硅灰石是一種鈣硅酸鹽礦物，具有針狀、纖維狀晶體形態及較高的白度和獨特的物理化學性能，廣泛應用于陶瓷、油漆涂料、塑料、橡膠、冶金保護渣、化工、造紙、電焊條以及作為石棉代用品、磨料粘結劑、玻璃和水泥配料等。
 

 
▲國內硅灰石消費結構

硅灰石10大應用領域及指標要求

 
1、通用指標要求
 
《JC/T 535-2007 硅灰石》對陶瓷、涂料、摩擦材料、密封材料、電焊條等領域使用的硅灰石質量指標進行了如下要求。

硅灰石產品按粒徑可分為：
塊粒：1-250mm
普通粉：＜1000μm
細粉：＜38μm
超細粉：＜10μm
針狀粉：長徑比≥8:1
 
　　外觀質量：塊粒硅灰石產品中不允許夾雜木屑、鐵屑、雜草等，不被其他雜物污染；粉狀硅灰石產品中不得有肉眼可見的雜質。
 

▼硅灰石產品理化性能要求

 

2、油漆涂料
 
　　硅灰石色澤光亮，折射率（1.63）高，遮蓋力強，吸油率較低，可有效提高涂料和油漆的耐洗刷、抗風化、涂膜的抗裂抗曲等機械強度以及耐腐蝕、耐候性和耐熱性，是建筑涂料、防腐涂料、防水和防火等涂料的功能型填料。
　　硅灰石可用于生產高質量的白漆和清亮透明的有色漆；在內墻乳膠漆體系中，硅灰石可在不影響涂料遮蓋、耐洗刷的前提下，替代體系中20%-30%的鈦白粉，并且提高體系的pH值，同時降低涂料生產成本。
 

▼油漆涂料用硅灰石指標要求

 

3、陶瓷

　　硅灰石在陶瓷生產中的應用領域包括釉面磚、日用瓷、衛生瓷、藝術瓷、過濾用特種陶瓷、陶瓷釉料、絕緣高頻電瓷、輕質陶瓷模具和生物陶瓷等。由于添加了硅灰石，這些陶瓷產品性能更加優越，釉面白度、吸水率、吸濕膨脹率以及耐急冷急熱性能得到明顯改善，外觀平滑光亮，且制品強度高、耐壓性好、過濾性能好。
 
　　硅灰石作為陶瓷原料的作用主要體現在以下四個方面：

一是降低燒成溫度，縮短燒成周期；
二是減少燒成收縮和制品缺陷；
三是降低坯體的吸濕膨脹和燒成過程中的熱膨脹；
四是可以提高制品的機械強度。
 

▼建筑陶瓷用硅灰石質量指標要求

 

4、冶金保護渣

　　硅灰石具有熔點低、高溫熔融粘度低和隔熱性能好的特點，因而在連鑄保護渣中得到很好的應用。以硅灰石為基料的冶金保護渣與非硅灰石保護渣相比具有以下優點：
 
一是性能穩定，適應性廣；
二是不含結晶水，燒失量很??；
三是有很強的吸附、溶解夾雜物能力；
四是具有良好的工藝穩定性；
五是有很好的冶金功能；
六是更加衛生、健康和環保；
七是可提高連鑄生產質量和生產效率。
 

▼冶金保護渣用硅灰石指標要求

 

5、電焊條
 
　　用硅灰石作電焊條藥皮配料，能起助熔和造渣添加劑作用，抑制焊接時放電，減少飛濺，提高熔渣流動性，使焊縫成型整潔美觀，增強機械強度。
　　硅灰石還可為焊條的焊劑提供氧化鈣，同時帶進二氧化硅，所獲得高堿性涪渣，能減少接縫處灼氣孔和其他缺陷，加入量一般為10-20%。
 

▼電焊條用硅灰石指標要求

 

6、玻璃纖維
 
　　在玻璃纖維中加入硅灰石，在為玻璃成型提供SiO2的同時，帶入部分氧化鈣，可在玻璃配合料中減少石灰石用量；由于石灰石用量的減少降低了配合料中的CO2揮發，既提高了玻璃的轉化率，同時減少了窯爐中煙氣的排放，降低了窯爐熱耗。
 

▼玻璃纖維用硅灰石指標要求

 

　　質量控制要點：

一是必須嚴格控制氧化鎂含量，因與透閃石伴生，透閃石中MgO含量較高，且含有氧化鐵，選礦時必須嚴格挑選；
二是以致密狀硅灰石原礦加工的分料為宜，否則流動性較差，易堵料；
三是硅灰石成分波動較大，最好批量礦石均化，批量加工，成分容易控制穩定。
 
7、摩擦材料
 
　　硅灰石具有針狀特性、低膨脹率及優良的抗熱沖擊性，是短纖維石棉理想代用品。高摩擦系數硅灰石代替石棉制備的摩擦材料主要應用在剎車片、閥塞、汽車離合器等領域。
　　日本成功研制了含氧化鎂和硅灰石的混雜纖維無石棉摩擦材料、摩擦性能好的含硅灰石纖維摩擦材料、含石墨及硅灰石的氟聚合物滑磨件以及含硅灰石纖維的汽車用無石棉盤式制動片。經測試和批量裝車使用證明，各項性能良好，制動距離和使用壽命滿足相關要求。
　　此外硅灰石還能制成氈狀礦棉和各種隔音隔熱等石棉代用品，能大量減少石棉的使用，有益于環境保護和保障人體健康。
 

▼摩擦材料用硅灰石指標要求

 

8、橡膠
 
　　硅灰石在橡膠行業的應用研究在國內開展較早，在淺色橡膠中可大量代替鈦白粉、陶土和立德粉，起到一定的補強作用，并能提高白色著色劑的遮蓋能力，起到增白作用。
　　硅灰石有機改性后，不僅其表面具有親油性，同時由于處理劑油酸鈉分子具有雙鍵，可參與硫化，增強交聯，補強作用有較大提高。
 
9、塑料
 
　　在塑料行業中，硅灰石所具有的高電阻、低介電常數和低吸油性使之相對其他非金屬礦物材料表現出明顯的優勢。改性后的硅灰石與塑料的相容性大大提高，其經粉碎后仍保持的針狀晶形使之添加到塑料中可以改善塑料的性能，并保證產品具有高的熱穩定性、低介電性、低吸油性以及高機械強度，同時降低制品的成本。
　　尼龍是硅灰石應用的最大市場之一，用硅烷偶聯劑改性處理后的硅灰石增強尼龍6或尼龍66，可改善彎曲強度、拉伸強度，降低吸濕率，提高尺寸穩定性。
 
10、造紙
 
　　在造紙行業中，硅灰石具有折射率高、白度高等特性，做造紙填料，能增加紙張的不透明度和白度。硅灰石用于造紙，所形成的硅灰石—植物纖維網絡具有更多微孔型結構，使紙張的吸墨性能提高，同時由于平滑度提高、透顯降低，因而增加了紙張的適印性。
　　硅灰石干擾植物纖維的結合，使之對濕度不敏感，降低其吸濕性和變形程度，增加了紙張的尺寸穩定性。根據紙質要求，硅灰石填充量5%～35%不等。
　　此外，添加了硅灰石粉的紙張涂布顏料同樣具有填平紙面、改善外觀、增加白度、賦予涂布紙所需要的光學性能等相類似的性能。經過超細粉碎的硅灰石粉的白度、分散性、流平性得到很大改善，可取代鈦白粉作為紙張填充料。
 
☆其他用途
 
　　此外，硅灰石還可用于白炭黑原料、硅肥、建筑板材、高強度水泥、生物陶瓷、環保吸附劑、國防用磷光體等領域。

來源：硅灰石作為陶瓷原料的作用與機理，作者：白志民；《JC/T 535-2007 硅灰石》；《DZ/T 0207-2002 玻璃硅質原料、飾面石材、石膏、溫石棉、硅灰石、滑石、石墨礦產地質勘查規范》；煉鋼技術；硅灰石在玻璃纖維中的應用，作者：任建鋒等；
編輯整理：粉體技術網
 

2018年第四期礦物精細加工與應用技術高級研修班
 2018年12月2日-4日 廣州

培訓大綱：
1、非金屬礦粉體精細加工技術
2、非金屬礦粉體表面改性技術
3、非金屬礦粉體在涂料中的應用技術
4、非金屬礦粉體如何打開涂料行業市場
5、2018涂料狼群工程師技術沙龍
6、聯誼晚宴

 
報名咨詢和交流：18701083278（微信同號）


 

更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關注中國粉體技術網官方微信（粉體技術網）