矽質石灰質

矽質石灰質

矽質石灰質是脈石英、石英岩、石英砂岩的總稱。主要用於冶金工業用的酸性耐火磚。純矽石可作石英玻璃或提煉單晶矽。結晶矽石外觀一般呈乳白色、灰白色、淡黃色以及紅褐色。有鮮明的光澤,斷面平滑連續,並帶有銳利稜角,硬度、強度都很大。脈石英呈緻密塊狀,純白色,半透明,髮油脂光澤,斷面呈貝殼狀,石英結晶顆粒多在2mm以上,肉眼可辨。化學工業上用於製備矽化合物和矽酸鹽,也可作硫酸塔的填充物。建材工業上用於玻璃、陶瓷、矽酸鹽水泥等。可用作工業矽等鐵合金冶煉的原材料。

矽石性質

物理性質

二氧化矽又稱矽石(石英砂),化學式SiO。自然界中存在有結晶二氧化矽和無定形二氧化矽兩種。結晶二氧化矽因晶體結構不同,分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體矽石,大而透明稜柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質的水晶帶有不同顏色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細小的石英晶體,有黃砂(較多的鐵雜質)和白砂(雜質少、較純淨)。二氧化矽晶體中,矽原子的4個價電子與2個氧原子形成4個共價鍵,矽原子位於正四面體的中心,4個氧原子位於正四面體的4個頂角上,整個晶體是一個巨型分子,SiO是表示組成的最簡式不表示單個二氧化矽分子,僅是表示二氧化矽晶體中矽和氧的原子個數之比。SiO中Si-O鍵的鍵能很高,熔點、沸點較高(熔點1723℃,沸點2230℃)。自然界存在的硅藻土是無定形二氧化矽,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀,多孔、質輕、鬆軟的固體,吸附性強。

化學性質

酸性氧化物、矽酸的酸酐。化學性質很穩定。不溶於水也不跟水反應,不跟一般的酸起作用。能與氟化氫氣體或氫氟酸反應生成四氟化矽氣體。SiO+4HF SiF↑+2HO有酸性氧化物的其它通性,高溫下能與鹼(強鹼溶液或熔化的鹼)反應生成鹽和水。常溫下強鹼溶液與SiO緩慢地作用生成相應的矽酸鹽。強鹼溶液能腐蝕玻璃,故貯存強鹼溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞,若採用玻璃塞(玻璃中含SiO),會生成有粘性的矽酸鈉,將玻璃瓶塞和瓶口粘結在一起。玻璃瓶內不能久放濃鹼液。高溫下二氧化矽與鹼性氧化物或某些金屬的碳酸鹽共熔,生成矽酸鹽。SiO+CaO→ CaSiO(煉鐵造渣)將此高溫下熔融狀態的矽酸鈉降溫、冷卻,可得石英玻璃,它有良好的透過紫外線性能,可作水銀燈罩、耐高溫的化學儀器、石英坩堝和光學儀器等。來源多由岩漿熱液形成的或沉積形成。

性質評價

外觀性質

外觀性質主要是矽石的外形、斷面、顏色、光澤、夾雜物等。通過外觀,可以初步判定矽石是結晶矽石還是膠結矽石,是否是脈石英等。

結晶矽石外觀一般呈乳白色、灰白色、淡黃色以及紅褐色。有鮮明的光澤,斷面平滑連續,並帶有銳利稜角,硬度、強度都很大。脈石英呈緻密塊狀,純白色,半透明,髮油脂光澤,斷面呈貝殼狀,石英結晶顆粒多在2mm以上,肉眼可辨。

膠結矽石外觀有白色、灰白色、黃灰色、黑色、紅色等,斷面緻密,呈貝殼狀,沒有明顯的粒狀組織結構,斷面的銳棱不明顯,幾乎沒有光澤。

優良的矽石應該呈緻密塊狀,有時有貝殼狀或鱗狀斷面,沒有明顯的層狀結構,在層與層之間沒有夾雜物,並且不帶石灰石外殼。其顏色取決於雜質,通常鐵質化合物使矽石呈紅褐色,有機物雜質則使矽石帶灰色、黑色等。

組織結構

研究矽石的微觀組織結構對評價矽石的質量很重要。用它可以正確判定矽石的結晶類型、石英顆粒的大小與分布、雜質及分布狀況。

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