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【華特選礦百科】一文了解“藍晶石”

華特磁電 2025-02-28 | 閱讀：2194

藍晶石是一種耐火度高,、高溫體積膨脹大的天然耐火原料礦物,。晶面上有平行條紋,。顏色呈淡藍色或青色,、亮灰白等,。屬于高鋁礦物,，與紅柱石,、硅線石呈同質(zhì)多相?；瘜W(xué)腐蝕性能強,、熱震機械強度大，受熱膨脹不可逆等,，是生產(chǎn)不定形材料和電爐頂磚,、酸鹽不燒磚、莫來石磚,、低蠕變磚的主要原料,，也是一種變質(zhì)礦物，主要產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)結(jié)晶片巖中,，其變質(zhì)相由綠片巖相到角閃巖相,。也常用作寶石戒面，手鏈,，項鏈,。

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礦物組成

藍晶石又名二硬石，屬硅酸鹽類礦物,，是一種耐火度高,、高溫體積膨脹大的天然耐火原料礦物。

藍晶石為三斜晶系,，通常呈扁平狀的柱狀晶體,，晶面上有平行條紋,。顏色呈淡藍色或青色,、亮灰白等。硬度為5.5~7.0,，比重：3.53~3.65,。

礦物主要成分為藍晶石和少量硅線石，副礦物成分為石英,，次礦物為黑云母,、金云母,、綠泥石。藍晶石的理論組成是為62.93%,，為37.07%,。由于藍晶石礦物晶體往往含有少量的副生礦物成分，所以一般情況下含量是達不到理論值的,。對藍晶石礦物的精礦來說,，其含量為藍晶石和雜質(zhì)礦物之和。除主要成分外,，不僅含還常常包含有CaO,、MgO等雜質(zhì)的成分。

主要分布

目前發(fā)現(xiàn)藍晶石礦20余處,，分布十幾個省區(qū),。在中國主要礦床分布在江蘇沭陽、韓山,；河南隱山,；河北邢臺；內(nèi)蒙古點布斯廟,；新疆布拉蓋,；山西繁峙；安徽岳西,、霍山,；遼寧大荒溝；四川汶川,；云南熱水塘,；吉林磐石；陜西詳縣黨河口等,。

化學(xué)性能

藍晶石在高溫下是不穩(wěn)定相,。當(dāng)加熱到一定溫度時，轉(zhuǎn)化為莫來石和玻璃聚合體,。

藍晶石在高溫鍛燒時,，于1100℃開始分解，至1300℃藍晶石分解加劇,，有大量莫來石生成,。1350℃時分解速度加快，并以1450℃完全分解,，當(dāng)溫度達到1500℃,，開始出現(xiàn)石英玻璃以及纖維狀莫來石晶體。方石英形成在1450℃以下,，這就是說,，藍晶石在高溫下分解出來的SiO2,，在藍晶石完全分解的溫度以下，以方石英相形式存在,。

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隨煅燒溫度的升高,，藍晶石分解有如下特點：

◆藍晶石開始分解溫度始于1100℃左右。

◆藍晶石顯著分解溫度為1300℃或1360℃,，此時生成的莫來石達到理論生成量的3/4,，含量大于60%。顯著分解的溫度范圍是1300~1450℃或1350~1450℃,。

◆藍晶石完全分解的溫度大于1450℃,。

藍晶石在不同煅燒溫度的膨脹性受其莫來石化制約。藍晶石的膨脹性隨溫度的提高分為三個階段：

膨脹平緩期

溫度1100~1300℃(或1350℃),，此階段體積膨脹不大,，藍晶石緩慢分解，莫來石化不完全,，晶體微小,。

膨脹劇化期

溫度1300~1450℃(1350~1450℃)，此階段體積膨脹很大,，藍晶石快速分解,，莫來石化漸趨完全。

膨脹下降期

溫度高于1450℃,，在此階段,，藍晶石已完全分解，莫來石化完全,，晶體發(fā)育,。相變階段結(jié)束向燒結(jié)過渡，物料膨脹下降乃至產(chǎn)生收縮,。

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工藝特性

熱膨脹性

藍晶石礦物在加熱過程中轉(zhuǎn)化為莫來石的混合物,，在這個轉(zhuǎn)化過程中，礦物伴隨著體積膨脹,，并且形成良好的英來石針狀網(wǎng)絡(luò),，體積膨脹率16~18%。

穩(wěn)定性

藍晶石礦物生產(chǎn)耐火材料穩(wěn)定性比粘土質(zhì)耐火材料高1.5倍,。藍晶石耐火磚比粘土磚的損耗低43%,，比粘土磚壽命長150~200爐。

耐火度高

一般粘土質(zhì)耐火材料的耐火度為167~1770℃,，而藍晶石的耐火材料通常大于1790℃,，最高大于1850℃,。

不可逆性：藍晶石礦物煅燒成莫來石,，是一個不可逆的轉(zhuǎn)化,。在溫度1810℃以下它是穩(wěn)定的。因此莫來石耐火材料具有高溫下體積穩(wěn)定,、膨脹率低,、抗化學(xué)腐蝕性強、機械強度高和抗熱沖擊能力強的特點,。

主要用途

藍晶石礦物主要用作生產(chǎn)耐火材料,、氧化鋁、硅鋁合金和金屬纖維等用途,。

耐火材料

(1) 在高溫下體積穩(wěn)定,，不收縮。

(2) 比其他高鋁耐火材料生成本低,。

(3) 性能好,。比粘土磚損耗低壓43%，耐火度高達1825℃以上,。

(4) 節(jié)約能源,。熱容比粘土磚高12%，用于馬丁爐可縮短冶煉時間,，能耗少,。

(5) 加入不定形耐火材料中作高溫膨脹劑，使產(chǎn)品在高溫下不收縮和剝落,。主要應(yīng)用于冶金,、建材、機械,、化工,、輕工、核工業(yè)告等行業(yè),。

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硅鋁合金和金屬纖維

（1）比用合成法（用熔煉金屬硅和電解鋁）或用電熱還原高嶺土等方法成本低,，經(jīng)濟效益高。

（2）可滿足制造汽車,、宇宙飛船和雷達部件的特殊技術(shù)要求道的,，冶金、機械,、宇航等工業(yè)部門,。

因此世界上對藍晶石類礦物的開發(fā)利用越來越重視，特別是幾個發(fā)達的國家,，如在日本,，藍晶石是耐火混凝土、可塑料,、高鋁水泥的重要原料,；美國和一些國家用藍晶石預(yù)燒制成各種牌號的莫來石質(zhì)熟料,，廣泛地應(yīng)用于陶瓷和精密鑄造等部門；蘇聯(lián)用藍晶石－硅線石精礦制造的輕質(zhì)磚,。采用藍晶石作膨脹劑配制的不定型耐火材料在加熱爐上的試用是成功的,，其表面裂紋少，使用中跑火現(xiàn)象也少,，使用效果較好,。總之藍晶石是不定型耐火材料良好的膨脹劑,。

選別方法

藍晶石礦物的選礦,，一般使用浮選、磁選,、重選三種方法,，也有采用電選方法，但常以浮選為主,，磁選和重選做為輔助除雜手段,。具體的選礦方法、藥劑制度,、選別流程要根據(jù)礦床特征,、礦石組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造,、圍巖性質(zhì)等情況而定,。

藍晶石中通常含有少量的氧化鐵、硅酸鐵等雜質(zhì),，鐵含量超過1.5%將嚴(yán)重影響藍晶石產(chǎn)品的質(zhì)量,，是耐火材料生產(chǎn)中的一大難題。因此,，磁選作業(yè)顯得尤為重要,。

在藍晶石的整體選礦流程中，有兩種常見的磁選布置方式：一種是在礦石進入浮選流程之前先進行磁選,，這樣可以顯著減少進入浮選流程的礦石量,，進而節(jié)約浮選藥劑，降低浮選成本,。另一種方式則是先進行浮選作業(yè),，將得到的藍晶石精礦再進行磁選，這種做法能夠有效地降低藍晶石礦物的鐵含量,，進一步提升精礦產(chǎn)品是質(zhì)量,。