长石基本简介

一、长石简介

长石的主要组份有四种：钾长石、钠长石、钙长石、钡长石，长石族矿物的主要物理化学性质如下：

1.钾长石：K₂O ^. Al₂O₃^.６SiO₂，其中K₂O 16.9 % ，Al₂O₃ 18.4 % ，SiO₂ 64.8 % ，密度2.56g／cm³，莫氏硬度为6，单斜晶系，颜色为白、红、乳白色，熔点1290 ^oC。

2.钠长石：Na₂O ^. Al₂O₃^.６SiO₂，其中Na₂O 11.8 % ，Al₂O₃ 19.5 % ，SiO₂ 68.8 % ，密度         2.605g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、蓝、灰色,熔点1215 ^oC。

3.钙长石：CaO ^. Al₂O₃^.６SiO₂，其中CaO 20.1 % ，Al₂O₃ 36.7 % ，SiO₂ 43.2 % ，密度2.77g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1552 ^oC。

4.钡长石：BaO ^. Al₂O₃^.６SiO₂，其中BaO 40.9 % ，Al₂O₃ 27.1 % ，SiO₂ 32.0 % ，密度2.77

g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1715 ^oC。

二、矿床的主要工业指标

工业上对长石矿的一般要求如下：

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%。

在1130~1300^oC下煅烧后，应熔融成白色透明的玻璃体。

三、产品质量标准

有用元素及主要伴生元素对原料的影响

1. 长石产品质量标准：

目前，我国长石矿产品还没有制定统一的产品质量标准，工业应用部门主要要求其含铁量低的长石产品。

2. 我国长石产品的一般质量要求

我国长石产品的一般质量要求表

级      别	化   学  成  份	含     量  %	产 品 主 要 用 途
特      级	Fe2O3	< 0．3	作白色釉药用
1       级	Fe2O3	< 0．5	釉药、白坯、平板玻璃用
2       级	Fe2O3	< 0．8	坯料和电瓷用
3       级	Fe2O3	< 1．0	搪瓷用

 

3. 玻璃工业对长石的要求

玻璃工业对长石的要求表

成   分 %	SiO2	Al2O3	Fe2O3	Na2O	K2O
钾  长  石	≤70	≥18	≤0．2
钠  长  石	63—70	16—20	<  0．3	≥8	≤1

 

4. 陶瓷工业对钾长石的要求

陶瓷工业对钾长石的要求表

成   分 %	K2O+  Na2O	Na2O	Fe2O3	Al2O3	MgO+CaO
一   级  品	≥11	< 4	≤0．2	≥17	< 2
二   级  品	≥11		≤0．5	≥17	< 2

 

5. 日用陶瓷中作配料和釉料的长石要求

K₂O+Na₂O >11—15％，K₂O：Na₂O>２，Fe₂O₃ +TiO₂ <１％。

6. 无线电陶瓷原料对长石的要求

SiO₂ 60—66% ，Al₂O₃ 18—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 ^oC 烧结后熔融物无斑点、杂质，呈光亮的玻璃体。

7. 电瓷原料对长石的要求

SiO₂< ７０％，Al₂O₃ >1７%，K₂O + Na₂O >1４%， Fe₂O₃ < 0.１—0．3％，陶瓷原料多用钾长石。

8. 研磨材料对长石的要求

K₂O>1０%，Na₂O < ４％，SiO₂  >６０%，Al₂O₃ >1８%，MgO+CaO < １％，Fe₂O₃ < 15％，熔点1230 ^oC—1280 ^oC 。

9. 制钾肥用钾长石的要求

K₂O>9 %，Na₂O < 1—3％，SiO₂ < ７０%，MgO+CaO < ２％，Al₂O₃ 1５%左右。

四、工艺特性及主要用途

1. 工艺特征

长石的熔点在1100—1300℃之间，化学稳定性好，在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。此外，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——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。此外，长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢，结晶能力小，可以防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。长石还可以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。

(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。

(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：在制作磨轮时常用长石作陶质胶结物成份，其含量为28—45%。

(6) 其他：钾长石可作为提取钾肥的原料。

长石的主要用途列于下表：

长石的主要用途

应用领域	主要用途	质量要求
玻璃及玻璃制品	碱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。	Al2O3 >  1５% Fe2O3 <  0．6％ K2O +Na2O  > 10 %
陶瓷	是生产各种陶瓷、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％
水泥	是生产白水泥的原料之一
化工	化学工业上,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
磨料	粉状长石可用于磨具磨料工业
其他方面	长石作为填料在造纸、耐火材料、机械制造、涂料、电焊条等工业生产中都有广泛的应用

五、长石矿物的综合利用技术方法及工艺流程

长石的主要矿床有伟晶岩、风化花岗岩、细晶岩（半风化花岗岩），此外还有长石质陶石、钾质流纹岩、与蛇纹岩伴生的钠长石、霞石闪长岩和白岗岩等。根据长石矿床种类及矿石性质的不同，需要采用不同的选矿方法。一般是在采场手选后进行破碎磨矿，然后彩用磁选除去铁矿物。近年来，随着富长石矿的减少，以及其他矿山综合回收长石技术的发展，引入了重选、电选、浮选等较复杂的分选作业，从而达到除去石英、云母等伴生矿物，取得富含钾、钠的长石精矿，回收优质产品的目的。

根据长石矿的矿石性质，一般采用的选矿原则工艺流程如下：

(1)伟晶岩中产出的优质长石：手选→破碎→磨矿（或水碾）→分级。

(2)风化花岗岩中的长石：破碎→磨矿→分级→浮选（除铁、云母）→浮选（石英、长石分离）。

(3)细晶岩中的长石（一般含云母，有时含铁）：破碎→磨矿→筛分→磁选。

(4)长石质砂矿：水洗脱泥→筛分（或浮选分离石英等）。