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鋯英石的化學(xué)成分、晶體形態(tài)及物理性質(zhì)

發(fā)布時(shí)間:2016-10-19 19:14  

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鋯英石亦稱鋯石,鋯英石(ZrSiO4)是一種在自然界中穩(wěn)定存在的天然礦物,具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和相穩(wěn)定性,低的熱膨脹系數(shù)和良好的抗熱震性,能耐鋼水及堿性熔渣的侵蝕。鋯英石是硅酸鹽類(lèi)礦物,按其物理性質(zhì)和化學(xué)成份可分為高型和低型兩個(gè)變種,結(jié)晶完整的晶體多為“高型”;晶體極差或無(wú)晶者為“低型”。由于放射性元素,使得鋯英石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞,根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分為高型鋯英石、中型鋯英石和低型鋯英石三種。將其用于特殊場(chǎng)合的高級(jí)耐火材料及陶瓷材料已受到國(guó)內(nèi)外地普遍重視。鋯英石加工需經(jīng)過(guò)破碎、球磨、磁選等工序,使用鋯英石磁選機(jī)對(duì)物料進(jìn)行磁選作業(yè),磁選后的鋯英石物料加工更加高效方便。

鋯石的主要成分是硅酸鋯,它是提煉金屬鋯的主要礦石?;瘜W(xué)分子式為Zr[SiO4],可含微量元素Mn、Ca、Fe、Mg、Al、P、Hf及放射性微量元素U、Tu等。這些放射性元素釋放出α粒子,α粒子不斷撞擊晶格使晶格遭受破壞。這種破壞使得鋯石的結(jié)晶程度降低,其物理性質(zhì)也隨之改。鋯英石屬四方晶系,晶體通常呈四方雙錐狀、柱狀和板狀,其理論組成為w(ZrO2)=67.2%和w(SiO2)=32.8%

鋯英石晶體屬四方晶系的島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。晶體形態(tài)呈四方柱、四方雙錐或復(fù)四方雙錐的聚形組成的短柱狀晶形,集合體呈粒狀;鋯石的晶體屬四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4;晶體呈四方雙錐狀、柱狀、板狀,且形態(tài)與成分密切有關(guān);主要單形:四方柱m、a,四方雙錐p、u,復(fù)四方雙錐x;可依成膝蓋狀雙晶;可與磷釔礦成規(guī)則連生。

鋯英石物理性質(zhì)顯著,硬度“高型”7–7.5;“低型”6。密度“高型”4.6–4.8克/立方厘米;“低型“3.9–4.1克/立方厘米;具較強(qiáng)的脆性;熔點(diǎn)2340–2550℃;氧化條件下,在1300–1500℃穩(wěn)定;1550–1750℃分解,生成ZrO2SiO2;線性熱膨脹系數(shù)5.0 10–6/℃(200–1000℃),且耐熱震動(dòng),穩(wěn)定性良好;高溫下不與Cao、SiO2、C、Al2O3等反應(yīng),抗腐蝕能力強(qiáng),不粘鋼水。

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