一.概述：
硅灰石是一种链状硅酸盐，一般呈纤维状、针状。硅灰石因其特殊的晶体形态和晶体结构，具有良好的绝缘性、高白度、良好的介电性能和较高的耐热性和耐候性。硅灰石广泛应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。
二。硅灰石的结构和特性
其化学式为CaSiO3，结构式为Ca3[Si3O9]，理论化学成分为CaO48.25%，SiO251.75%。纯硅灰石在自然界很少见。在其形成过程中，Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子体部分取代，并同形，混有少量Al和微量K、Na。
由于硅灰石形成过程中温度和压力条件的不同，可能会出现三种均匀多晶型:①三斜链状结构的Tc型硅灰石，俗称低温三斜硅灰石(α；-casio 3)；②具有单斜链结构ZM型副硅灰石，俗称副硅灰石(α；& prime-casio 3)；③具有三斜三元环结构假硅灰石，俗称假硅灰石(β；——卡西欧3).目前，低温三斜硅灰石被广泛用作工业矿物原料。
低温三斜硅灰石为三斜晶系，多呈针状、纤维状或片状，通常聚集成扇形、放射形集合体，部分为微小颗粒。白色略呈灰红色，玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽，解理面中度平行。两组解理面的交角为74°。密度2.78 ~ 2.91g/cm3，硬度4.5 ~ 5，熔点1540℃。热膨胀系数低，在25 ~ 800℃时为6.5倍；10-6mm/(mm & middot；℃);在1125℃左右可以转化为假硅灰石。此时热膨胀系数增大，由于Fe、Sr等杂质的释放，颜色由白色变为奶油色、红色或棕色。
硅灰石的天然类型有矽卡岩型矿石和硅灰石-应时-方解石型矿石。前者主要产于矿物成分复杂的矽卡岩矿床中，常与应时、方解石、透辉石、石榴石等矽卡岩矿物共生。后者主要产于接触变质和区域变质矿床中，矿物成分简单，可分为硅灰石-应时、硅灰石-方解石和硅灰石-应时-方解石三个亚类。硅灰石的结构构造通常有两种:致密块状矿石具有细粒花岗岩或纤维结晶结构，致密块状构造，硅灰石呈细粒、柱状或纤维状集合体形态，部分极细粒致密如玉；粗硅灰石矿石具有纤维状变质结构，呈块状、角砾岩状、巨斑状或条带状。硅灰石晶体呈粗大、板状、束状或放射状(菊花状)。
三。硅灰石的加工
(1)矿物加工
国内外硅灰石的选矿方法主要有手工分选、单一磁选、浮选、磁选-浮选(或电选)联合流程。选矿的主要目的是降低铁含量，分离方解石。
(1)手动选择
富矿块在采矿场进行人工分选，或破碎后在传送带上进行人工分选。手工分选适用于质量好的矿石。
(2)单一磁选
硅灰石中的主要伴生矿物透辉石、石榴石等属于弱磁性矿物，而硅灰石基本不显示磁性。因此，可以通过干式或湿式强磁选技术将硅灰石相互分离，从而分离出大量含铁矿物，提高产品纯度。
(3)单一浮选
根据硅灰石和方解石的物理化学性质的差异，浮选可以有效地将二者分离，从而提高硅灰石产品的纯度。
(4)磁选和浮选联合工艺
该方法适用于低品位硅灰石的处理。首先，通过干式或湿式磁选分离弱磁性矿物。然后通过浮选将硅灰石与方解石、应时等矿物分离。硅灰石和方解石的浮选分离。应时等矿物有两种主要的工艺流程。
①阴离子捕收剂反浮选方案
方解石属于碳酸盐矿物，硅灰石和应时属于硅酸盐矿物。根据两者表面电性的差异，通过改变矿浆介质的ph值，使用调整剂抑制硅灰石，实现方解石的浮选分离。然后，通过浮选分离应时和硅灰石。通常使用氧化石蜡皂作为方解石的捕收剂，使用硅酸钠作为硅灰石和应时的抑制剂。
②阳离子捕收剂的正浮选方案
该方法通过调节硅灰石和方解石矿物的表面电性，使其带不同的符号电位，从而使硅灰石优先通过阳离子捕收剂的静电吸附而被浮选出来，而方解石作为尾矿留在浮选槽中。浮选分为两个阶段:第一阶段，硅灰石和硅酸盐矿物作为泡沫产物与胺类捕收剂一起浮选，而方解石留在槽中；在第二阶段，使用胺离子和阴离子的混合捕收剂来浮选硅酸盐杂质，并且硅灰石作为罐中的产品被回收。
(2)针状硅灰石的研磨加工
硅灰石粉是一种短纤维无机粉末。在一些应用领域，如陶瓷、微晶玻璃、冶金保护渣等。、仅石棉替代品、纸浆替代品、塑料和橡胶的增强填料以及一些涂料填料等。不仅需要粒度发现和粒度分布，还需要纤维颗粒的长径比。长径比(>:10)硅灰石粉可替代石棉纤维、纸纤维、塑料、橡胶等高分子基复合材料。具有很大的应用价值和经济价值。因此。高长径比硅灰石针状粉加工技术是硅灰石深加工的主要技术之一。
目前400目以下的普通硅灰石粉多采用雷蒙磨和球磨机加工，国内主要使用雷蒙磨。为了保证大颗粒含量不超标，可以增加分级或筛选设备。这种生产工艺多采用干法。
高长径比硅灰石和超细硅灰石的主要生产设备有:机械冲击磨、离心式自磨机(如旋风或飓风超细自磨机、LFS离心磨)、流化床气流磨等。其中，机械冲击磨、离心式自磨机等。一般适用于生产400~1000目左右的高长径比针状硅灰石粉；流化床气流粉碎机适用于生产1250目(d97 & le10 & mum)超细针状硅灰石粉末。以上两种设备均采用双干法生产。如果硅灰石经过湿法提纯(浮选或湿法强磁选)后进行超细粉碎，可采用湿法工艺，湿磨至所需产品细度后再进行脱水(过滤、干燥)。
四。硅灰石粉的应用；
1.硅灰石在塑料橡胶中的应用。硅灰石具有独特的针状纤维、良好的绝缘性、耐磨性和高折射率。是塑料和橡胶制品的良好填充材料。特点:硅灰石粉能提高冲击强度、流动性、拉伸强度、冲击强度、线张力和模头收缩率。
2.硅灰石在纸制品中的应用。硅灰石经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构，可提高添加硅灰的白板纸的白度、不透明度(表层遮盖度)、平整度、平滑度和适应性，降低纸板的定量偏差和湿变形，提高印刷适应性，并大幅减少其他原料的用量，从而整体降低纸制品的成本。
3.硅灰石在陶瓷中的应用。在陶瓷原料中添加适量的硅灰石粉，可以大大降低烧成温度，缩短烧成时间，实现低温快速烧成。节省大量燃料，明显降低产品成本；同时可以提高产品的机械性能，减少产品的裂纹和翘曲，增加釉面光泽度，提高坯体强度，进而提高产品的合格率。
4.硅灰石代替石棉用于建筑保温板。硅灰石粉无毒、无味、无放射性，已逐渐取代对人体健康有害的石棉，成为新世纪环保建材的新原料。经过特殊的加工工艺，仍能保持其独特的针状结构，大大提高了硅灰石针状粉硅钙板、防火板等材料的抗冲击性、抗弯强度和耐磨性。
5.硅灰石在涂料中的应用。硅灰石具有良好的增强作用，不仅能提高涂料的韧性和耐久性，还能保持涂料表面光滑和良好的光泽。由于硅灰石具有良好的硬度和耐磨性，涂层可以获得较好的机械强度，增加耐久性，增强附着力和耐腐蚀性，一般用于防腐涂料的底漆中。随着硅灰石生产企业深加工技术的进步，硅灰石因其优异的耐候性和良好的着色亮度，越来越多地应用于乳胶漆中。
①在外墙乳胶漆中的应用:硅灰石硬度高，莫氏硬度4.5 ~ 5，热膨胀系数低，属于惰性填料，耐候性好，其针状结构具有抗裂性，白度高，着色力好，调色时颜色亮度高。作为一种重要的填料，它在外墙涂料中的应用越来越多。
②在内墙乳胶漆中的应用:硅灰石因色调偏黄，在内墙乳胶漆中应用不多。现在随着硅灰石厂家深加工技术的进步，白度可以达到90以上(如深圳金浩辉化工的硅灰石JLH6W最高白度可以达到92)，完全可以用于内墙涂料。硅灰石的针状结构可以提高高PVC内墙乳胶漆的孔隙率，从而提高遮盖力。硅灰石的针状结构有助于提高耐擦洗性。有资料表明，在内墙乳胶漆中添加5-8%的硅灰石，可使耐擦洗性提高100倍。此外，硅灰石的针状结构可以降低侧角光，提高耐光性，改善施工性能。
③在底漆中应用，硅灰石的片状或针状结构能形成网状结构，透水性好。
