红柱石简介及应用

红柱石简介及应用2010-02-09关注率:来自:全球矿权网【大中小】红柱石简介英文名称：Andalusite红柱石是兰晶石族矿物之一，这族矿物包括红柱石、矽线石和兰晶石。这三种矿物有相同的化学组成(Al2O3·SiO2),但却具有不同的晶体结构，因此物理性质稍有不同。从理论上说，该族矿物含Al2O362.9%。因此，这族矿物处于含Al2O337%的高岭土耐火材料和含Al2O380~90%的铝矾土耐火材料之间，属于中等含铝的铝硅酸盐耐火材料范围.正交(斜方)晶系，晶体常呈柱状，横断面接近四方形。有些红柱石在生长过程中俘获部分碳质和粘土矿物，在晶体内定向排列，在横断面上呈十字形，称空晶石。集合体多呈放射状或粒状。粉红、玫瑰红、红褐色或灰白色。玻璃光泽，柱面解理中等，莫氏硬度6.5～7.5，比重3.15～3.16。常见于泥质岩和侵入体的接触带，是典型的接触热变质矿物。矿床的主要工业指标：对红柱石矿的开发利用，总的来说，应着眼于经济效益，从各种使用角度提出不同的指标要求。目前国内在这方面尚无统一规定，现参照国家地质总局地生——(1978)1201号、冶金部(78)冶基字第3278号联合颁发的：《关于安排兰晶石普查勘探和矿山设计建设工作的通知》，简述如下：1.红柱石原矿品级划分(矿物量)：边界品位5%;Ⅰ级品≥8%，Ⅱ级品5～8%。2.可采厚度、夹石剔除厚度均为1米。矿石性质：1.矿石的矿物组成红柱石多数呈斑状变晶结构。斑晶内含有碳质、石英、云母、金属矿物、石榴石和电气石等。有些伴生矿物如石榴石、碳质等可通过选矿加以回收。2.目的矿物的矿物特征1)一般特征红柱石属于单斜晶系，晶体沿C轴延伸呈斜方柱形。由于柱面夹角为89℃左右，因而外观很象四方柱形。集合体呈放射状、粒状，可见穿插双晶。柱面解(110)完全。颜色为灰、黄、红、紫、绿及褐色。硬度6.9～7.4。比重3.12～3.19。薄片无色，有时略带粉红色调，在同一片面上颜色分布往往也不均匀，深浅不一，呈斑点状。平行或对称消光，具微弱多色性：Npi淡红(1.629～1.639)，Nm淡绿(1.633～1.639)，Ng浅绿(1.637～1.650)。正实起中度;(-)2V=80～86°。横切面近四方形，有时可见两组近于正交的解理。在红柱石中，有时见有黑色碳质物包裹体(可称空晶石)。利用红柱石多带色的特点可以将它和矽线石加以区别。2)表面性能红柱石本身无电磁性，但其表面性质又决定着表面断裂键的类型和断裂程度，这与其结晶化学过程有关。它的晶体被破碎时将产生高能组合优势的阳离子Al3+、Fe2+等。红柱石表面亲水，破碎后其上部分存在有金属阳离子。零电点PH为7.2，一般比硅酸盐破碎物要高。红柱石矿物由Al-O键和Si-O键组成。铅氧体PH=9时，出现零电点。而石英在PH=2或稍大于2时，就出现零电点。由此可以认为铝氧硅酸盐矿物的零电点在2～9之间，这个性质有利于它们的分选提纯。3)化学组分红柱石是无水硅酸盐，属于兰晶石族。其化学式为Al2O3·SiO2或Al2O[SiO4]。理论化学组分：Al2O363.1%,SiO236.9%,但是由于成矿结晶、蚀变、风化等原因，晶格中常含有Ag、Fe、Ti等一些杂质，致使化学分析结果偏离理论值。红柱石的特性及主要用途1.工艺特性工业上利用红柱石，主要是取其耐高温的特性。红柱石在常压下加热至1350℃以后,开始转化成与原晶体平行的针状莫来石。莫来石体是铝硅酸盐在高温作用下唯一稳定的形式，其理论转化率为87.64%。3(Al2O3·SiO2)℃13503Al2O3·2SiO2+SiO2红柱石莫来石游离石英红柱石在加热转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，体积膨胀约4%。这是一种不可逆的晶体转化，一经转化，则具有更高的耐火性能，耐火度可达1800℃以上，且耐骤冷骤热，机械强度大，抗热冲击力强，抗渣性强，荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性(甚至不溶于氢氟酸)和极强的抗化学腐蚀性。2.主要用途鉴于红柱石具有的物化性能,是目前已知的优质耐火材料之一。它除用作冶炼工业的高级耐火材料，技术陶瓷工业的原料以外，还可冶炼高强度轻质硅铝合金，制作金属纤维以及超音速飞机和宇宙飞船的导向型之用。据报导，国外尚利用富铝红柱石进行煤的气化和制作雷达天线罩。一部分结晶良好、色泽鲜艳的也可制作工艺品和装饰品。其应用领域还在不断扩大。(1)制作不定形耐火材料。这对提高高温操作等冶金工艺有着特殊的效益。不定形耐火材料不经烧成而直接利用，可节约燃料能源，而它在高温下体积稳定，则对其使用寿命影响很大。实践中，若烧注料和可塑料按配比使用时，会含有一定量的粘土和无机物结合剂，因而造成不定形耐火材料高温和冷却过程中收缩，出现裂缝和剥落，缩短耐火材料的使用寿命。为了控制和减少耐火材料制品在长期高温下收缩，若在配料中加入定量的红柱石，利用膨胀稳定的特性，就可消除不定形材料的上述收缩小现象，延长材料的使用寿命可达五年之久。(2)耐火砖：红柱石煅烧后制成型材，可用于热风炉、热风塔、再热炒等关键部位，也可用于各种辅助性浇注和操作设备、还可以制作窑炉设施、高温铝硅酸盐绝缘体、翻砂模面料。使用红柱石制成的耐火纤维作炉衬，比之耐火土或轻质砖炉衬可节能30～50%。利用红柱石耐火砖除可减少燃料消耗，增加稳定性外，还可节约40%以上一般耐火材料的消耗。(3)生产硅铝合金、氧化铝和铝金属的原料，因红柱石Al2O3含量高，铁、钛和钙等氧化物杂质含量低，用于生产含铝60%的硅铝合金时，可以不用氧化铝，即可简化生产程序又可提高生产工效。从七十年代开始，红柱石已广为我国工业生产所重视，其应用领域也在迅速扩大。红柱石经过煅烧后形成的莫来石具有很高的耐火度、化学稳定性和机械强度，因此在冶金、建材及其他工业部门得到广泛应用。表3列出了红柱石类矿物的主要用途。表：红柱石类矿物的主要用途用途特点应用部门耐火材料（1）在高温下体积稳定，不收缩（2）比其他高铝耐火材料生产成本低（3）性能好。比粘土砖损耗低43%，寿命长150～200炉，耐火度高达1825℃以上（4）节约能源。热容比粘土砖高12%，用于马丁炉可缩短冶炼时间，能耗少（5）加入不定形耐火材料中作高温膨胀剂，使产品在高温下不收缩和剥落冶金、建材、机械、化工、轻工、核工业等部门硅铝合金和金属纤维（1）比用合成法（用熔炼金属硅和电解铝）或用电热还原高岭土等方法成本低，经济效益高（2）可满足制造汽车、宇宙飞船和雷达部件的特殊技术要求冶金、机械、宇航等工业部门氧化铝（烧结法）比用霞石或高岭土为原料时物料处理量少1/2～1/3冶金防铸件粘砂新型面料（涂料、膏剂和各种混合剂）防粘砂性能比石英粉佳，接近锆石粉，而且价格低廉冶金、机械等工业部门莫来石产品耐火度高，热膨胀低，抗化学腐蚀性强。机械强度高，抗热冲击能力强，使用寿命长冶金、机械、化工等部门高铝蓝晶石水泥耐火度高达1650℃军工建筑、冶金等部门高级陶瓷原料制品耐高温、耐酸碱轻工、化工等部门