140 150 硅灰石为钙的偏硅酸盐矿物,是一种新兴的工业矿物原料。目前主要用于陶瓷工业,其次用作冶金保护渣和涂料,也可用作电焊条药皮、石棉代用品、磨料粘结剂、玻璃配料以及生产橡胶、塑料、绝缘材料、纸张的填料。有的硅灰石岩可作建筑饰面材料或生产白水泥的配料。 一、 矿石矿物原料特点 硅灰石的化学分子式为 CaSiO 3 ,结构式为 Ca 3 [ Si 3 O 9 ],理论化学成分: CaO 48 . 25% 、 SiO 2 51 . 75% 。自然界中纯硅灰石罕见,在其形成过程中, Ca 有时被 Fe 、 Mn 、 Ti 、 Sr 等离子部分置换而呈类质同象体,并混有少量的 Al 和微量 K 、 Na 。 由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同,可能出现 3 种同质多象体:①三斜链状结构的 Tc 型硅灰石,通称低温三斜硅灰石 ( α - CaSiO 3 ) ;②单斜链状结构的 ZM 型副硅灰石,通称副硅灰石 ( α′ - CaSiO 3 ) ;③三斜三元环状结构的假硅灰石,通称假硅灰石 ( β - CaSiO 3 ) 。目前被广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。 低温三斜硅灰石为三斜晶系,大多呈针状、纤维状或片状,常簇集呈扇形、辐射形集合体,有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色,玻璃光泽 , 解理面呈珍珠光泽,解理平行 {001} 中等,两组解理面交角为 74 °。密度 2 . 78 ~ 2 . 91 g/cm 3 ,硬度 4 . 5 ~ 5 ,熔点 1540 ℃。热膨胀系数低,在 25 ~ 800 ℃时热膨胀系数为 6 . 5 × 10- 6 mm/(mm ·℃ ) ;在 1125 ℃左右时可转化为假硅灰石,这时热膨胀系数增加,并由于释放出 Fe 、 Sr 等杂质,因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。 硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石 -石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中,矿物组分复杂,常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物;后者主要产于接触变质和区域变质型矿床,矿物组分简单,又可分为:硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型 3 个亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种:致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构,致密块状构造,硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体,个别极细粒致密者呈玉状;粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构,块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造,硅灰石晶体粗大,呈板柱状,束状或放射状 ( 菊花状 ) 。 二、 用途与技术经济指标 根据全Guo矿产储量委员会《硅灰石矿地质勘探规范 ( 试行 ) 》,工业应用对硅灰石矿石的质量要求如下: ( 一 ) 建筑陶瓷用硅灰石 由于硅灰石具有热膨胀系数低,在低温条件下易与氧化硅、氧化铝共熔、不含化学结合水或碳酸盐以及具有针状晶形等特性,因此,用硅灰石作建筑陶瓷 ( 主要是釉面砖 ) 原料,能实现低温快速烧成。