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刘继顺 2009-10-21 一、长石矿物特征 长石（Feldspar）是由硅氧四面体组成架状晶体结构的钾、钠、钙、钡的铝硅酸盐矿物，即具有[AlSi3O8]－或[AlSi3O8]2－的铝硅酸根，其中(Al+Si)与O之比总是1：2。其主要成份为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等。 根据晶系及结构特征，可将长石分为三个亚族： 正长石亚族：透长石、正长石和冰长石，单斜晶系，具两组相交成90度的解理； 微斜长石亚族：钾微斜长石、天河石和歪长石，三斜晶系，具两组相交近于90度 (仅差20分)的解理； 斜长石亚族：钠长石、更长石、中长石、拉长石和钙长石，三斜晶系，具两组相交成86度24分至86度50分的解理，为端元组分钙长石与钠长石的不同比例系列类质同像混合体。 长石矿物特点，是具较浅的颜色，多为白、灰白、乳白、肉红、线绿、浅褐等色，玻璃光泽，折射率1．514--1．588，二轴正晶或负晶，比重小2.5-2.7，硬度中等6--6.5，板状晶体，有两组平行{001}和{010}的完全解理。 长石是常见的造岩矿物，广泛出现于各类岩浆岩和变质岩中，约占地壳总重量的50%。其中60%的长石赋存在岩浆岩中，30%分布在变质岩中，10%存在于沉积岩主要是碎屑岩中。长石相当富集时，才构成工业矿物。具宝石学意义的长石矿物主要来自于伟晶岩。在低温水热作用或地表环境下，长石常转化为粘土矿物。 按成分，可将长石分为4类：钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。 钾长石：K2O.Al2O3.６SiO2，其中K2O 16.9%，Al2O3 18.4%，SiO2 64.8%，比重2.56，莫氏硬度为6，单斜晶系，呈白、红、乳白色，熔点1290℃。如果含铷（Rb）较高时，则显天蓝色-蓝绿色，被称之为天河石，可做宝石用。据说天河石可带给人们以信心。如果在情场、考场、商场、战场失意的人们，通过与天河石的交流，可获得其信心、勇气、与幸运的灌注，有助于重燃信心，东山再起，反败为胜！    钠长石：Na2O.Al2O3.６SiO2，其中Na2O 11.8%，Al2O3 19.5%，SiO2 68.8%，比重2.605，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、蓝、灰色,熔点1215℃。 钙长石：CaO.Al2O3.６SiO2，其中CaO 20.1%，Al2O3 36.7%，SiO2 43.2%，比重2.77，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1552℃。 钡长石：BaO.Al2O3.６SiO2，其中BaO 40.9%，Al2O3 27.1%，SiO2 32.0%，比重2.77，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1715℃。 二、长石矿床类型 （一）长石矿床成因类型 1、伟晶岩型长石矿 主要赋存于伟晶岩区,其围岩多为古老的沉积变质片麻岩或混合岩化片麻岩，也有一些矿脉产于花岗岩体或基性岩体中，或在其接触带上。矿石主要集中于伟晶岩的长石块体带或分异单一的长石伟晶岩中。中国长石矿床多为伟晶岩型矿床，如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、辽宁海城及湖南衡山等，均属此类。 2、岩浆岩型长石矿床 产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中，其中以产于碱性岩中的最为重要，如霞石正长岩、霞石正长斑岩矿床，其次为花岗岩、白岗岩矿床以及正长岩、石英正长岩矿床等。 （二）长石矿床工业类型 自然界中，纯长石矿罕见。即使钾长石矿物中，也可共生或混入一些钠长石。一般将钾长石和钠长石构成的长石矿物称为碱性长石；由钠长石和钙长石构成的长石矿物称为斜长石；钙长石和钡长石构成的长石矿物称为碱性长石。钾微斜长石是三斜晶系钾长石的一种，钠长石以规则排列的形式夹杂在钾长石中，称为条纹长石。 国内已开采利用的长石矿主要产于伟晶岩，有一部份长石产于风化花岗岩、细晶岩、热液蚀变矿床及长石质砂矿。 （三）、长石矿床分布 中国长石矿资源非常丰富，截止到1994年，具有一定保有储量的矿点近数十个，全国A+B+C级的保有储量为4083万吨，其中尚未开发利用的占半数以上。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。 1、云南个旧白马寨长石矿：位于个旧市南4公里，燕山期花岗岩、黑云二长花岗岩型。原矿SiO2 76.08%，Al2O3 13.00%,Fe2O3 1.08%,K2O 4.21%,Na2O 3.44%。露天开采，经磁选获得长石精矿SiO2 77.43%，Al2O3 12.30%,Fe2O3 0.14%,K2O 4.15%,Na2O 3.82%。 2、辽宁兴城县大杏山长石矿：位于兴城县，伟晶岩型。K2O 8.24—12.4%,Na2O 2.22—5.01%，Fe2O3 0.08—0.82%。 3、安徽宿县乾山长石矿：位于宿县符离集东北8公里，热液蚀变型。矿石成份如下：SiO2 75.52%，Al2O3 13.24%,Fe2O3 0.27%,TiO2 0.08%，K2O+Na2O 7.84%,MgO+CaO 0.89%。 4、安徽凤阳蚂蚁山长石矿：距蚌埠14公里，有公路铁路相通，交通方便。 5、安徽宿松县凉亭河长石矿：位于宿松县城北东20余公里，风化花岗岩型，矿石化学成份如下：SiO2 74.23%，Al2O3 14.87%,Fe2O3 0.78%,K2O 4.11%,Na2O 1.50%。 6、安徽旌德县金竹千长石矿：位于旌德县西40公里的祥云乡，风化壳型。矿石化学成份如下：SiO2 74.76%，Al2O3 14.73%,Fe2O3 0.98%,TiO2 0.05%。 7、安徽祁门县伊坑长石矿：位于祁门县城西21公里，风化粘土型。矿石化学成份如下：SiO2 74.70%，Al2O3 15.24%,Fe2O3 0.05%,TiO2 0.05%。 8、湖南临湘县团湾长石矿：位于临湘县城东面44公里，花岗伟晶岩型。矿石化学成份如下：Si2O 64—66%，Al2O3 18—20%,Fe2O3 0.1%,K2O 12—14%,Na2O<3%。 9、湖南衡山县石碑长石矿：位于衡山县城北西31公里，钠化伟晶岩型。矿石化学成份如下：一号矿体：Na2O 8.89—10.64%，K2O 0.09—0.53%。二号矿体：Na2O 8.70—10.65%，K2O 0.21—0.70%。 10、新疆库米什长石矿：位于托克逊县库米什北距南疆公路库米什站1公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO2 69.25%，Al2O3 16.95%,Fe2O3 0.92%, K2O+Na2O<11%。 11、新疆富温县可可托海长石矿：位于富温县可可托海镇，花岗伟晶岩型。矿石中钠长石占67%，微斜长石占95—100%。其化学成份：K2O+Na2O 15.35—15.60%，K2O∶Na2O=5.5∶1。 12、新疆桑树园子长石矿：位于托克逊县库米什村东58公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO2 66.55%，Al2O3 17.9%,Fe2O3 1.22%。 13、山西闻喜文家坡长石矿：位于闻喜县城南东方向直距15公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO2 62—65%，Al2O3 18—20%,Fe2O3 0.15—0.88%,K2O 11—14%,Na2O 2—3.38%。 14、山西孟县上社长石矿：位于孟县城北西方向直距23公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO2 70.0%，K2O 12.0%,Na2O 2.02%,MgO 0.16%。 15、山西忻县馒首山长石矿：位于忻县南西方向直距15公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：K2O 12.0%,Na2O 3.5%,Al2O3 14—17%,Fe2O3 0.5%。 16、山西忻县彭四家沟长石矿：位于忻县南西直距15公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：K2O 12.76%,Na2O 2.39%,SiO2 64.94%，Al2O3 18.7%,Fe2O3 0.15%。 17、甘肃张家川县付家川长石矿：位于张家川县城南东直距12公里，伟晶岩型。矿石平均长石含量70.7—84.3%。矿石化学成份：K2O 10.5— 12.5%,Na2O 1.85—2.04%,SiO2 64.77—67.79%,Al2O3 17.50—19.0%,Fe2O3 0.17—0.21%。 18、甘肃张家川县陈家庙长石矿：位于张家川县南东直距70公里，伟晶岩型。矿石中长石平均含量70—80%，矿石化学成份：K2O 10.5—11.5%,Na2O 2.36—2.08%,SiO2 64.61—65.59%,Fe2O3 0.17—0.21%。 19、山东新太长石矿：位于新太县羊流河乡石棚河村，伟晶岩型。矿石化学成份：K2O+Na2O 12—12.5%,Fe2O3 0.03—0.5%，Al2O3 18.7%,SiO2 67.0—72.5%。 20、陕西长安县大崖沟长石矿：位于长安县城正南直距16公里，伟晶岩型。SiO2 72.5%，MgO 0.03—0.02%，Al2O3<15.0%，CaO 0.80%。 21、陕西商南县曹营大河长石矿：位于商南县城北东相距12公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：K2O 10.54—12.36%,Na2O 2.49—3.65%,Al2O3 18.42—19.36%,Fe2O3 0.11—0.18%。 22、陕西临潼县新凯山碾子沟长石矿：位于临潼县城南东13公里，伟晶岩型。矿石化学成份如下：K2O 11.85%,Na2O 2.41%,SiO2 67.13%，Al2O3 17.53%,Fe2O3 0.31%。 （四）、矿床的主要工业指标 1、长石经手选后尽量纯净而不含杂质、表面无铁化现象或只有少量铁化现象。铁质矿物、含铁质的黑色矿物和云母片等的总含量应低于8%。 2、矿体中长石含量要求在40%以上。 3、矿石块度大于5cm。 4、长石粉细度，要求通过200目筛，筛余物应小于7%。 5、在1130℃下煅烧后，应熔融成白色透明的玻璃体。 中国长石产品的质量要求表 级别 化学成分 含量% 产品用途 特级 Fe2O3 <0.3 白色釉药 1级 Fe2O3 <0.5 釉药、白坯、平板玻璃 2级 Fe2O3 <0.8 坯料和电瓷 3级 Fe2O3 <1.0 搪瓷 玻璃工业长石质量要求表 成分% SiO2 Al2O3 Fe2O3 Na2O K2O 钾长石 70 18 0.2 钠长石 63-70 16-18 <0.3 8 1 陶瓷工业钾长石矿质量标准 成分% K2O + Na2O Na2O Al2O3 Fe2O3 MgO+CaO 一级品 11 <4 17 0.2 <2 二级品 11 17 0.5 <2 日用陶瓷中作配料和釉料的长石质量标准 K2O+Na2O>11—15％，K2O：Na2O>2，Fe2O3+TiO2<1%。 无线电陶瓷原料长石质量标准 SiO260 —66%，Al2O318—22%，Fe2O3<0.1%，TiO2 微量，K2O+Na2O12.5-16.5%, （Na2O<3%），CaO<0.5%，MgO<0.5%，烧失量1%，块度20—150mm，1300℃烧结后熔融物无斑点、杂质，呈光亮的玻璃体。 电瓷原料长石质量标准 SiO2<70%，Al2O3>17%，K2O+Na2O>14%，Fe2O3<0.1-0.3%，陶瓷原料多用钾长石。 研磨材料长石质量标准 K2O>10%，Na2O<4%，SiO2>60%，Al2O3>18%，MgO+CaO<1%，Fe2O3<15%，熔点1230℃—1280℃。 制钾肥用钾长石质量标准 K2O>9%，Na2O<1—3%，SiO2<70%，MgO+CaO<2%，Al2O3 15%左右。 三、长石矿床的工业用途 1．工艺特征 长石的熔点在1100—1300℃之间，化学稳定性好，与石英及铝硅酸盐共熔时有助熔作用，常被用于制造玻璃及陶瓷坯釉的助熔剂，并可降低烧成温度；在搪瓷原料工业上用长石和其他矿物原料可配制珐琅。长石还可用于磨料工业。蓝绿色的微斜长石，即天河石含Rb、Cs，可作为工艺矿石及综合回收Rb、 Cs的原料。透明长石—月光石可作宝石原料。 2．主要用途 长石矿物除了作为玻璃工业原料外（约占总用量的50—60%），在陶瓷工业中的用量占30%，其余用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其它行业。 (1) 玻璃熔剂：长石是玻璃混合料的主要成份之一。长石含Al2O3高，铁质含量低，且比氧化铝易熔，不但熔融温度低而且熔融范围宽，主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，以减少碱的用量。长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢，结晶能力小，可防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。长石还可用来调节玻璃的粘性。一般各种玻璃混合料用钾长石或钠长石。碱性长石作为平板玻璃及各种玻璃制品的原料，可降低玻璃熔化温度，节约纯碱。钠长石作为玻璃纤维原料，可改善其质量及取代叶腊石等。质量要求为：Al2O3 > 15%；Fe2O3 < 0.6％;K2O +Na2O > 10%。 (2) 陶瓷坯体配料：在烧成前长石能起瘠性原料的作用，减少坯体的干燥收缩和变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。在烧成时可作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间，使坯体致密而减少空隙，从而提高其机械强度和介电性能。此外长石玻璃的生成还能提高坯体的透光性。长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异。 (3) 陶瓷釉料：陶瓷釉料主要由长石、石英和粘土原料配成，其中长石含量可达10—35%。在陶瓷工业中（坯料和釉料）主要是用钾长石。生产各种陶瓷、搪瓷、电瓷的坯料（配入20—40%）和釉料（配入20—70%）的主要原料， Fe2O3 < 0.3—1.0％。 (4) 搪瓷原料：主要用长石和其它矿物原料掺配成法琅。长石的掺入量通常为20—30%。 (5) 磨料：粉状长石用于磨具磨料工业。制作磨轮时常用长石作陶质胶结物成份，其含量为28—45%。 (6) 化肥和提铝其他：钾长石可作为提取钾肥和铝的原料。 （7）水泥用长石质量标准：生产白水泥的原料之一。 （8）化工用长石质量标准：磨碎的长石适于作乳胶,涂料和氨基甲酸乙酯、丙烯类物质的填充料。作填料时，可含较多的游离石英；作皮肤化妆粉，要求2—8μm碱长石。 （9）其他：长石作为填料在造纸、耐火材料、机械制造、涂料、电焊条等工业。 |
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