石英石资料

第一章 概 述

石英粉(同石英砂)又称硅微粉。 石英粉是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的矿物，其主要矿物成分是石英，其主要化学成分是SiO2 ，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度(20-200目为1.5)，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，在160℃以上时溶于NaOH、KOH水溶液，熔点1650℃。 从矿山开采出的石英石经加工后，一般粒度在120目筛上的产品称石英砂。过120目筛的产品称为石英粉。

石英石在常温下是一种稳定的矿物，不溶于水和硫酸、盐酸、硝酸中。硬度7，比重约2.65，熔点1713℃。光泽呈玻璃状，有时呈脂肪状。质地纯粹者为无色; 含杂质者有红、黄、蓝、黑、褐、紫、绿色；透明至不透明，性脆。断口呈壳状或参差状。晶体呈六方柱状，柱面具横纹。有左晶和右晶的区别。双晶很普遍。通常呈晶簇或粒状、块状集合体。石英有透过超紫外线的能力，不导电。石英在均匀地加热或冷却中发生均质性的变形，在转变到另一多形变体前仍保持着自己的对称性。石英晶体具有双折射及旋转偏光面的光学性能，具有压电效应。石英片的振荡频率有高度的稳定性，利用石英片的振荡能辐射出超声波。

石英矿通常分为石英、鳞石英、白矽石三大类。基本上由石英粒组成的未胶结的碎岩石称为石英砂。石英包括三方晶系的低温石英(α—石英)和六方晶系的高温石英(β—石英)，一般所称石英均指低温石英。石英作为工业原料，依其质量和用途分为 压电石英、光学石英、熔炼石英和琢磨石英四大类。领域来说都具有十分重要的意义。

第二章 工业石英砂生产工艺

石英粉分干法和水法两种生产方式，各种常规规格：120M，200M，260M，325M，600M，800M，1000M及2000M(M为目数)。另外也可按客户要求加工异型规格，要求粒度分布的一般也可加工。

1、干法生产石英粉，主要设备有磕石机、粉碎机、振动筛等。其工艺流程为石英石矿料经过磕石机加工成较小石料，石料再经过粉碎机加工砂粒，然后经过振动筛筛分，在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁，然后分装完毕入库。

2、水法生产石英粉，主要设备有磕石机、石碾、烤房、振动筛、水路系统等。

其工艺流程大致如下：石英石矿料经过磕石机加工成较小石料，石料再经过石碾碾压成砂粒，碾压时不停的加水，水带着砂粒流入沉淀池内，再把沉淀池内的砂粒运入烤房烘烤成干砂粒，然后再经过振动筛筛分，在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁，然后分装完毕入库。

干法生产的石英粉分为普通石英粉、精制石英粉二种等级。因石英石矿料从山上开采下来的时候，本身带有黄褐色的表皮。挑选出较小的石英石矿料直接破碎筛分的产品称普通石英粉，表观呈现黄褐色与白色相间，其优点是价格便宜，缺点是杂质较多，故多用于建筑行业.挑选出大的矿料，经过人工去除表面黄褐色外皮，再加工而成的就是精制石英粉了，其表观呈现白色，亮晶晶，如同白砂糖一样。因加工过程费时费料，故价位较高。

水法生产的石英粉分为普通石英粉和精制石英粉。把较小的石英石矿料加工成普通石英粉，把大的石英石矿料加工成精制石英粉。与干法石英粉相比，水法石英粉因在生产过程，较少产生设备铁以及用水冲走杂质，如含铁量及杂质都少于干法石英粉，但因其加工较为费工费料，故价位较高。

第三章 工业石英砂分类

工业上将石英砂常分为：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。

1、普通石英砂：即SiO2 97%、Fe2O3 0.04%，耐火度1750℃，外观部分大颗粒，表面有黄皮包囊。粒度范围5-220目，可按用户要求粒度生产。普通石英砂的用途：冶金，碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，铸钢，水过滤，泡花碱，化工，喷吵等行业。

2、精制石英砂：又称酸洗石英砂，SiO2 99%、Fe2O3 0.005%，采用优质天然石英砂，经过精心挑选，精细加工而成。粒度范围1-0.005mm，可按用户要求加工。精制石英砂的用途：制造玻璃，耐火材料，冶炼硅铁，冶金熔剂，陶瓷，研磨材料，铸造造型石英砂等方面，在建筑中利用其有很强的抗酸性介质浸蚀能力，制取耐酸混凝土及耐酸砂浆。

3、高纯石英砂：SiO2 99%、Fe2O3 0.001%，采用优质天然石英石，经过精心挑选，精细加工而成。粒度范围1-0.005mm，可按用户要求加工。高纯石英砂的用途：高级玻璃，耐火材料，冶炼硅铁，溶炼石类，精密铸造，陶瓷，研磨材料等方面，石英砂具有很强的抗酸性介质浸蚀能力，可制成耐酸混凝土及耐酸砂浆。

4、石英粉（亦称硅微粉或白碳黑）：SiO2 96%、Fe2O3 0.3%，耐火度 1600·C，外观为灰色或灰白色粉末，容重约230千克/立方米。由天然石英经破碎、球磨、浮选等多道工艺加工而成的微粉。粒度范围0.1-0.3微米。硅微粉的用途：干混（预拌）砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、保温砂浆、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂；橡胶、塑料、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强，陶瓷制品的改性等等。

⑴. 石英粉(硅微粉)用于新型粘结剂和密封胶中可替代气相法白碳黑，是物理、化学性质十分稳定的无机填料，不含结晶水，不参与固化反应，不影响反应机理，我公司胶粘剂专用填料超细石英粉作为透明填充补强剂能使胶粘剂迅速形成网络状硅石结构、抑制胶体流动、固化速度加快，增大填充量，降低固化物的线膨胀系数和固化时的收缩率。大大提高了粘结和密封效果，提高了胶粘剂各种机械强度, 减轻了模具及设备的磨损。粒度分布及粉体颗粒形状更趋于合理，颗粒间隙部位得到补位加强，填料在胶粘剂中的密度增大,在各类树脂中的悬浮性有所提高，可改善填料在树脂中的沉淀状况, 固化物密度增大，硬度提高，抗拉、抗压、抗冲击等机械强度和耐磨性得到极大提高, 填充量增加，降低胶粘剂的生产成本, 它在环氧树脂体系中作为填料后，可节约30%的环氧树脂，特别适用于UV无影胶、环氧树脂胶、建筑胶及各种工业胶粘剂。

⑵.硅微粉系无机填料，超纯超微细，用于环氧树脂基复合材料中，和环氧树脂混合透明度好，质纯色白，颗粒度均匀，与各类树脂混合浸润性好，吸附特性优良，容易掺和，悬浮特性显著。有效地消除或减少沉淀、分层现象，具有良好的工艺特性，当与各类环氧树脂混合时，除吸附现象外，还能形成化学键结合，使浇注体紧密，配方中加入硅微粉后可降低环氧树脂固化物反应的放热峰值温度，降低固化收缩率与线膨胀系数，减小内应力，有效地防止固化物开裂，更能全面改善其性能、提高强度、韧性、延伸率、耐磨性、光洁度、抗老化等，它在环氧树脂体系中作为填料后，可节约30%的环氧树脂，特别适用于环氧树脂灌封料。

⑶.硅微粉用于新型橡胶材料中（硅橡胶等）：分散流平性优异，抗撕裂、抗张拉、抗老化，并有补强作用。相对于市场上中低端的沉淀法白炭黑，石英粉在SiO2含量（99.6％以上），水份含量（小于0.1％）,产品粒度,吸油量等主要技术指标均优于沉淀法白炭黑。① 能提高硅橡胶的强度和产品质量（填充量30~70％）；不论是热硫化型硅橡胶，还是室温硫化型硅橡胶都须经过补强，才有实际的使用价值。未经补强的硅橡胶强力很低，没有实际的使用价值。硅橡胶用超微细石英粉补强，以调节硅橡胶的硬度，改善胶料的工艺性能和硫化胶的耐油、耐溶剂性能，特别是在硅橡胶中加入超微细石英粉后，在以橡胶为基体的共混物配方中成为最佳的透明性补强的添加剂，制品的通明性好，并能减少橡胶的用量，大大降低硅橡胶胶料的成本。所以，超微细石英粉在硅橡胶中有着重要的作用。是抗紫外线辐射、红外线反射、高介电绝缘不可缺少的优良填料，并拥有良好的透明性；② 在大规格载重车轮胎和轿车高速子午胎的面胶中填充量达到20％以上超微细石英粉，使轮胎具有良好的防滑、散热、抗磨等特性；由于添加超微细石英粉到轮胎胎面中后可显著降低轮胎滚动阻力，增强抗撕裂性和抗切割性及强度，保持轮胎的抗冰和抗滑性，被称为绿色轮胎。现欧美广泛使用这种轮胎。③ 在其它轮胎和橡胶制品中加入超微细硅微粉后，其弹性、韧性、耐磨性和强度等都明显优于以常规、普通二氧化硅做填料的轮胎和橡胶制品。④ 超细石英粉填充于天然橡胶、顺丁橡胶、丁晴橡胶等胶料中，具有较强的亲和力，使之在生胶中具有较大的分散能力，混炼工艺性能好，压延和压出性优良，并能提高硫化胶的硫化速度，增进橡胶粘性，取代50％白炭黑填充于胶料中，对制品的力学性能（拉伸强度、定伸强度、拉断伸长率、扯断永久变形、撕裂强度及制品硬度等）均有提高，超细石英粉与橡胶分子形成的物理性在增强硫化橡胶的机械强度和补强方面优于碳黑，是橡胶的高补强填充料，还能大幅降低产品成本，尤其适合于胶辊、胶管、电线电缆及其护套等橡胶制品。

⑷.油漆、涂料用石英粉（硅微粉）用于油漆、涂料中（防锈漆、防腐漆、高温漆、道路漆、广场漆、船舶漆等油漆、环氧自流平漆、高级内外墙涂料、调合漆、底漆、）具有超细、不易沉降、分散性好等特点，能减少油漆、涂料中分散剂的使用量。特别是能减少树脂用量。不仅能起到填充增容作用、增稠消光，还能提高油漆、涂料细度、流平性能，耐水、防锈、防腐、防结块、防流柱、触变、防紫外线辐射、防老化，漆膜硬度，抗腐蚀，耐高温，耐刻划，耐擦洗，耐电弧绝缘和表面光洁度。优良的光学性质，折射率更接近PE、PP及一些树脂的折射率，混合后的树脂呈透明状，不遮盖颜料本身的色彩，而用其它填料填充则会使颜料的色彩变浅、失真。高白度，在涂料、油漆中使用，可取代部分钛白粉，降低配方成本。不含有机物污染，金属含量极低。可增强涂料的抗紫外线能力，并具有良好的绝缘性。 对提高油漆、涂料的储存稳定性和降低生产成本效果均为显著。

⑸.石英粉（硅微粉）是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂，不仅有较大的填充量，而且抗张强度好。制成母粒，用于聚氯乙烯地板砖中，可提高产品耐磨性。特别是半透明的塑料膜中，加入超细二氧化硅后，大大提高了透明度强度、韧性、防水性能、蓄能保温性能等。在塑料零部件中加入硅微粉后，其机械性能指标可提高1～3倍，在塑料制品中能起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，还能提高制品的硬度，并提高制品的表面光泽和表面平整性。由于本公司石英粉白度在90％以上，还取代昂贵的白色颜料。

硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀，成膜性好，力学性能强，较用PCC做填充料生产的塑膜，阻隔红外线透过率降低10%以上。

⑹.石英粉（硅微粉）通过超细、分级制备的超微粉，是金属件良好的洗涤磨料，如在洗涤轴承中应用，光洁度可达3.0以上，优于同类产品。

另外用于半导体行业、精密阀门、硬磁盘、磁头的抛光，汽车抛光剂，均有很好的效果，因其颗粒接近圆形，区别于传统磨料的等积型，这种形状使磨料颗粒在研磨运动中平行于被加工工件表面，产生滑动的研磨效果，而非传统磨料的滚动研磨，因而不容易对工件表面产生随机划伤。同时，由于研磨压力是均匀分布在平板状磨粒表面，颗粒破碎减少，耐磨性大幅提高，因而能提供最佳的磨削效率和表面光洁度。实验表明，研磨粉能够减少研磨和抛光次数至少10－20％，能够实现快速研磨和抛光，建议客户在使用时以传统磨料的60%用量为起点。