫來石比較罕見，因此常常采用人工合成的方法制備莫來石.硅線石具有來源廣、成本低的特點(diǎn)，硅線石轉(zhuǎn)化為莫來石的理論轉(zhuǎn)化率為86.0%，同時析出14.0%的熔融二氧化硅，因此利用其高溫下的莫來石化反應(yīng)可以制備出莫來石。

作為焊接材料原料

硅線石精礦中含有Al2O3與SiO2，結(jié)晶水很少，同時S，P等雜質(zhì)元素含量極低，并且硅線石很小的熱膨脹系數(shù)有利于改善焊條、焊劑的脫渣性，因此以硅線石作為焊接材料的原料是可行的。

其它領(lǐng)域的應(yīng)用

用作摩擦材料填料、合成原料添加劑，還可應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用來制造假牙、骨頭移植物和碎骨連接板，色澤艷麗的硅線石還可作寶石。