硅灰石屬偏硅酸鹽類，化學(xué)成分為CaSiO3。硅灰石是具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)并有良好節(jié)能性的新興礦物原料，在工業(yè)上的用途比較廣泛。

有些天然硅灰石資源比較少或是缺乏的國家，如法國、英國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，都在開展人工合成硅灰石的研究和生產(chǎn)。合成硅灰石與天然硅灰石一樣，也具有良好的電絕緣性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，在陶瓷、塑料、橡膠和絕緣材料等方面用量較大。但由于人工合成硅灰石生產(chǎn)成本高，所以生產(chǎn)發(fā)展一直很緩慢。

硅灰石晶體在自然界中多呈針狀纖維狀或放射狀集合體。纖維的長度與直徑之比可由7～8 ∶1至20～30 ∶1。這種針狀或纖維狀形態(tài)使其在工業(yè)上有許多用途。天然硅灰石一般呈白色、灰白色，偶見黃、綠、棕等顏色。純的硅灰石呈白色或亮白色，玻璃光澤。純度在99%、粒度達(dá)到小于325目的硅灰石，其反射率可達(dá)92-96%，具有很高的白度或亮度。這些優(yōu)點(diǎn)是在高級(jí)陶瓷產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)白色油漆與發(fā)亮涂料的生產(chǎn)中有重要價(jià)值的工藝特性。

一、硅灰石行業(yè)應(yīng)用簡(jiǎn)介

目前世界上硅灰石消耗最多的是陶瓷工業(yè)（≥50%），其次是作為填料在油漆、涂料、橡膠、塑料、造紙、樹脂等領(lǐng)域的應(yīng)用占30%左右。其它領(lǐng)域應(yīng)用約為10-20%。

1、陶瓷行業(yè)應(yīng)用

硅灰石作為陶瓷原料的主要作用有：可以提高坯體抗壓強(qiáng)度、壓型質(zhì)量，增強(qiáng)坯體在快速焙燒中抗裂、抗撓曲的能力。硅灰石中不含化學(xué)結(jié)合水、不含碳酸鹽，能減少焙燒中坯體的收縮性、并沒有氣泡排出，不產(chǎn)生產(chǎn)品中的氣孔。硅灰石的針狀外形提供了坯體中水分快速排出通道，加快干燥速度。也可減少氣孔產(chǎn)生。大大縮短了預(yù)熱期。硅灰石粉體還具有助熔性，在低溫下易于硅、鋁氧化物相熔。其線性熱膨脹小，能使坯體處于均勻燒結(jié)狀態(tài)，能很快達(dá)到燒制溫度。硅灰石粉體還具高白度、亮度，能夠顯著增加陶瓷白度和亮度。

2、硅灰石粉體作為填料粉體的應(yīng)用

硅灰石粉體在油漆、涂料行業(yè)作為填充劑，增量劑。同時(shí)由于其具有高白度和高亮度，可以用于高質(zhì)量純白油漆，純白、發(fā)亮涂料。硅灰石粉體作為針狀晶體，還是一種平光劑，油漆、涂料使用后變得光潔平滑。即美觀，抗風(fēng)化力也強(qiáng)。硅灰石的吸油、吸水率低可以減少用油量，降低生產(chǎn)成本。

硅灰石粉體填充在高分子材料（橡膠、塑料等）中，能夠提高電絕緣性、化學(xué)惰性，耐熱性。作為一種加強(qiáng)性的填料，能夠使得橡膠、塑料鞋底、輪胎等產(chǎn)品具有更強(qiáng)的耐磨性。

3、冶金工業(yè)應(yīng)用

硅灰石在冶金行業(yè)可以作為助熔劑。它能在較低溫度下（1060-1149℃）與SiO2，Al2O3等相熔，從而起到降低混合物熔融溫度，并有利爐渣生成和排渣。

4、硅灰石在建材行業(yè)應(yīng)用

硅灰石粉體作為礦物棉加工后能成松散絮棉狀態(tài)，是理想的石棉的代用品具備保溫、絕熱性、絕緣性。硅灰石粉體可以用于微晶玻璃原料，利用其針狀、纖維狀晶體特點(diǎn)，在微晶玻璃中形成針狀、網(wǎng)狀微晶結(jié)構(gòu)，增加微晶玻璃制品的強(qiáng)度。硅灰石還是建筑行業(yè)常用的白水泥的原料之一。

5、其它領(lǐng)域的應(yīng)用

用硅灰石作電焊條藥皮配料，能起助熔和造渣添加劑作用，抑制焊接時(shí)放電，減少飛濺，提高熔渣流動(dòng)性，使焊縫成型整潔美觀，增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。生產(chǎn)各種磨削用砂輪時(shí)，利用硅灰石粉體的針狀和助熔性質(zhì)，在砂輪坯料中加入硅灰石可起到降低熔燒溫度，增高坯料粘結(jié)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品堅(jiān)固性、耐磨性的作用。在造紙行業(yè)中硅灰石在紙張中呈針狀、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而增加了紙張的抗拉強(qiáng)度，是紙的優(yōu)質(zhì)填料和涂層。硅灰石粉體在汽車工業(yè)可作為離合器、制動(dòng)器的填料，主要是利用其耐磨性和抗拉性。硅灰石的工業(yè)用途不僅限于以上行業(yè)領(lǐng)域，由于用途極廣，篇幅所限在此就不一一介紹了。

二、有害成分影響及雜質(zhì)含量指標(biāo)要求

工業(yè)上應(yīng)用硅灰石主要是利用它的物理特性，所以純凈的硅灰石是工業(yè)上最理想的礦物原料。由于硅灰石中的Ca能夠被Fe、Mn等部分替代，形成固溶體。這種類質(zhì)同象混入物對(duì)礦物物理特性又很大的影響。工業(yè)上為了有效地利用硅灰石，對(duì)于影響硅灰石物理特性或產(chǎn)品質(zhì)量的有害組分，規(guī)定了如下的限量技術(shù)要求。

有害成分的限量技術(shù)要求：

1、方解石（Ca2CO3）、它是有害組分之一，實(shí)際有害的是其中的CO2。因?yàn)樵谔沾膳黧w燒成中，方解石分解釋放出的CO2，會(huì)使坯體起泡，產(chǎn)生許多孔洞，從而降低產(chǎn)品質(zhì)量。所以一般要求方解石的含量應(yīng)小于5-10%。

2、石英（SiOz）在制陶中可作填加料，可不視為有害雜質(zhì)，但其含量不應(yīng)超過10-20%。

3、Fe2O3是陶瓷產(chǎn)品中的有害染色組分。實(shí)驗(yàn)表明坯體中含鐵量不同，產(chǎn)品的白度或顏色也不同（下表），當(dāng)Fe2O3含量在1.7%時(shí)，產(chǎn)品白度為80%，F(xiàn)e2O3含量大于2%時(shí)，則白度為76.5%,明顯低于建材部頒標(biāo)準(zhǔn)（＞78%）。因此，陶瓷工業(yè)用硅灰石的含鐵量，據(jù)不同產(chǎn)品方案其要求是：無線電陶瓷，其Fe2O3含量要求應(yīng)≤0.5%-1%。建筑衛(wèi)生和日用陶瓷，F(xiàn)e2O3含量應(yīng)≤1-2%。對(duì)于釉面磚，F(xiàn)e2O3含量還可適當(dāng)放寬一些，因?yàn)槿绻缘娜闈岫群茫梢哉谏w坯體的顏色，不致于影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這可視釉質(zhì)的濃度和色調(diào)而定。

4、MgO≤2%,硅灰石中所含的MgO，對(duì)于不同的陶瓷產(chǎn)品，要求不完全一致。對(duì)有些產(chǎn)品來說它并不是絕對(duì)有害的雜質(zhì)，但超過一定數(shù)量也可能有害。所以通常認(rèn)為一般陶瓷產(chǎn)品，MgO含量≤2%為宜。對(duì)于無線電陶瓷，MgO含量要≤1%。

5、K2O和Na2O 是陶瓷產(chǎn)品中的有害組分，它能導(dǎo)致坯體產(chǎn)生易熔性，減弱配料中粘土的塑性并能在產(chǎn)品表面形成一種有害的浮渣。所以，一般要求K2O+Na2O的含量不大于0.4-0.6%。

6、磷和硫也是硅灰石中的有害組分，在電焊條生產(chǎn)中對(duì)磷、硫的含量要求較嚴(yán)，一般不應(yīng)多于0.03-0.04%。

小結(jié)：硅灰石粉體在冶金澆鑄、建筑陶瓷、涂料、塑料等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。隨著低溫快速燒成技術(shù)的推廣，硅灰石在陶瓷生產(chǎn)中的用量將不斷增加，由于硅灰石的增強(qiáng)性能、低吸水性、熱穩(wěn)定性和傳導(dǎo)性，以及化學(xué)純凈性等特點(diǎn)，因此使其作為填料在塑料、橡膠行業(yè)中的使用量在迅速增長。隨著粉體技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域還將越來越廣。硅灰石可在許多方面作滑石、石棉、粘土、硅藻土、長石等礦物材料的替代品，應(yīng)用前景廣闊。

(粉體圈 作者：沐恩)