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。
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