長(zhǎng)石是鉀、鈉,、鈣等堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物,，也叫長(zhǎng)石族礦物。鉀長(zhǎng)石(K2O·Al2O3·6SiO2)通常也稱(chēng)正長(zhǎng)石,，屬單斜晶系,，通常呈肉紅色、呈白色或灰色,。鉀長(zhǎng)石系列主要是正長(zhǎng)石,，微斜長(zhǎng)石，透長(zhǎng)石等,。

　　鉀長(zhǎng)石屬單斜晶系,，通常呈肉紅黃白等色。密度2.54-2.57g/cm3,，比重2.56～2.59,，硬度6，其理論成分為SiO264.7%Al2O318.4%,，K2O 16.9%,。它具有熔點(diǎn)低(1150±20℃)，熔融間隔時(shí)間長(zhǎng),，熔融粘度高等特點(diǎn),，廣泛應(yīng)用于陶瓷坯料、陶瓷釉料,、玻璃,、電瓷、研磨材料等工業(yè)部門(mén)及制鉀肥用,。

　　除正長(zhǎng)石外,，還有兩個(gè)同質(zhì)多象變種：透長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石。前者亦屬

　　單斜晶系,，也通稱(chēng)正長(zhǎng)石;后者則屬三斜晶系,。

　　長(zhǎng)石礦物除了作為玻璃工業(yè)原料外(約占總用量的50—60%)，在陶瓷工業(yè)中的用量占30%,，其余用于化工,、玻璃熔

　　劑、陶瓷坯體配料,、陶瓷釉料,、搪瓷原料、磨料磨具,、玻璃纖維,、電焊條等其它行業(yè),。

　　主要用于玻璃、陶瓷,，還可用于制取鉀肥,，質(zhì)量較好的鉀長(zhǎng)石用于制造電視顯像玻殼等。

　　鉀長(zhǎng)石： K2O Al2O36SiO2,其中 K2O　9.55%,Al2O316 %以上, SiO270% ,，密度 2.56g/cm 3,莫氏硬度為 6(屬于四等級(jí)別(軟,、中、硬,、極硬)中的“硬”),單斜晶系,顏色為白,、紅、乳白色,，熔點(diǎn) 1290. C ,。

　　鉀長(zhǎng)石礦是含鉀量較高、分布最廣,、儲(chǔ)量最大的非水溶性鉀資源,。鉀長(zhǎng)石礦源達(dá) 60 個(gè)，其平均氧化鉀含量約為 11.63%,，其儲(chǔ)量約達(dá) 79.14 億 t,，按平均含量折算成氧化鉀儲(chǔ)量約為 9.20 億 t。安徽,、內(nèi)蒙古,、新疆、四川,、山西等省的鉀長(zhǎng)石分布相對(duì)集中,，儲(chǔ)量豐富，成為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)非金屬礦產(chǎn)資源,。

　　江西省宜春市發(fā)現(xiàn)大量的鉀長(zhǎng)石礦脈帶,，已經(jīng)形成礦石開(kāi)采、加工和陶瓷深加工的產(chǎn)業(yè)群,。

　　鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的研究

　　鉀是農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要的元素,世界上蘊(yùn)藏著很多含鉀資源,但絕大部分是水難溶性的或不溶性的,。我國(guó)鉀資源豐富,可溶性鉀資源十分貧乏。國(guó)外可溶性鉀資源足以滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)的需求,因此,利用水難溶性的鉀資源制取鉀肥的研究較少,。我國(guó)從二十世紀(jì)60年代初起就開(kāi)始利用鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的研究,先后進(jìn)行了數(shù)十種工藝研究,綜合起來(lái)可分為:燒結(jié)法,、高溫熔融法、水熱法,、高爐冶煉法和低溫分解法,。

　　一般工業(yè)要求

　　制鉀肥用

　　氧化鉀( K2O )>9%

　　氧化鎂加氧化鈣(MgO+CaO)<2%

　　氧化鈉(Na2O )<3%

　　普通陶瓷及電瓷用(瓷土和瓷石)Al2O3>或≈13%

　　玻璃配料用Al2O3>18%，SiO2<70%

　　研磨材料

　　氧化鉀( K2O )>10%

　　二氧化硅(SiO2)>60%

　　三氧化二鋁(Al2O3)>18%

燒結(jié)法

　　利用石灰石和煤炭作原料,，經(jīng)過(guò)粉碎,，成球后在立窯煅燒,，使其中的氧化鉀轉(zhuǎn)化成水溶性，該種方法生產(chǎn)成本低,，但生產(chǎn)過(guò)程中能耗大,，且鉀長(zhǎng)石中的鉀轉(zhuǎn)化率較低(60%—90%)，使其推廣受到阻礙,。

高溫熔融法

　　該法在生產(chǎn)鈣鎂磷肥的基礎(chǔ)上,，配入25%一30%的鉀長(zhǎng)石，高溫熔融(1200—1300℃)制得鈣鎂磷鉀復(fù)合肥,，其產(chǎn)品含有效磷(P2O5)10%—14%，可溶性鉀(K2O)4%—5%,，該方法生產(chǎn)成本低,。

水熱法

　　用KOH溶液加壓處理鉀長(zhǎng)石，使鉀長(zhǎng)石成分為K2O·Al2O3·SiO2·xH2O的沸石類(lèi)固相,。其中K2O為可溶性的,，能被植物吸收，且不易流失,，是一種緩釋肥料,，同時(shí)，部分SiO2也變成可溶性的,，成為農(nóng)作物的肥料,。

高爐冶煉祛

　　生產(chǎn)水泥時(shí)，按石灰石81.4%—82%,、鉀長(zhǎng)石14.2%—15.6%,、鐵礦石2.6%—3.2%，螢石1.1%和焦炭3%的比例,，破碎后配料混勻入爐,，當(dāng)爐缸溫度高達(dá)1 500℃使K2O揮發(fā)，隨高溫氣流帶出,，同時(shí)K2O與爐內(nèi)CO2作用,，生成K2CO3產(chǎn)品，高爐排出的爐渣經(jīng)加工后制成白色水泥,。該方法僅限于水泥廠或磷肥廠,，作為副產(chǎn)品生產(chǎn)鉀肥。

低溫分解法

　　鉀長(zhǎng)石原料經(jīng)過(guò)顎式破碎機(jī)粉碎到6mm以下,，雷蒙磨將礦物粉碎到100網(wǎng)目以下,，由膠帶運(yùn)輸機(jī)將礦物運(yùn)到池中與CaO水浸泡20min，然后經(jīng)泵打入加溫加壓爐中,，爐中溫度控制在100 - 200℃,，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,，從爐中流出進(jìn)入池中與Na2SO4混合浸泡，通過(guò)結(jié)晶,、固液分離等工藝,，得到K2SO4, NaOH工業(yè)原料。

　　鉀長(zhǎng)石提純

　　國(guó)內(nèi)鉀長(zhǎng)石資源豐富,，但含鐵量超標(biāo),，因此，鉀長(zhǎng)石除鐵是提純的關(guān)鍵,。鐵是磁性物體,，而鉀長(zhǎng)石是非磁性物質(zhì)，在磁場(chǎng)中兩者很容易分開(kāi),。

　　鉀長(zhǎng)石原料—手選—破碎—磨礦—分級(jí)—脫水—成品,，該流程適用于含鐵量低、質(zhì)量好的原料,。采用預(yù)式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎和細(xì)碎,，為了防止加工過(guò)程中鐵對(duì)鉀長(zhǎng)石的污染，所以,，在選擇磨礦設(shè)備時(shí)易采用輪機(jī),、礫磨機(jī)或瓷球磨機(jī)，超細(xì)層壓自磨機(jī)等作為磨礦設(shè)備,，采用螺旋分級(jí)機(jī)保證產(chǎn)品的粒度,。流程簡(jiǎn)單，投資少,，該流程的缺點(diǎn)是產(chǎn)品中鐵的含量指標(biāo)難以滿(mǎn)足優(yōu)質(zhì)陶瓷產(chǎn)品要求,。為了克服該流程的缺點(diǎn)，增加磁選工藝,，實(shí)踐證明選擇濕式高梯度磁選機(jī)除鐵效果好,，除鐵效率達(dá)到70%-90%。

　　鉀長(zhǎng)石防火硅酸鈣板

　　使用鉀長(zhǎng)石制造硅酸鈣板,，其原理是將原料制好漿,，按比例(鉀長(zhǎng)石粉：石灰：纖維=229：91：80)混合均勻，制備好的料漿,，采用流漿制板工藝制成板坯,，板坯堆垛后送入蒸壓釜中，高溫高壓蒸汽養(yǎng)護(hù),，使材料中硅鋁與石灰中的氧化鈣在高溫水熱反應(yīng)作用下生成水化硅酸鈣,，水化硅酸鈣結(jié)晶礦物，與纖維膠結(jié)起來(lái)形成一個(gè)整體。

　　利用鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的同時(shí)制取白炭黑

　　鉀長(zhǎng)石中含鉀量為13.6%,，針對(duì)提鉀后余下的礦物石的特性,，進(jìn)行綜合利用的研究：制取白炭黑的原理是基于提鉀后鉀長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭到破壞，然后,，在一定溫度下與NaOH反應(yīng)制取水玻璃,，用水稀釋的同時(shí)加入適量電解質(zhì)，用酸中和并定溫老化,，再經(jīng)過(guò)濾,、洗滌制得白炭黑。

　　鉀長(zhǎng)石在陶瓷工業(yè)中做陶瓷坯體配料,、陶瓷釉料的用量占30%,，其余用于化工、玻璃熔劑,、搪瓷原料,、磨料磨具、玻璃纖維,、電焊條等其他行業(yè),。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，玻璃產(chǎn)品,、建筑陶瓷等用量越來(lái)越大，鉀長(zhǎng)石需求量日益增加,，市場(chǎng)前景廣闊,。

　　隨著陶瓷行業(yè)的大力發(fā)展，鉀長(zhǎng)石資源的大量消耗使得鉀長(zhǎng)石礦儲(chǔ)量不斷減少,，開(kāi)采的成本越來(lái)越大,，所以鉀長(zhǎng)石價(jià)格上漲成為必然。國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)鉀長(zhǎng)石供不應(yīng)求,，陶瓷工業(yè)用優(yōu)質(zhì)鉀長(zhǎng)石資源從朝鮮,、印度等國(guó)家大量進(jìn)口。

　　從我國(guó)鉀長(zhǎng)石企業(yè)的性質(zhì)來(lái)看,，鉀長(zhǎng)石的開(kāi)采經(jīng)營(yíng)者以民企為主,，我國(guó)鉀長(zhǎng)石礦分布分散，開(kāi)采條件差,，起點(diǎn)低,，相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較小。鉀長(zhǎng)石行業(yè)集中度低,，企業(yè)數(shù)量多,，規(guī)模小，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

　　(1) 陶瓷坯體配料：在燒成前長(zhǎng)石能起瘠性原料的作用,，減少坯體的干燥收縮和變形,，改善干燥性能，縮短干燥時(shí)間,。在燒成時(shí)可作為熔劑降低燒成溫度,，促使石英和高嶺土熔融，并在液相中互相擴(kuò)散滲透而加速莫來(lái)石的形成,。熔融中生成的長(zhǎng)石玻璃體充填于坯體的莫來(lái)石晶粒之間,，使坯體致密而減少空隙，從而提高其機(jī)械強(qiáng)度和介電性能,。此外長(zhǎng)石玻璃的生成還能提高坯體的透光性,。長(zhǎng)石在陶瓷坯體中的摻入量隨原料不同、產(chǎn)品的要求不同而異,。

　　(2) 玻璃熔劑：長(zhǎng)石是玻璃混合料的主要成份之一,。長(zhǎng)石含Al2O3高，鐵質(zhì)含量低,，且比氧化鋁易熔,，不但熔融溫度低而且熔融范圍寬，主要用來(lái)提高玻璃配料中的氧化鋁含量,，降低玻璃生產(chǎn)中的熔融溫度和增加堿含量,，以減少堿的用量。此外,，長(zhǎng)石熔融后變成玻璃的過(guò)程比較緩慢,，結(jié)晶能力小，可以防止在玻璃形成過(guò)程中析出晶體而破壞制品,。長(zhǎng)石還可以用來(lái)調(diào)節(jié)玻璃的粘性,。一般各種玻璃混合料用鉀長(zhǎng)石或鈉長(zhǎng)石。

　　(3) 陶瓷釉料：陶瓷釉料主要由長(zhǎng)石,、石英和粘土原料配成,，其中長(zhǎng)石含量可達(dá)10—35%。在陶瓷工業(yè)中(坯料和釉料)主要是用鉀長(zhǎng)石,。

　　(4) 搪瓷原料：主要用長(zhǎng)石和其它礦物原料摻配成法瑯,。長(zhǎng)石的摻入量通常為20—30%。

　　(5) 其他：鉀長(zhǎng)石可作為提取鉀肥的原料,。

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