蓝晶石
岛状结构硅酸盐矿物。成分为Al2[SIO4]O。与红柱石、矽线石成同质多象。三斜晶系,晶体呈扁平的板条状。有时呈放射状集合体。蓝色、带蓝的白色、青色。具完全和中等的两组解理。硬度有明显的异向性,故又名二硬石。平行晶体伸长方向上莫氏硬度为4.5,垂直方向上为6。比重3.53-3.65。区域变质作用产物,在结晶片岩和片麻岩中出现。瑞士、奥地利是知名产地。当加热到1300℃时,蓝晶石变为莫来石,是高级耐火材料。也可提取铝。色丽透明晶体可作宝石,以深蓝色为佳。美国北卡罗来纳州产有深蓝、绿色的宝石蓝晶石。
江苏沐阳、韩山;河南隐山;河北邢台;内蒙古点布斯庙;新疆布拉盖;山西繁峙;安徽岳西、霍山;辽宁大荒沟;四川汶川;云南热水塘;吉林磐石;陕西详县党河口等。
1、矿石的矿物组成:
黑云石榴蓝晶石片麻岩型矿石,主要矿物为蓝晶石、黑云母、斜长石,次要矿物为石英、绢(白)云母、石榴石、十字石等。
蓝晶石绿泥片岩型矿石,主要矿物为蓝晶石、绿泥石,次要矿物为斜长石、黑云母、白云母、石英、石墨等。
黄玉蓝晶石石英片岩型矿石,主要矿物为蓝晶石、石英、白云母,次要矿物为黄玉、金红石、黄铁矿等。
伟晶状蓝晶石矿石,主要矿物为石英、蓝晶石、次要矿物为绢(白)云母等。
2、目的矿物的矿物特征
蓝晶石属三斜晶系,晶形常呈扁平柱状,颜色多为蓝色或蓝灰色,浅白色等。玻璃光泽,理面呈珍珠片光泽。硬度在不同方位上差异显著,在晶面上平行晶体延长方向的莫氏硬度为4.5,而垂直晶体延长方向的莫氏硬度为6.5-7.0,故有在硬石之称。
蓝晶石矿物在高温下(1100-1650℃)煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅(方石英),同时产生不同程度的体积膨胀。其转变反应式为
3(Ai2SiO5)--->1300℃以上 3Al2O3·2SiO2+SiO2
莫来石具有很高的耐火度(1800℃时仍很稳定),化学惰性和良好的机械强度。
由于蓝晶石矿物的特性,故用来制造优良的高级耐火材料,耐火砂浆,水泥及铸造耐制品,以及塑料捣打混合料,技术陶瓷,汽车发动机的火花塞,绝缘体,球磨机球体,试验器皿,耐震物品等,并可用电热法炼制硅铝合金,应用于飞机、汽车、火车、船舶的部件上。近年来,随着钢铁工业的发展,此类矿以耐火砖、型材等形式制造热风炉,热风塔、再热炉、均热炉等的关键部位,制造窑炉设施,还可用于各种辅助性浇注和操作设备上。它们可以用于生产喷渡薄膜,制造结晶氟石和超音速飞机的前缘,宇宙飞船的金属附件,部分还可作宝石。此外可用作研磨料,作釉成分以及不滑的地板材料。
(1)热膨胀性:蓝晶石矿物在加热过程中转化为莫来石和SiO2的混合物,在这个转化过程中,矿物伴随着体积膨胀,并且形成良好的英来石针状网络,体积膨胀率16-18%。
(2)稳定性:蓝晶石矿物生产耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍。蓝晶石耐火砖比粘土砖的损耗低43%,比粘土砖寿命长150-200炉。
(3)耐火度高:一般粘土质耐火材料的耐火度为1670-1770℃,而蓝晶石的耐火材料通常大于1790℃,最高大于1850℃。
(4)不可逆性:蓝晶石矿物煅烧成莫来石,是一个不可逆的转化。在温度1810℃以下它是稳定的。因此莫来石耐火材料具有高温下体积稳定、膨胀率低、抗化学腐蚀性强、机械强度高和抗热冲击能力强的特点。
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