從礦山開(kāi)采出的石英是經(jīng)加工后，細(xì)度小于120目產(chǎn)品成為石英砂，超過(guò)120目稱為石英粉。不需要機(jī)械研磨獲得高純超細(xì)石英微粉產(chǎn)品稱為粉石英，區(qū)別于脈石英、石英巖等。

粉石英的理化性質(zhì)

• 顆粒形態(tài)和粒度組成

粉石英顆粒形狀：近等軸狀六角多面體形。由于風(fēng)化淋濾作用，顆粒表面產(chǎn)生不同程度的溶蝕洼坑。腐蝕鈍化使顆粒具有球度高（三軸近相等），圓度低（具棱邊）的特點(diǎn)，被稱為“準(zhǔn)球形”顆粒。

粉石英的粒度分布比較窄，400目產(chǎn)品的主體粒度幾種分布在5~20μm的范圍內(nèi)，含量大于70%，中位粒徑約14μm，粒度呈正態(tài)分布。

• 礦物組成及化學(xué)成分

粉石英組成：微晶質(zhì)石英，極少量高嶺土、云母和植物碎屑等雜質(zhì)。

粉石英化學(xué)成分：SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、TiO₂等；光譜分析結(jié)果顯示粉石英不含Cu、Mn和有毒元素，其他微量元素接近或低于檢出極限。

• 物理化學(xué)性質(zhì)

粉石英：白色、淺白色粉體，百度為50%~75%，亮度為60%~80%；干粉分散性良好，無(wú)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，手感細(xì)膩滑爽。密度：2.55~2.65g/cm³,容重1.96g/ml，沉降體積0.6~0.9mg/g，莫氏硬度7，折光率1.544。

PH值6.3，等電點(diǎn)為PH值2~3.7，在PH值>3.7的溶液中表面帶負(fù)電荷；粉石英熱穩(wěn)定溫度為573℃，熔點(diǎn)為1730℃，并具有優(yōu)異的電絕緣性、化學(xué)惰性和良好的耐酸腐蝕性。

粉石英成礦機(jī)理

• 礦床的地質(zhì)特征

兼有沉積礦床和風(fēng)化礦床的特征，礦體形態(tài)與一般風(fēng)化殘疾礦床類似，礦體呈簡(jiǎn)單的“帽狀”、層狀、似層狀或帶狀。

• 成礦地質(zhì)條件

礦床大多數(shù)存于上古生界泥盆系、石炭系及二疊系等地層中。粉石英礦的生成與規(guī)制碳酸鹽巖建造有關(guān)，也與粉砂巖、高鈣質(zhì)石英巖有關(guān)。粉石英是風(fēng)化殼型礦床，由母巖風(fēng)化階梯形成。

粉石英的表征及改性

礦物表面因懸空鍵具有表面反應(yīng)活性官能團(tuán)，其被稱作“表面位”。

礦物水界面作用：表面晶體生長(zhǎng)與溶解、表面沉淀和表面反應(yīng)。礦物表面反應(yīng)：表面吸附、氧化—還原和異位催化反應(yīng)。這些表面反應(yīng)主要決定于礦物表面反應(yīng)性及水介質(zhì)的各種性質(zhì)。礦物表面反應(yīng)性通常與礦物組成、表面結(jié)構(gòu)和微形貌等表面性質(zhì)有關(guān)。

粉石英的改性：改變填料對(duì)有機(jī)聚合物的相容性，降低填料聚合物混合體系的粘度，增加填充量改善填料在聚合物中的浸潤(rùn)性和分散性，消除化學(xué)和機(jī)械破壞點(diǎn)提高制品物理力學(xué)性能。

粉石英改性方法：干法、濕法。濕法工藝復(fù)雜、成本高，工業(yè)化應(yīng)用少。改性工藝：粉石英 → 預(yù)熱攪拌 → （改性助劑配制 →）改性助劑 → 加熱干燥 → （偶聯(lián)劑配制 → ） ?硅烷偶聯(lián)劑 → 表面改性 → 篩分除粒 → 改性粉石英

粉石英的加工應(yīng)用

天然粉石英一般純度高、雜質(zhì)少，不需研磨即可使用，常作為天然的粉末硅質(zhì)材料廣泛應(yīng)用于電工絕緣、防水防腐蝕以及精密熔模鑄造和新型建筑材料等方面。粉石英還作為環(huán)氧樹(shù)脂最通用的無(wú)機(jī)填料用于橡膠塑料以及油漆體質(zhì)顏料等方面。

粉石英可應(yīng)用于磨料工業(yè)、玻璃工業(yè)、陶瓷工業(yè)、油漆制造業(yè)、橡膠和塑料業(yè)、涂料工業(yè)、耐火材料、微孔硅酸鈣保溫材料等方面。

在磨料工業(yè)，天然的二氧化硅磨料是機(jī)械工業(yè)中加工精密零件不可缺少的研磨材料之一，廣泛用于倒砂啞光和直接研磨各種高光潔度的機(jī)械零件。

在玻璃工業(yè)中普通平板玻璃要求SiO₂含量在96%以上。分級(jí)脫泥之后的粉石英SiO₂含量可達(dá)98%。只需篩分除過(guò)細(xì)粒級(jí)粉末，就可用于平板玻璃的生產(chǎn)。

在陶瓷工業(yè)、油漆制藥業(yè)、橡膠和塑料工業(yè)，可直接利用經(jīng)選礦加工分級(jí)之后的粉石英產(chǎn)品。普通陶瓷用的粉石英要求在98.5%以上，經(jīng)淘洗加工后的粉石英幾乎都能達(dá)到這些要求。以粉石英為原料的某些產(chǎn)品，在性能上優(yōu)于以脈石英為原料制造的產(chǎn)品。它可提高陶瓷的強(qiáng)度及絕緣性，也能提高油漆耐久性及平滑性，還可使合成橡膠和塑料制品有很高的耐酸堿性。

在涂料領(lǐng)域也有應(yīng)用，如在防氡涂料中使用改性粉石英來(lái)替代傳統(tǒng)的防氡涂料中使用的重鈣，降低涂料生產(chǎn)成本，提高粉石英的工業(yè)附加值。

防氡涂料的制備工藝流程

粉石英在耐火材料中主要用作生產(chǎn)高密度硅磚和規(guī)制耐火泥，粉石英原礦具有粒度分布范圍寬和硅高鋁低的特點(diǎn)，是高密度硅磚理想的原料，制出的硅磚荷重軟化點(diǎn)高達(dá)170℃，適用于熔化溫度較高的玻璃窯爐。用粉石英配制成的硅質(zhì)耐火泥熱態(tài)強(qiáng)度高，能顯著提高硅磚砌筑性能，延長(zhǎng)爐體的使用壽命，降低砌筑成本。

精密鑄造又稱熔模精密鑄造，粉石英主要用作熔模涂料的填料。熔模涂料是由硅酸鈉、表面活性劑、水和粉石英等配制而成。粉石英在熔模涂料中主要起耐火材料和提高鑄件表面光沾度的作用。因此，粉石英質(zhì)量的好壞直接影響到鑄件表面的質(zhì)量和澆鑄的成品率。

微孔硅酸鈣保溫材料主要由硅質(zhì)原料與石灰漿料經(jīng)水熱凝膠反應(yīng)合成。它容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、使用溫度高、熱損耗低......廣泛應(yīng)用于電力、石油、化土、輕工、建筑和冶金等領(lǐng)域。常用原料因SiO₂含量不高，保溫效果較差，脈石英成本高，粉石英則是合成微孔硅酸鈣的理想原料。

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文章來(lái)源：中國(guó)粉體網(wǎng)