自然界中存在的各种硅酸盐矿物,约占地壳重量的95%,是否具有开采价值,需要视矿石的质量、蕴藏量、开采的难易等因素决定。常见的天然硅酸盐矿石有以下品种:[1]
(1)长石类:
斜长石:钙长石(CaAl2Si2O8)、钠长石(NaAlSi3O8);
钾钠长石:钾长石(KAlSi3O8)、钠长石(NaAlSi3O8);
钡钾长石:钡长石(BaAl2Si2O8)、钾长石(KAlSi3O8);
(2)粘土类:
高岭土:Al2(Si2O5)(OH)4·nH2O
蒙脱土:Al2(Si4O10)(OH)2·nH2O
(3)云母类:有水白云母、水云母、娟云母、钠水云母等,通式为:K(Na)Al2(Si3O10)(OH)n·nH2O;
(4)石英类:有α和β石英、α和β磷石英、α和β白硅石、蛋白石等,SiO2;
(5)镁硅酸盐类:
滑石3MgO·4SiO2·H2O
蛇纹石-石棉3MgO·2SiO2·2H2O
镁橄榄石3MgO·4SiO2·H2O
石棉Mg6SiO4(OH)4·H2O
透闪石CaMg3Si4O12·nH2O
(6)高铝硅酸盐矿石有红桂石、蓝晶石等;
(7)天然沸石有方沸石NaAlSi2O8·H2O等。
硅矿的品种多、分布广、用途是人们关注的焦点。随着硅在人们日常生活中和工业生产中的广泛应用,硅矿的用途以及新用途的发展已经越来越受到人们的关注。天然硅酸盐性质稳定,熔点较高,除碱金属硅酸盐外都难溶于水,以上硅酸盐矿为原料可制成能溶于水的硅酸钠及不溶于水的二氧化硅,又是玻璃、陶瓷、水泥、砖瓦等原料。特别值得提到的是高岭土、蒙脱土、沸石等是石油和石油化工工业多种催化剂,以及制作多种催化剂的载体和活性组分。[1]
硅酸钠和二氧化硅是硅石化学加工得到的主要产品。硅酸钠是硅石化学加工产品中用途最广、用量最大的产品,硅石的用途也很广泛。除用于制造多种硅化合物外,还大量用作纸板、胶合板、部分金属材料及铸造工业的粘合剂,肥皂、洗涤剂的添加剂,纸张的性能改良剂,在纺织工业中作棉布煮炼和漂白助剂、织物的防火处理剂、染料的显色剂。此外,还用作水泥助凝剂、木材防腐剂及蛋类的保鲜剂等。硅酸钠经改性后还可作为内外墙涂料。硅酸铝可作玻璃、陶瓷的原料,也可作油漆颜料。硅酸锂可作防腐油漆、金属表面保护剂。
硅石也称石英岩,硅石是硅质耐火材料的主要原料。主要矿物是石英SiO2。耐火材料工业用的硅石可以分为结晶硅石(再结晶石英岩)和胶结硅石(胶结石英岩)。二氧化硅的用途很广。自然界里比较稀少的水晶可用以制造电子工业的重要部件、光学仪器和工艺品。二氧化硅是制造光导纤维的重要原料。一般较纯净的石英,可用来制造石英玻璃。石英玻璃膨胀系数很小,相当于普通玻璃的1/18,能经受温度的剧变,耐酸性能好(除HF外),因此,石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器。石英砂常用作玻璃原料和建筑材料。二氧化硅的用途很广,已被使用的高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化硅。一般较纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英玻璃常用于制造耐高温的化学仪器。水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器,也用来制成高级工业品和眼镜片等。
[1]化工百科全书编委会. 化工百科全书 6卷. 化学工业出版社, 1994-08-01[ ].
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