钠长石
一、矿物名称长石
它是碱金属或碱土金属如长石、钾、钠、钙、钡等的铝硅酸盐矿物。,其晶体结构属于框架结构。主要成分是二氧化硅、氧化铝、K2O、氧化钠、氧化钙等。长石矿物广泛分布于地壳中,约占地壳总重量的50%。它们是常见的造岩矿物,其中60%产于岩浆中,30%产于变质岩中,10%产于沉积岩中,主要为碎屑岩。但是,长石只有在相当丰富的情况下才能成为工业矿物。长石的主要成分有四种:钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。长石矿物的主要物理化学性质如下:
钾长石:K2O。Al2O3 .6SiO2,含K2O16.9%,Al2O3 18.4%,SiO2 64.8%,密度2.56。
G/cm3,莫氏硬度6,单斜晶系,白色,红色,乳白色,熔点1290 oC。
钠长石:Na2O。Al2O3 .6SiO2,其中Na2O11.8%,Al2O3 19.5%,SiO2 68.8%,密度2.605g/cm3,莫氏硬度6,三斜晶系,颜色为白色、蓝色和灰色,熔点1215 oC。
长石:曹。Al2O3·6s io 2,其中Cao为20.1%,al2o 3为336.7%,SiO2为43.2%,密度为2.77。
G/cm3,莫氏硬度6,三斜晶系,颜色为白色、灰色和红色,熔点为1552℃。
钡长石:鲍。Al2O3·6s io 2,其中Bao为40.9%,al2o 3为27.1%,SiO2为32.0%,密度为2.77。
G/cm3,莫氏硬度为6,三斜晶系,颜色为白色、灰色和红色,熔点为1715 oC。
二。矿床类型和分布
1.矿床成因类型
长石矿床根据成因可分为两类:
(1)伟晶岩长石矿床:这类矿床主要产于伟晶岩地区,其围岩多为古沉积变质片麻岩或混合岩化片麻岩。还有一些矿脉出现在花岗岩或基性岩中或它们的接触带中。矿石主要富集在单一分异的长石伟晶岩块带或长石伟晶岩中。我国长石矿床多为伟晶岩矿床,如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、辽宁海城、湖南衡山等。
(2)岩浆长石矿床:这些矿床产于酸性、中酸性和碱性岩浆岩中,其中以碱性岩最为重要,如霞石正长岩和霞石正长岩斑岩矿床,其次为花岗岩、白岗岩矿床、正长岩和应时正长岩矿床。
2.矿床工业类型
一般来说,纯长石在自然界中很少存在,即使叫& ldquo钾长石& rdquo矿物,也可能与一些钠长石共生或混合。一般由钾长石和钠长石组成的长石矿物称为碱性长石;由钠长石和钙长石组成的长石矿物称为斜长石;由钙长石和钡长石组成的长石矿物称为碱性长石。钾斜长石是一种三斜晶系的钾长石,钠长石以规则排列的方式夹杂在钾长石中,称为条纹长石。
我国已开发利用的长石矿主要产于伟晶岩中,部分长石产于风化花岗岩、细粒岩、热液蚀变矿床和长石砂矿中。
3.矿物分布
长石是地壳中最丰富的矿物之一,它存在于一些沉积岩和几乎所有的火成岩中。推断长石可采矿床分布于世界大部分地区,潜在可利用矿产总量极大。
中国长石资源丰富。至1994年,有一定储量的矿藏近几十处,全国A+B+C储量4083万吨。其中,一半以上尚未开发利用。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃、新疆。
中国长石矿床的分布如下:
(1)云南个旧白马寨长石矿
位于个旧市南4公里,公路相连。矿床属于燕山期花岗岩和黑云母二长花岗岩。原矿含二氧化硅76.08%,氧化铝13.00%,氧化铁1.08%,K2O 4.21%,氧化钠3.44%。露天开采时,通过磁选可获得SiO2 77.43%、Al2O3 12.30%、Fe2O3 0.14%、K2O 4.15%、Na2O 3.82%的长石精矿。
(2)辽宁省兴城县大兴山长石矿
矿区位于兴城县境内,距神山线东辛庄站6公里,有公路相连。矿床属伟晶岩型矿石;12.4%,Na2O 2.22 & mdash5.01%,Fe2O30.08 & mdash0.82% 。
(3)安徽省苏仙县干山长石矿
矿区位于苏仙县富力集东北8公里处,有公路相连。该矿床属于热液蚀变矿床,矿石成分为:二氧化硅75.52%,氧化铝13.24%,氧化铁0.27%,二氧化钛20.08%,K2O+氧化钠7.84%,氧化镁+氧化钙0.89%。
(4)安徽凤阳蚂蚁山长石矿
距蚌埠14公里,公路铁路相连,交通便利。
(5)安徽宿松县凉亭河长石矿
矿区位于宿松县东北20多公里处,有公路相连。该矿床属于风化花岗岩,其化学成分为:二氧化硅74.23%,氧化铝14.87%,氧化铁0.78%,K2O 4.11%,Na2O 1.50%。
(6)安徽省旌德县金竹前长石矿
矿区位于旌德县城以西40公里的祥云乡,有公路相连。矿床属风化壳型。矿石的化学成分如下:二氧化硅74.76%,三氧化二铝14.73%,三氧化二铁0.98%,二氧化钛20.05%。
(7)安徽省祁门县义坑长石矿
矿区位于祁门县城西21公里处,有公路相连。该矿床属于风化粘土型。矿石的化学成分如下:二氧化硅74.70%,三氧化二铝15.24%,三氧化二铁0.05%,二氧化钛20.05%。
(8)湖南省临湘县团湾长石矿
矿区位于临湘县城以东44公里,有公路相连。该矿床属于花岗伟晶岩。矿石的化学成分如下:Si2O 64 & mdash66%,Al2O318 & mdash20%,Fe2O3 0.1%,K2O 12 & mdash;14%,Na2O & lt;3%。
(9)湖南省衡山县石背长石矿
矿区位于县城西北,距县城31公里,有公路相连。矿石属于钠伟晶岩型。矿石化学成分如下:1号矿体:Na2O 8.89-mdash;10.64%,K2O0.09 & mdash0.53% 。2号矿体:Na2O 8.70 & mdash;10.65%,K2O0.21 & mdash0.70% 。
(10)新疆库米什长石矿
矿区位于托克逊县库米什,南疆公路库米什站北一公里处,有公路相连。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分为:二氧化硅69.25%,氧化铝16.95%,氧化铁0.92%,K2O+Na2O
(11)新疆文赋县可可托海长石矿
矿区位于文赋县可可托海镇,有公路相连,距县城47公里。矿床属花岗伟晶岩型。矿石中钠长石占67%,微斜长石占95-mdash;100%。其化学成分如下:K2O+Na2O 15.35 & mdash;15.60%,K2O∶氧化钠= 5.5∶1 .
(12)新疆桑园长石矿
矿区位于托克逊县库米什村东58公里处,距南疆公路马鞍桥8公里,有汽车可达。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分为:二氧化硅66.55%,氧化铝17.9%,氧化铁31.22%。
(13)山西省闻喜县温家坡长石矿
矿区位于闻喜县东南部,距离15公里,有公路相连。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分如下:SiO2 62 & mdash65%,Al2O3 18 & mdash20%,Fe2O3 0.15 & mdash0.88%,K2O 11 & mdash;14%,Na2O 2 & mdash;3.38% 。
(14)山西省孟县上厂石矿
矿区位于孟县西北部,距县城23公里,有公路相连。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分如下:二氧化硅70.0%,K2O 12.0%,氧化钠2.02%,氧化镁0.16%。
(15)山西省新县满寿山长石矿
矿区位于新县西南部,15公里外,有公路相连。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分如下:K2O 12.0%,Na2O 3.5%,al2o 3 14-mdash;17%,氧化铁0.5%。
(16)山西省新县彭寺家沟长石矿
矿区位于新县西南部,15公里外,有公路相连。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分为:K2O 12.76%,Na2O2.39%,SiO2 64.94%,Al2O318.7%,Fe2O30.15%。
(17)甘肃省张家川县傅家川长石矿
矿区位于张家川县东南部,距县城12公里,有公路相连。矿床属伟晶岩型。矿石中长石平均含量为70.7 & mdash84.3%。矿石的化学成分如下:K2O 10.5-mdash;12.5%,Na2O 1.85 & mdash2.04%,二氧化硅64.77 & mdash67.79%,Al2O3 17.50 & mdash19.0%,Fe2O3 0.17 & mdash0.21%。
(18)甘肃省张家川县陈家庙长石矿
矿区位于张家川县东南方向,直线距离70公里,有简易公路连接。矿床属伟晶岩型。矿石中长石的平均含量为70-mdash;80%,矿石化学成分如下:K2O 10.5 & mdash;11.5%,Na2O 2.36 & mdash2.08%,二氧化硅64.61 & mdash65.59%,Fe2O3 0.17 & mdash0.21% 。
(19)山东省新泰长石矿
矿区位于新泰县杨柳河乡石棚河村,新泰公路穿过矿区。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分如下:K2O+Na2O 12 & mdash;12.5%,Fe2O30.03 & mdash0.5%,Al2O3 18.7%,SiO267.0 & mdash72.5%。
(20)陕西省长安县大鸦沟长石矿
矿区位于长安县正南方,距离16公里,有公路相连。属于伟晶岩矿床。二氧化硅272.5%,氧化镁0.03 & mdash0.02%,Al2O3 & lt15.0%,曹0.80%。
(21)陕西省商南县曹颖大河长石矿
矿区位于商南县东北方向,相距12公里,有公路相连。属于伟晶岩型。矿石的化学成分如下:K2O 10.54 & mdash;12.36%,Na2O2.49 & mdash3.65%,Al2O3 18.42 & mdash19.36%,Fe2O3 0.11 & mdash0.18% 。
(22)陕西省临潼县新开山碾子沟长石矿
矿区位于临潼县东南部,距县城13公里,公路相连,交通便利。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成分为:K2O 11.85%,Na2O2.41%,SiO2 67.13%,Al2O3 17.53%,Fe2O3 0.31%。
三。矿床的主要工业指标
1.长石矿的一般工业要求如下:
(1)长石应尽可能纯净无杂质,表面无铁或只有少量铁。铁矿物、黑色铁矿物和云母片的总含量应低于8%。
(2)矿体中长石含量应在40%以上。
(3)矿块尺寸大于5cm。
(4)长石粉的细度应通过200目筛,筛余应小于7%。
(5)1130℃煅烧后,应熔化成白色透明玻璃体。
四。矿石性质
1.矿石的矿物成分
长石是一种钾、钠、钙铝硅酸盐矿物,具有硅氧四面体组成的骨架结构。在自然界中,长石大致可以分为三个系列。一是钾钠长石相互融合形成的碱性长石系列,包括正长石、微斜长石、钠长石、冰长石和斜长石。二是钠和钙长石两种成分混合熔融形成的斜长石系列。目前习惯上根据钠钙成分的比例将斜长石分为六种,如下表所示:
斜长石矿物的分类
长石的晶型为单斜和三斜。碱性长石为棕红色、肉红色、白色和灰色,斜长石为灰色和深灰色。长石的硬度为6-mdash;6.5,密度2.55 & mdash2.67g/cm3,玻璃光泽,两组完全解理。
长石孪晶是常见的,它已成为鉴别长石的重要特征。根据孪晶与孪晶轴的关系,可分为正交孪晶、平行孪晶和混合孪晶三类。常见的孪晶有钠长石孪晶、卡孪晶、肖孪晶、阿克林孪晶等。
动词 (verb的缩写)工艺特点和主要用途
1.流程特征
长石的熔点是1100 & mdash在300℃时具有良好的化学稳定性,与应时和铝硅酸盐共熔时有助熔作用。常用作玻璃、陶瓷釉料的助熔剂,并能降低烧成温度。在搪瓷原料工业中,长石和其他矿物原料可以用来制备搪瓷。此外,长石还可用于磨料行业。蓝绿色微斜长石,即天河石中含有铷、铯,可作为综合回收铷、铯的工艺矿和原料。
2.主要用途
长石矿物不仅用作玻璃工业的原料(约50 & mdash总消费的;60%),在陶瓷行业占30%,其余用于化工、磨具、玻璃纤维、电焊条等其他行业。
(1)玻璃熔剂:长石是玻璃混合料的主要成分之一。长石Al2O3含量高,铁含量低,比氧化铝更易熔化,熔化温度低,熔化范围宽。主要用于提高玻璃配合料中氧化铝含量,降低熔化温度,增加玻璃生产中的碱含量,从而降低碱耗。此外,长石熔入玻璃过程缓慢,结晶能力小,可防止玻璃形成过程中晶体析出,损坏产品。长石也可以用来调节玻璃的粘度。通常,钾长石或钠长石用于各种玻璃混合物。
(2)陶瓷坯体配料:在烧制前,长石可以起到荒原料的作用,减少坯体的干燥收缩和变形,提高干燥性能,缩短干燥时间。烧成时,可作为熔剂降低烧成温度,促进应时和高岭土的熔融,并在液相中相互扩散渗透,加速莫来石的形成。熔融生成的长石玻璃体填充在坯体的莫来石晶粒之间,使坯体致密,减小空间隙,从而提高其机械强度和介电性能。长石玻璃的形成还可以提高坯体的透光率。陶瓷坯体中长石的含量因原料和产品要求不同而不同。
(3)陶瓷釉:陶瓷釉主要由长石、应时和粘土组成,其中长石的含量可达10-mdash;35%。钾长石主要用于陶瓷工业(坯料和釉料)。
(4)珐琅原料:珐琅以长石等矿物原料为主。长石的含量通常为20-mdash;30%。
(5)磨料:制作砂轮时常使用长石作为陶瓷水泥的成分,其含量为28-mdash;45%。
(6)其他:钾长石可作为提取钾肥的原料。
下表列出了长石的主要用途:
长石的主要用途
不及物动词长石矿开发利用的发展趋势
钾长石钾肥用钾长石
由于国外有丰富的可溶性钾资源,利用不溶性钾矿制取钾肥的研究工作很少开展。
前苏联用霞石进行加工,但主要目的是从中提取氧化铝,副产品是钾盐。与国外相比,我国可溶性钾资源匮乏,但钾长石资源极其丰富,遍布全国各地,氧化钾储量近4亿吨。从20世纪50年代起,我国就开始了利用钾长石制取钾肥的研究,并进行了几十种工艺的试验。一般来说,可分为烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分解法。介绍如下:
1烧结法
加入钾长石、石灰石等盐类,加入部分煤,粉碎、造球,在立窑中焙烧,使氧化钾转化为水溶性,制得相应的钾盐。随着原料配比和焙烧温度的变化,钾的转化率为65%-mdash;90%之间。
2 .高温熔融法主要是以生产钙镁磷肥为主。原料中适当添加钾长石,使成品肥料中含有氧化钾,称为钙镁磷钾肥,含有10%的有效p2o 5 10% & mdash;14%,有效K2O 2% & mdash;3%。与钙镁磷肥相比,成品中K2O每增加1%,就会减少1% & mdash;2%五氧化二磷.成品中磷、钾的溶解度一般在95%以上。
3水热法
用苛性钾溶液加压处理钾长石,可生成含K2O·al2o 3·2 SiO 2·xh2o的沸石固相,其中氧化钾是可溶性的,可被植物吸收,不易流失。它是一种缓释肥料,含有20%的有效K2O。并且大部分二氧化硅也是可溶的。
4高炉冶炼法
钾长石、石灰石、白云石、萤石、焦炭等。用粉碎机粉碎,按比例放入炉中。炉膛温度高达1500摄氏度,挥发的K2O在炉内与CO2反应生成K2CO3。
在水蒸气和大量CO2的存在下,生成的K2CO3部分转化为KHCO3。高炉排出的炉渣经水淬后加工成白水泥。
5低温分解法
在添加剂和硫酸存在下,钾长石可在低温(100℃)下分解,生产硫酸钾铵二元复合肥、聚合氯化铝、白炭黑等产品。
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