三聚磷酸钠在浇注料中的作用

1防缩剂，又称体积稳定剂或膨胀剂，能减轻或防止耐火材料成型后在加热和使用中产生的收缩。常用的有蓝晶石、硅粉等；

2减水剂，在保证浇注料流动性的前提下，显著降低其用水量。常见有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。

3促凝剂，能缩短浇注料的凝结和硬化时间。常见有NaOH和氢氧化铝等。

4缓凝剂：能延缓浇注料的凝结和硬化时间。常见有柠檬酸、酒石酸等。

5增塑剂，能增强浇注料的可塑性，提高泥料在应力作用下的应变能力。常用有黏土、膨润土等。

6抑制剂，能抑浇注料配料中所含有的铁或铁的化合物与酸性化学结合剂反应产生氢气而引起的膨胀现象。常见有CrO3和双丙酮酒精等。

7保存剂，能保持浇注料储存一定时间后施工性能不变或变化不大。常见有草酸、柠檬酸等。

8发泡剂，能降低液体的表面张力，大量产生均匀而稳定的泡沫。一般有松香皂、树脂皂素脂等。

等等许多的外加剂也不一一列举了，它们都因不同性能进而使浇注料产生不同结构变化与性能改变

颜色多为蓝色或蓝灰色，浅白色等。

蓝晶石是一种硅酸盐矿物，英文名称为Kyanite，源于希腊语“kyanos”，为“蓝色”之意，代表了蓝晶石最为常见的颜色。除深浅不同的蓝色外，蓝晶石也可能呈现白色、灰色、绿色、粉红、黑色等其他颜色，但不常见。

蓝晶石颜色有一定的变化，可能与钛、铁等元素组成的氧化物含量变化有关。蓝晶石通常结晶为扁平的柱状或片状，有时呈放射状集合体，玻璃光泽，解理面上有珍珠光泽。

物理性质

对称特点：点群1，空间群P1。

硬度：硬度在各个方向上显著不同，在发育完全的解理地面上，为4～5。在垂直晶体延长的方向为6～7，表现出极其显著的各向异性，故蓝晶石又名二硬石。

比重：353~364。

解理：(100)解理完全，(010)解理中等到完全。

断口：易破碎。

颜色：一般呈蓝色，有时由于晶石上面有斑点，或纹理颜色不均匀，致使中部颜色较深。

蓝晶石在紫光灯下是不显示任何颜色的样子。

蓝宝石的矿物成分为刚玉。刚玉是一种常见的矿物，化学成分三氧化二铝（Al₂O₃），纯净的刚玉为无色透明的晶体。刚玉的生长环境中常富含多种元素，自然界中常常会出现类质同象替代。一些过渡金属元素离子取代刚玉晶格中的铝离子后可以使刚玉呈现不同的颜色。

铬元素（Cr）常会取代刚玉晶格中的Al³⁺离子，使宝石呈现红色，我们平常见到的红宝石都含有铬元素。

由于铬元素的存在，红宝石在紫外灯下常会显示不同程度的红色荧光。铁元素（Fe）和钛元素（Ti）也可以取代刚玉晶格中的Al³⁺离子，使刚玉呈现蓝色，大多数的蓝宝石在紫外灯下为惰性，即不显示任何颜色。

蓝晶石性质

蓝晶石肉眼下一般为蓝色、带蓝的白色、青色，亦有灰色、绿色、**、粉红色和黑色，有时由于晶石上面有斑点，或纹理颜色不均匀，致使中部颜色较深；晶型常呈柱状；透明至半透明；断口可具玻璃光泽至珍珠光泽。

硬度在各个方向上显著不同，在发育完全的解理的面上，为4~5，在垂直晶体延长的方向为6~7，表现出极其显著的各向异性，故蓝晶石又名二硬石。比重353~364；熔点1850℃。

-蓝晶石

中小实型铸造企业采用外购涂料的方法解决涂料来源问题。这些企业涂料用量小，一次购进一定量的涂料后短期用不完，经常发生涂料变质、沉底等质量问题，造成涂料报废。有些交通不便的企业所购进的涂料一旦质量出现问题，无法退货，涂料将批量报废，造成较大的经济损失。因此，这些企业迫切需要自制涂料，并掌握一定的涂料性能调节知识，使自身能够对一些涂料质量问题，通过现场采取措施，挽救问题涂料。企业自制涂料需了解涂料的配方、混制方法、检测方法及涂料性能的变化规律。这些企业条件都比较简陋，需要配制人员能够利用自身的条件特点选择设备和材料。涂料的配方和混制设备有很多选择，掌握了涂料的配制规律和铸造工艺要求，制备出满足使用要求的涂料。配制涂料满足了生产的需要，为企业降低了成本，提高了产品质量；本文将相关经验总结如下，仅供有关中小企业参考。

1、涂料所用原材料简介

确定涂料的配方，需确定涂料的耐火材料组成、悬浮剂、消泡剂、载体溶剂的种类，掌握相关材料的理化性能和微观结构等资料。

1 1 耐火材料

耐火材料应主要根据铸造合金种类选定。铸铁用涂料的耐火材料常选用鳞片石墨和普通石墨、石英粉、铝矾土、滑石粉、蓝晶石粉等，对几种国外铸铁涂料的耐火材料进行了X射线荧光光谱分析和衍射分析，发现他们的耐火材料常有硅灰石、莫来石、云母、刚玉、锂辉石等，骨料中各种粒型也是搭配使用，具说可提高涂料的透气性和强度，粒型有片状、纤维状及粒状。铸钢件用涂料常选镁砂粉、锆英粉、高铝粉、棕刚玉粉等耐火粉料。对于高锰钢常用电熔镁砂粉和镁橄榄石粉，这些材料可抗高锰钢的碱蚀。粒度一般在320目—200目，也要搭配使用。此种涂料必须注意镁橄榄石粉中SiO2（石英）含量≥40%时，往往影响涂料的作用，因为SiO2和MnO会产生化学反应而粘砂。

硅灰石CaOSiO2：是一种偏硅酸盐，属三斜晶系，分低温型高温型两种，低温型在1125℃转变成高温型。硅灰石具有针状、纤维状晶体形态(长/径比≥22：1)和良好的耐热性低（耐热度≥1500℃）和烧结性，在涂料中可增加涂料强度、悬浮性和高温透气性。一般应选用SiO2%≥50，沉降度＜70的高温型材料。它在吉林、辽宁地区蕴藏量非常大，可在铸铁涂料中广泛使用。

莫来石3AI2O2SiO2：斜方晶系，熔点1810℃，多角粒型。化学性质稳定。线膨胀系数小（20～1000℃，53×10-6/℃），抗激冷激热性好，商品粉料可选用经过高温烧结的煤矸石粉，可保证涂料的高温稳定性。该材料国内供应丰富，价格较低，在铸铁和普通铸钢中可使用。

云母KAI2（AISi3O20）(OHF)2:一种具有层片状的硅酸盐，密度26～286，导热系数低（平均067W/mK），保温性能较好。其鳞片具有弹性，晶格稳定，热化学稳定性较好。该材料熔点较低（1270～1330℃），用于铸铁涂料时易于粘砂。由于具有片状形态，可赋予涂料防降性、流平行，使涂料具有良好的韧性和抗开裂性，可用于铸铝件涂料中。

蓝晶石AL2[SiO4]O：根据含蓝晶石的形态特点，将蓝晶石矿分成3类变态：⑴针状和纤维状集合体（纤维针状矿石）；⑵富含空晶石的假象蓝晶石集合体；⑶蓝晶石结核矿（结核型矿石）。

蓝晶石矿物在高温下（1100～1650℃）煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅（方石英），同时产生不同程度的体积膨胀。其转变反应式为：

3（AI2SiO5） 3AI2O32SiO2+SiO2（1300℃以上）

铸造涂料应采用煅烧过的纤维针状产品，它的耐火度比硅灰石和石英粉高，和锆英粉相似，由于它的纤维针状形态，可提高涂料的强度和透气性及耐火度。目前该产品在吉林磐石等地也有出产，可用于铸铁、普通铸钢等涂料中。其它材料的性能本文不在详述，在选用时应仔细查找相关资料。

1．2载液

水或乙醇（甲醇）可作为载液。水基涂料成本比醇基涂料低，且悬浮性好控制，但需要一套烘干和和排除水蒸汽的设备。醇基涂料烘干容易，很多小型企业经常使用，但它有以下问题：浇注时发气量大，成本高，涂料气味很大，影响工人健康，安全性也差。一般建议多采用水基涂料工艺，尤其是一些形状较简单的铸件，如锰钢锷板等。甲醇的应用可改善烘干质量，可和乙醇配合使用。

1．3粘结剂

根据载液的不同，粘结剂分为水基用和醇基用两种。对粘结剂的一般要求是：在水中或乙醇中易溶易分散；具有较高的干强度，尤其是高温强度。糖浆、纸浆、酚醛树脂、聚乙烯醇（PVA）、聚乙酸乙烯乳液（白乳胶）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、羧甲基纤维素（CMC），以及高温性能好的粘土、磷酸二氢铝、硫酸盐、松香、水玻璃和硅溶胶都可作为涂料的粘结剂。酚醛树脂、既具有较高的常温强度，又具有较高的高温强度，我们在涂料中广泛应用。水基涂料可直接采用碱性液态酚醛树脂，醇基涂料采用热固性酚醛树脂，先在酒精中泡开，溶化后再加入涂料中，它和PVB配合使用效果更佳。聚乙烯醇（PVA）和磷酸二氢铝配合使用，效果也较好，成本也低。某些商品涂料具有硬化可逆性，即掉到地上已硬化的涂料仍可重复混制、使用。某些水溶性树脂，如PAM就具备这种性能。

1 4悬浮剂

常用的悬浮剂有锂基、钠基或有机膨润土、凸凹棒土、CMC等。锂基膨润土不但悬浮性好，所制涂料的涂刷性能也较好，在醇基涂料澡中经常采用，但采用锂基土的涂料易于发生“沉死底”的现象，涂料最好现配现用。要水基涂料中可采用钠土和CMC配合使用，效果也较好。有机土效果最好，价格过高，一般在要求较高的醇基涂料中少量加入。选用膨润土类悬浮剂时，在保证悬浮性的前提下，加入量越少越好，加入量过大涂层易开裂。

1．5其它添加剂

实型（或消失模）涂料还需加入以下几种助剂：⑴表面活性剂 用来改善涂料对塑料模样表面的润湿性，常用的是非离子型的表面活性剂JCF（脂肪醇聚乙烯醚）、OP-10（烷基酚与环氧乙烷的缩合物）、NNO（萘磺酸钠甲醛缩合物），它兼有分散和减水作用。表面活性剂易于产生气泡，在涂料中尽量少加或不加。⑵消泡剂 涂料在高速搅拌过程中也可能卷入空气产生气泡，因此要加入少量的消泡剂。常用的有正辛醇、正丁醇、SPA-202脂肪族矿物油、SAF（聚甲基硅氧烷乳液）。⑶防腐剂 常用的防腐剂有五氯酚萘、五氯苯酚、苯甲酸钠、甲醛等。⑷碳吸附剂 冰晶石（Na3AIF6）在高温下形成活性NaF、AIF3等，对模样分解出的碳产生吸附作用，使之不沉淀在铸件表面，从而防止铸件表面积碳的产生。此外，涂料中还掺入氧化铁粉（Fe2O3），提高涂料的自剥离能力和抗氮气孔能力。件表面光洁，并在一定程度上提高尺寸精度。

2涂料的作用和性能要求

涂料可以填充型和芯的表面孔隙在高温下抑制砂型与金属液的热相互作用 (机械渗透和化学侵蚀)，从而防止机械粘砂，使铸件表面光洁，并在一定程度上提高尺寸精度。涂料还能够提高型和芯的表面强度，防止因液体金属的冲刷作用而发生砂眼、毛刺等缺陷。涂料层的隔离作用，还能够防止因型和芯受热产生大量气体侵入铸件而形成气孔缺陷。热膨胀低的涂料还可减少铸件夹砂缺陷。此外，通过在涂料中添加绝热保温材此外，通过在涂料中添加绝热保温材布，调节热流的传递和运动，控制合金的凝固和结晶过程，从而消除缩松缺陷。在涂料中添加某些特殊附加物，还能做到局部孕育或表面合金化，达到改善组织的目的。涂料的这些作用，近来也受到人们的重视。对于涂料的性能，有许多要求：

21悬浮稳定性，涂料应当在一定时间内不沉淀、不分层、不结块并保持密度的 均匀性。悬浮性主要决定于所添加的悬浮剂 的质量和加入量，以及耐火填料的颗粒大小和比重等。

22渗透性，它表示涂料在涂覆后能够渗入型或芯表层一定深度的能力。渗透性并不是越大越好。渗透性过大，会造成不必要的浪费，或难以保持一定的厚度。渗透性过小，涂料在型或芯上的附着力小，烘干和浇注时易起皮破损。渗透深度取决于耐火材料的粒度、涂料的比重和粘度、涂料悬浊体系的表面特性和内部结构特点，以及涂料与型或芯的润湿性等。

23触变性，(摇溶性) 物理化学中把触变性现象视为一种溶胶软胶可逆等温转变过程。触变性包括剪切变稀粘度依时性的两个方面：一是在剪切力作用下能变稀，剪切力去除后又会恢复原先的状态，二是上述变稀或变稠都有一个时间进程。通俗地说，就是“一搅就稀，静止还稠”。好的涂料应当具有一定的触变性，使用时 “稠而不粘，滑而不淌”，便于涂刷、浸涂、喷涂，而涂料既不堆积，也不流失。触变性是现代铸造用的涂料的主要工艺性能之一。它在一定程度上是反映涂料许多工艺性能 (如悬浮性、涂刷性等)好坏的综合指标。触变性取决于涂料悬浊体系的内部结构特点，可以通过在一定剪切速率下涂料的表观粘度和时间的关系来判断。

24涂覆性， 它表示涂料以一定厚度均匀覆盖在型或芯表面的难易程度。涂覆时应当不堆积、不流失，也不损坏型或芯的表面。目前还没有直接测定涂覆性的办法，一般可以用涂料的粘度、比重、触变性、涂层厚度或涂挂重量等指标综合衡量。

25表面强度， 涂料必须有足够的表面强度，以防止涂层在搬运和合箱过程中损坏。

26高温抗裂性， 涂层在烘干和浇注过程中应当不开裂，以防止铸件产生毛刺或脉纹。

27抗粘砂性， 防止粘砂的能力是涂料的主要性能之一。它主要取决于涂料的组成，尤其是耐火材料的性质以及浇注时的气氛。涂层的厚度、强度、抗裂性对抗粘砂性也有影响。

存期长、无公害、低成本、适应性广等。除上述性能外，还要求涂料发气少、存期长、无公害、低成本、适应性广等。涂料要全面满足以上要求，实际上是困难的。对于不同的砂型种类、不同的铸件(甚至同一铸件的不同部位)，应当根据低成本高质量的原则选择使用适当的涂料。

3、制备和涂挂

31 水基实型涂料配方

首先应根据铸造合金的种类和铸件大小等要求确定制备涂料的性能，如耐火能力，涂层强度，涂料保存时间等，然后选择耐火粉料、载液、粘结剂、悬浮剂和助剂，经试验调整调整并确定配方。表1，表2和 表3列出了配制的几种配方。

31表1 铸铁水基实型涂料配方

涂 料

组 分

碱性酚

醛树脂

CMC

钠土

水

氧 化

铁 粉

锆 粉

锂辉石

莫来石

WT/%

60

3

30

600

5

100

400

500

31表2 高锰钢实型醇基涂料配方

涂 料

组 分

酚醛

树脂

PVB

锂土

酒精

氧 化

铁 粉

锆 粉

电熔

镁粉

正辛醇

WT/%

30

6

30

500

5

170

830

5

31表3 铸铁醇基实型涂料配方

涂料

组分

酚醛

树脂

PVB

锂土

酒精

氧化

铁粉

锆粉

石墨

鳞片

石墨

WT/%

25

8

25

550

5

150

800

50

3．2涂料的制备

制备时一般先在分散机中分散，再经过研磨设备研磨。对于年用量100t以下的企业，2~3千瓦的分散机即可。其叶轮有叶片和圆盘两种。叶片式搅拌力较大，能使物料上下翻动，但转速稍高就会引起物料飞溅，圆盘式叶片上下交错分布，对物料有很强的剪切作用，可平稳地高速转动，分散效果较好，生产率也较高，设备可自制。叶轮的线速度可选用大于200cm/min的为宜。对于产量要求不高的企业，也可选用小型球磨机，圆桶直径在05-08mm左右，转速100转/min左右。涂料在球磨机中研磨，除分散效果良好外，还可使骨料破碎，起到对涂料的活化作用，提高涂层的质量。球磨机比胶体磨效果好，经球磨机研磨好的涂料不但涂层强度高，而且流平性和涂刷性等工艺性能都较好，球磨时间4h以上。

水基涂料的搅拌程序一般是将膨润土、CMC和水置于分散机中搅拌成浆状再加入耐火材料连续搅拌，然后依次加入粘结剂、表面活性剂等助剂。膨润土和CMC预先泡好，效果会更好。醇基涂料如使用锂基膨润土作悬浮剂，应预先用水预发24h以上，酚醛树脂和PVB等也要先用酒精泡开，再将其加入分散机中混合。我们也采取过将泡好的酚醛树脂和锂基膨润土混合碾压成预混体长期保存，使用时按比例加入到其它混合料中一起混制成涂料。该法对于小型企业非常适用。

3 3 涂料的涂敷

根据铸件的生产批量来选用涂料的涂挂方法。对于单件、小批量生产的模样，宜采用刷涂。对于较大的铸件可采用流涂。流涂的涂料粘度应小一些，并具有较好的涂挂性能；批量和形状复杂的模样采用浸涂和流涂，薄壁易变形的模样采用喷涂法。几种方法可结合使用。涂料必须均匀覆盖模样表面，无缺涂、过度流淌或夹杂气泡。涂层厚度一般在05-25mm，可根据铸件形状、薄厚、复杂程度、合金种类、浇口静压头高度等因素确定。

一般需涂1-3次，每次涂层均需干燥，如干燥后的涂层产生裂纹，应及时降低涂料的比重、膨润土加入量，适当增加粘结剂的加入量。涂层干燥，一般在烘炉中通过热空气（低于60℃）循环实现。烘干时间3-10h。也可采用室外晾干、红外线或微波干燥。

4、质量与性能检测

涂料性能的检测是保证涂料质量的必要重要条件，涂料的物理性能，如比重、粘度和悬浮性可以在试验室中用常规仪器检查。比重的检测最好用称重法，因为实型涂料的粘度大，比重计及波美度计不易自由悬浮，影响检测结果。比重的检测非常重要，它直接影响涂层厚度，并可控制溶剂的加入量。涂层厚度可采用称量法和专用卡尺测得。涂层透气性测定有多种方法，在试验室采用固定配方的膨润土湿型砂标准试样，在一端涂上涂料后烘干，在普通透气性仪上测定。在生产现场，可采用测定浇注时间的方法间接估算涂层透气性。

涂层强度采用SVQ型涂料涂层强度测定仪测定。测试前先向底座的涂料槽中逐层涂刷涂料并烘干，经打磨保证涂层厚度为12mm。测试时开动空压机向空腔内加压，直至涂层破裂，从压力表上读出最高压力，该压力值即作为涂料的涂层强度值。对表2和表3的涂料性能进行了测定，结果如表4和表5。

表4 铸铁水基实型涂料性能

涂料名称

（24h）

悬浮性

g/cm-3

密度

透气性

涂层强度

MPa

高温急热

抗裂性

发气量

Ml/g

自制 1

98

190

17

015

1级

21

表5 实型醇基涂料性能

涂料名称

悬浮性

（2h）

密度

g/cm-3

透气性

涂层强度

MPa

高温急热

抗裂性

发气量

Ml/g

自制 2

自制 3

95

98

158

125

75

80

0075

10080

1级

1级

225

200

5、生产应用

某厂生产球铁杆头铸件，需要一批高质量的实型涂料，采用进口阿什兰消失模涂料，效果良好，但价格太高。采用国产的商品涂料，质量不是很稳定，如采用仅依靠进口涂料，势必增加很多成本。我们通过分析认为，如大部分采用国内材料，粉状材料成本可降低至4000元以下，经济效益是非常明显的，而且可以根据需要随时进行性能调整。

根据资料配制以270目高铝粉为耐火材料的涂料，粘结剂采用白乳胶。经轮试验后发现，涂料透气性较差，涂料易起泡，铸件废品很多，最初两次几乎没有成品。采用200目莫来石和锂辉石做为骨料，以水溶性酚醛树脂为粘结剂，经试验效果较好，所生产的铸件基本都浇成了，铸件粘砂较严重。随即又在配方中添加了320目锆粉，进行了试验，效果非常明显。铸件浇铸后涂层和铸件非常易于剥离，完全解决了粘砂的问题，而且铸件的成品率较高，达到了同批浇注的采用阿什涂料的水平。配方如表1。

某厂实型法生产球磨机鄂板高锰钢铸件，以前涂料依靠购买商品涂料，经常发生涂层开裂、粘砂等涂料废品。为了自己解决涂料问题，曾经试验过多种配方，都没有成功，尤其是粘结剂和骨料的选择，问题较大。如采用PVA加硫酸盐粘结剂+高铝粉等配方，涂料的常温强度可以，但高温强度低，铸件粘砂严重。经过试验采用表2的配方，采用该厂的球磨机等现用设备，成功的生产出了大批铸件。配制用于铸铁材质的石墨涂料配方见表3。

6、结论

61中小实型铸造厂采用各种国产材料自制涂料，可降低材料成本，提高产品质量，也可增强灵活性，提高市场竞争力。正确选用涂料的配方、原辅材料是自配涂料成败的关键。配方的选择除考虑技术因素外，还应考虑材料的成本，可优先采用当地和较近地区的材料。

62从国际范围看，商品涂料的品种将日益增多，涂料的工艺性能和涂覆方法在不断改善和革新。由于烘炉烘干费用高，使用水基涂料显得不那么经济，而采用低“泡沫”载体涂料、干态涂料、静电粘结涂料、光辐耐固化涂料等，将成为涂料发展的趋 向。总之，未来的涂料，应用效率将更高，效果将更好。由于严格的环境保护法的限制，可望在几年之内有的国家将不再使用易燃涂料。从国内情况看，涂料的基础理论研究以及新型触变性涂料的研制和应用会取得新的成果，浅色和自色涂料的应用将会逐步扩大。涂料专业定点生产和商品化、优质化，在短期内也将逐步实现。

一层二层用火砖三层用空心砖盖房子可以，但要注意钢筋数量。

一层二层用火砖，钢筋用4根16的。可以三层砖用空心的，钢筋加大到6根16，如果现浇板过120厚了，但房间面积不能大和墙体不能过长，多加点构造柱，圈梁加大截面240350，低层圈梁加大配筋，才能保证支撑力及房屋的安全问题。br>轻质耐火砖，由煤矸石煅烧熟料粉、蓝晶石粉、生铝矾土粉、半水石膏、白水泥和聚丙酰组成，各物料的重量份数及加入比例为：煤矸石煅烧熟料粉58％、蓝晶石粉10％、生铝矾土粉25％、半水石膏2％、白水泥494％、聚丙酰006％。本发明简单，使用寿命长，制作成的成品孔径小、硬度高、耐热性能好，用煤矸石燃烧后的熟料粉作为主要材料，对综合利用和可持续性发展具有一定意义。

现代的建筑结构，框架结构的非承重墙都是用加气块和空心砖的。空心砖质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好。

　　蓝 晶 石

　　一、矿产名称 蓝晶石(Kganite)

　　二、矿床类型及其分布

　　1、矿床的成因类型

　　蓝晶石是一种变质矿物，主要产于区域变质结晶片岩中，其变质相由绿片岩相到角闪岩相。根据含蓝晶石的形态特点，将蓝晶石矿分成如下三类变态：(1)针状和纤维状集合体(纤维针状矿石) ； (2)富含空晶石的假象蓝晶石集合体(假象型矿石)；(3)蓝晶石结核矿(结核型矿石)。如矿床同时含有上述三种变态，这类矿属于混合型。

　　2、矿床的工业类型

　　蓝晶石矿床工业类型主要有：黑云石榴蓝晶石片麻岩型、蓝晶石绿泥片岩型、黄玉蓝晶石石英片岩型、伟晶状蓝晶石型。

　　黑云石榴蓝晶石片麻岩型矿床产于太古代变质岩系中，含矿岩石以蓝晶石、石榴石、黑云母斜长麻岩为主，单晶石矿体呈层状、或大的扁豆体，单个矿体一般延长数百米，蓝晶石含量10～25%。

　　蓝晶石绿泥片岩型矿石产于太古代，蓝晶石不均匀地分布在绿泥片岩中，矿体呈透镜状，蓝晶石含量由百分之几到百分之二十几，原岩含镁较高，有时含有微量刚玉。

　　黄玉蓝晶石石英片岩型矿床产于元古代石英岩中，矿石以蓝晶石石英片岩为主，有时有蓝石云母石英片岩，蓝晶石含量10～30%，含有少量黄玉，并见有沿裂隙分布的放射聚晶状叶腊石。

　　伟晶状蓝晶石矿床，矿体呈不连续的小扁豆体，分布在古生代黑云母片岩中，矿石 组成简单，蓝晶石晶体一般在5厘米以上。

　　3、矿产的分布情况

　　我国从四十年代开始对蓝晶石矿产调查以来，特别是七十年代末到八十年代初，做了大量的普查勘探工作，发现蓝晶石矿20余处，分布 十几个省区。主要矿床有：江苏沐阳、韩山；河南隐山；河北邢台；内蒙古点布斯庙；新疆布拉盖；山西繁峙；安徽岳西、霍山；辽宁大荒沟；四川汶川；云南热水塘；吉林磐石；陕西详县党河口等。

　　三、矿床的主要工业指标

　　决定蓝晶石矿床工业价值的主要因素，为含矿率(即矿床蓝晶石矿物含量)和矿物化学成分与物理性能。矿床的一般工业要求见表1。

　　表1 蓝晶石矿床一般工业要求

　　原矿含量和开采技术条件

　　蓝晶石

　　边界品位,%

　　工业品位,%

　　可采厚度,m

　　夹石剔除厚度,m

　　≥5

　　≥10

　　≥1~2

　　≥1~2

　　注:圈定矿体时,须按蓝晶石矿物含量5~10%,

　　>10~15%,>15~20%,>20%分别试圈并计算储量。

　　四、矿石性质

　　1、矿石的矿物组成：

　　黑云石榴蓝晶石片麻岩型矿石，主要矿物为蓝晶石、黑云母、斜长石，次要矿物为石英、绢(白)云母、石榴石、十字石等。

　　蓝晶石绿泥片岩型矿石，主要矿物为蓝晶石、绿泥石，次要矿物为斜长石、黑云母、白云母、石英、石墨等。

　　黄玉蓝晶石石英片岩型矿石，主要矿物为蓝晶石、石英、白云母，次要矿物为黄玉、金红石、黄铁矿等。

　　伟晶状蓝晶石矿石，主要矿物为石英、蓝晶石、次要矿物为绢(白)云母等。

　　2、目的矿物的矿物特征

　　蓝晶石属三斜晶系，晶形常呈扁平柱状，颜色多为蓝色或蓝灰色，浅白色等。玻璃光泽，理面呈珍珠片光泽。硬度在不同方位上差异显著，在{ 100}晶面上平行晶体延长方向的莫氏硬度为45，而垂直晶体延长方向的莫氏硬度为65～70，故有在硬石之称。其矿物分子式、物理性能见表2。

　　表2 蓝晶石矿物分子式及物理性能

　　矿物名称

　　分子式

　　晶系

　　晶形

　　硬度

　　比重

　　转变温度 (C°)

　　体积膨胀(%)

　　蓝晶石

　　AL2[SiO4]O

　　三斜

　　板状

　　55~7

　　356~368

　　1100~1480

　　16~18

　　蓝晶石矿物在高温下(1100～1650℃)煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅(方石英)，同时产生不同程度的体积膨胀。其转变反应式为

　　3（Ai2SiO5）1300℃以上 3Al2O3·2SiO2+SiO2

　　莫来石具有很高的耐火度(1800℃时仍很稳定)，化学惰性和良好的机械强度。其矿物性质见表3。

　　表3 莫来石的性质

　　化学式

　　密度,g/cm3

　　莫氏硬度

　　耐火度

　　A1[A1xSi2-xO55-05x]

　　316

　　6~7

　　1800°C时仍很稳定,1810 °C分解为刚玉和液相

　　五、工艺特性及主要用途

　　1、工艺特性

　　(1)热膨胀性：蓝晶石矿物在加热过程中转化为莫来石和SiO2的混合物，在这个转化过程中，矿物伴随着体积膨胀，并且形成良好的英来石针状网络，体积膨胀率16～18%。

　　(2)稳定性：蓝晶石矿物生产耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高15倍。蓝晶石耐火砖比粘土砖的损耗低43%，比粘土砖寿命长150～200炉。

　　(3)耐火度高：一般粘土质耐火材料的耐火度为1670～1770℃，而蓝晶石的耐火材料通常大于1790℃，最高大于1850℃。

　　(4)不可逆性：蓝晶石矿物煅烧成莫来石，是一个不可逆的转化。在温度1810℃以下它是稳定的。因此莫来石耐火材料具有高温下体积稳定、膨胀率低、抗化学腐蚀性强、机械强度高和抗热冲击能力强的特点。

　　2、主要用途

　　蓝晶石矿物主要用作生产耐火材料、氧化铝、硅铝合金和金属纤维等。表4列出了蓝晶石矿物的主要用途。

　　蓝晶石矿物的主要用途

　　用 途

　　特 点

　　应用部门

　　耐火材料

　　(1) 在高温下体积稳定,不收缩

　　(2) 比其他高铝耐火材料生成本低

　　(3) 性能好。比粘土砖损耗低压43%，耐火度高达1825°C以上

　　(4) 节约能源。热容比粘土砖高12%，用于马丁炉可缩短冶炼时间，能耗少

　　(5) 加入不定形耐火材料中作高温膨胀剂，使产品在高温下不收缩和剥落

　　冶金、建材、机械、化工、轻工、核工业告等部门

　　硅铝合金和金属纤维

　　（1） 比用合成法（用熔炼金属硅和电解铝）或用电热还原高岭土等方法成本低，经济效益高

　　（2） 可满足制造汽车、宇宙飞船和雷达部件的特殊技术要求

　　冶金、机械、宇航等工业部门

　　氧化铝（烧结法）

　　比用霞石或高岭土为原料时物料处理量少1/2~1/3

　　冶金

　　防铸件粘砂新型面料（涂料、膏剂和各种混合剂

　　防粘砂性能比石英粉佳，接近锆石粉，而且价格低谦

　　冶金、机械等工业部门

　　莫来石

　　产品耐火度高，热膨胀低，抗化学腐蚀性强。机械强度高，抗热冲击能力强，使用寿命长

　　冶金、机械、化工等部门

　　高铝蓝晶石水泥

　　耐火度高达成1650°C

　　军工建筑、冶金等部门

　　高级陶瓷原料

　　制品耐高温、耐酸碱

　　轻工、化工等部门

　　六、产品质量标准

　　1、有用元素及主要伴生元素对原料的影响：

　　蓝晶石原料化学成分直接影响着蓝晶石耐火度，膨胀率和各制品的性能。为保证耐火制品具有高温条件下的良好性能，对原料化学成分，尤其是铝、硅、铁、钛、碱金属等的含量均有比较严格的要求。该原料用于其它方面的要求并不象用于耐火材料和冶炼铝硅合金那样严格，如用于铸钢和铸铁中的防粘沙物原料，要求Fe2O3 3%、TiO2 4%对铁和钢的铸件都没有什么影响。如果TiO2呈金红石状态存在，其含量即使很多，对铸件也不会产生坏的影响。

　　2、国家标准

　　我国蓝晶石矿物的利用，尚处于初级阶段，对原料化学成分的要求，还没有制定统一的国家标准。

　　3、部颁标准

　　我国对蓝晶石矿物精矿化学成分的要求，是按原地质部和冶金部1981年“东海会议”制定的详查阶段对精矿产品的一般参考指标，见表5示。

　　表5 蓝晶石矿物精矿化学成分要求

　　成 分

　　Al2O3

　　SiO2

　　TiO2

　　Fe2O3

　　K2O+Na2O

　　含量,%

　　≥55~60

　　<42

　　<15

　　<15

　　<1

　　4、企业标准

　　近年来我国对蓝晶石矿作了一些工作，结合用户要求，制定企业标准，见表6示。

　　表6 我国对不同的行业蓝晶石矿物原料的质量要求(%)

　　成分

　　用途

　　Al2O3

　　SiO2

　　Fe2O3

　　TiO2

　　Na2O+K2O

　　耐火度,°C

　　高级耐火材料

　　>50

　　<1~2

　　<1~15

　　≥1790

　　技术陶瓷原料

　　>55

　　<05~015

　　<05

　　硅铝合金原料

　　>58

　　<37

　　<15

　　耐火材料(宝刚)

　　≥60

　　≤15

　　<20

　　≥1825

　　七、综合利用工艺技术：

　　1、综合利用技术方法及工艺流程

　　蓝晶石矿物的选矿，一般使用浮选、磁选、重选三种方法，也有采用电选方法，但常以重选浮选为主。磁选做为除杂手段。具体的选矿方法、药剂制度、选别流程要根据矿床特征、矿石组成、结构构造、围岩性质等情况而定。

　　细粒嵌布的蓝晶石矿石，主要采用浮选方法。因为蓝晶石矿物与脉石矿物与脉石矿物的比重不大，一般不考虑重选。原则工艺流程见图1所示。

　　粗粒嵌布蓝晶石矿石，包括粗粒级和细粒结核状矿石，合理的选矿工艺是重选或重浮联合。首先将矿石分成粗细两个粒级，粗粒级用重选摇床处理，细粒级浮选法回收。入选粒度：粗粒35～65目，细粒-65目。流程的最大特点是避免了粗粒蓝晶石的过粉碎，提高了回收率，同时也保证了精矿中大于65目的蓝晶石矿物粒度。原则工艺流程见图2所示。

　　混合型蓝晶石矿石，包括粗粒嵌布和细粒嵌布的两种类型的矿石，可采用重浮联合流程(见图2)。也可采用分级浮选法，选矿流程为：脱泥后的物料分成+60目和-60目二个粒级，然后分别进行浮选，其优点是粗粒蓝晶石回收率高。原则工艺流程见图3。

　　原矿 原矿

　　磨矿 磨矿

　　浮 杂 + 分 级 -

　　重 选 浮选 泥

　　易浮物 蓝晶石 浮选

　　精 选 精矿 尾矿 精矿 尾矿

　　尾矿

　　精矿 中矿

　　图1 单一浮选原则工艺流程 图2 重一浮联合原则工艺流程

　　磨矿

　　原矿 磨矿

　　脱 泥

　　泥 + 分 级 -

　　浮 选 浮 选

　　精矿 尾矿 精矿 尾矿

　　图3 分级浮选原则工艺流程

　　2、开发生产实例

　　蓝晶石矿物的主要生产国有美国、原苏联、印度、南非、法国、加拿大、澳大利亚等国。我国对蓝晶石矿石的选矿研究始于70年代末，目前只有少数几个矿山建有选矿厂。下面介绍我国河北魏鲁蓝晶石矿开发生产情况。

　　(1)原矿性质

　　该矿区蓝晶石赋存于石榴黑云斜长片麻岩中。根据矿石的基本性质及矿物成分，矿石可分为三个基本自然类型：①含石榴蓝晶黑云斜长片麻岩；②含石墨蓝晶黑云斜长片订岩；③含石榴蓝晶黑云变质岩。其中含石榴蓝晶黑云斜长片麻岩为本区主要的矿石自然类型。矿石的矿物组成见表7。原矿的化学成分见表8。

　　表7 魏鲁蓝晶石原矿的矿物组成

　　主 要 矿 物

　　脉石矿物

　　次要矿物

　　矿物名称

　　含 量

　　蓝晶石

　　石榴石

　　独居石

　　石 墨

　　9．37%

　　石英

　　磷灰石、电气石

　　10~15%

　　黑云母

　　锆石、磁铁矿

　　990．8g/m3

　　斜长石

　　硅灰石

　　2%

　　钾长石

　　金红石

　　表8 魏鲁蓝晶石矿原矿化学成份（%）

　　化学成份

　　SiO2

　　Al2O3

　　Fe2O3

　　FeO

　　TiO2

　　CaO

　　MgO

　　K2O

　　Na2O

　　含量

　　54．34

　　25．51

　　1．62

　　5．11

　　1．09

　　0．49

　　1．87

　　4．25

　　O．88

　　(2)工艺流程

　　魏鲁蓝晶石选厂采用磁选一浮选流程。选矿工艺流程见图4。原矿磨至-02mm，脱泥后进行磁选作业，磁选精矿进入重选(摇床)作业，获得铁铝榴石精矿；磁选尾矿作为浮选蓝晶石原料。浮选是在常温下用石油磺酸钠作捕收剂，硫酸作pH值调剂(pH=2—3)。经一粗一精选别作业，再经脱泥后得到蓝晶石精矿。

　　(3)产品规格

　　魏鲁蓝晶石矿除生产蓝晶石浮选精矿外，还生产颗粒较大、品位较高的手选蓝晶石精矿。产品规格见表9。

　　原矿

　　筛 分

　　棒磨

　　脱 泥

　　泥1 磁 选

　　摇 床 浮 选

　　铁铝榴石 尾矿1 精 选 尾矿2

　　脱 泥 中矿

　　蓝晶石 泥2

　　图4 魏鲁蓝晶石矿选矿工艺流程

　　表9 魏鲁蓝晶石矿产品规格

　　产品

　　化 学 成 份， %

　　耐火度（°C）

　　SiO2

　　Al2O3

　　TiO2

　　Fe2O3

　　CaO

　　MgO

　　Na2O

　　K2O

　　浮选

　　精矿

　　36．72

　　57．72

　　0．21

　　1．44

　　0．23

　　0．16

　　0．11

　　0．28

　　1790

　　手选

　　精矿

　　39．87

　　55．90

　　0．53

　　0．73

　　0．15

　　0．27

　　0．25

　　0．46

　　1825

　　(4)技术经济指标

　　魏鲁蓝晶石矿技术经济指标(1989年)见表10。

　　表10 魏鲁蓝晶石选矿技术经济指标

　　项 目

　　单 位

　　指 标

　　原矿处理量

　　精矿产量

　　矿石粒度：

　　原矿粒度

　　入磨粒度

　　入选粒度

　　矿石品位：

　　原矿

　　精矿

　　尾矿

　　选矿比

　　选矿回收率

　　药剂耗量：

　　石油磺酸钠

　　硫酸

　　Kt/a

　　t/a

　　mm

　　mm

　　-200目含量，%

　　%

　　%

　　%

　　%

　　g/t

　　g/t

　　30

　　3000

　　300

　　20

　　50

　　Al2O3≥10

　　Al2O3≥56

　　Al2O3≤2

　　≥10

　　≥70

　　1500

　　1000

　　八、开发利用现状及发展趋势

　　1、开发利用现状、存在问题及解决对策

　　随着工业利用范围的扩大，蓝晶石精矿需求量将会不断增长，其增长率一般每年为5～7%，在钢铁工业方面增长率每年为10%。预计明年我国冶金工业需用蓝晶石量可达4～6万吨；电器、无线电、化学瓷、高强瓷等行业需用蓝晶石量可达14万吨；若加强出口能力，约为3万吨。

　　蓝晶石开发利用存在产品与市场需求不对路的局面,高质量蓝晶石产品供不应求,低质量蓝晶石产品已趋饱和,造成市场缺口较大。

　　应加强选矿技术研究，开发出经济上合理的高质量蓝晶石产品生产技术，改变目前供求矛盾。

　　发展趋势：

　　2． 发展趋势：

　　（1）蓝晶石精矿在钢铁工业、制备地板和墙体耐火砖等方面的用量将有较大增长；在玻璃和陶瓷工业方面的用量将处于稳定状态。

　　（2）对蓝晶石精矿的要求主要是向高纯度方向发展，其制品向多种和高质量方面发展。

　　（3）重选及反浮选工艺用于超纯度蓝晶石精矿的生产是有发展前途的，应加强应用技术研究及生产转化。

你好，武器能打的石头有红晶石红色光，绿晶石绿色光，紫玉粉色光，猫眼石绿蓝光，虎眼石白色光，黄晶石**光，变石光泽不明显为武器本身颜色偏粉红，蓝晶石冰蓝色，各个属性减抗石头发各个属性石头的光泽！这些都是武器能上的石头，依你个人而言要白色光就虎眼石，但切记要上在武器第一个孔上，否则无效！