什么是硅灰石？硅灰石的概述

什么是硅灰石？硅灰石的概述

硅灰石的化学分子式为Ca[SiO3],理论含CaO48.3%、SiO251.7%,是一种链状偏硅酸盐类矿物。天然硅灰石常呈白至灰白色，玻璃到珍珠光泽，密度2.78~2.91t/m3，硬度4.5~5.0，通常为针状、放射状、纤维状集合体，甚至微小颗粒仍保持纤维结构[1]。硅灰石特殊的针状结构、白色和低吸油性，使它成为了一种备受关注的工业新兴原料。

硅灰石产品可分为两大类：一类是高长径比的硅灰石产品；一类是细磨硅灰石粉。

硅灰石针状粉属于硅灰石高档产品，主要是利用其物理机械性能，广泛用于塑料、橡胶、石棉代用品、油漆、涂料等行业，经表面改性的高长径比硅灰石粉与有机材料的相容性大大增强，添加到橡胶、塑料和其他聚合物中能明显改善制品性能，增加制品硬度、抗弯强度、抗冲击性，改善材料的电学特性，提高热稳定性和尺寸的稳定性，使制品表面光滑，增强阻污力，且允许充填较多的填充剂，减少颜料的用量，增强耐磨性，从而可降低制品的成本，并赋予塑料、橡胶和其他聚合物自身所没有的特殊功能，是硅灰石最有前途的应用领域[3]。

目前，合成硅灰石的方法主要包括高温烧结法、溶液反应-焙烧法两类。高温烧结法是以硅石和方解石、石灰石和硅砂、水淬高炉炉渣、石英砂和方解石、石英和苛化白泥、霞石正长岩提铝所得硅钙渣等为原料，经干法混合、粉碎后在900~1600℃焙烧3~5h合成硅灰石产品。该方法具有原料来源广、工艺流程简单的特点，但缺点是能耗较高，设备投资较大，产品纯度低，且产品品质受原料影响较大。

溶液反应—焙烧法是以硝酸钙乙醇溶液和正硅酸乙酯的无水乙醇溶液，正硅酸乙酯和氯化钙、粉煤灰和电石渣，偏硅酸钠、硅溶胶和Ca(NO3)2或CaCl2、Ca(OH)2，Na2SiO3·9H2O和Ca(NO3)2·4H2O，Na2SiO3·9H2O和石灰乳，蛇纹石和石灰乳，谷壳灰和碳酸钙等为原料，在60~240℃条件下水热合成中间产物，然后将中间产物在800~1000℃煅烧1~2h后制得硅灰石产品。

该方法能耗相对较低，通过对中间产物的纯度和形貌控制，容易制备出附加值较高的针状硅灰石产品。