锂辉石
锂辉石
锂辉石属单斜晶系,晶体常呈柱状,粒状或板状。颜色呈灰白、灰绿、紫色或黄色等,硬度6.5-7,密度3.03-3.22g/cm³。 作为锂化学制品原料,广泛应用于锂化工、玻璃、陶瓷行业,享有“工业味精”的美誉。
目录
基本信息
中文名: 锂辉石
外文名: spodumene;spodumenite
别名: 工业味精
类别: 辉石族矿物
化学式: LiAl(SiO3)2/Li2O·Al2O3·4SiO2
颜色: 粉红色、紫红色、黄色、绿色、无色等
光泽: 玻璃光泽
透明度: 多色性强,三色性较明显
晶系: 单斜晶系
解理: 柱状晶体,扁平柱状晶体
断口: 阶梯状
硬度: 6.5~7
分布: 巴西、马达加斯加、美国、中国新疆
品种: 紫锂辉石、锂辉石、 翠铬锂辉石。
基本性质
锂辉石英文名为:spodumene;spodumenite,成分含量为:LiAl(SiO3)2或Li2O·Al2O3·4SiO2,理论含锂量3.75%(氧化锂8.04%)。锂辉石是主要含锂矿物之一,又称2型锂辉石。单斜晶系,晶体常呈柱状、粒状或板状。颜色呈灰白、灰绿、翠绿、紫色或黄色等。玻璃光泽,条痕无色。硬度6.5~7,密度3.03~3.22g/cm3 。锂辉石主要产于富锂花岗伟晶岩中,共生矿物有石英、钠长石、微斜长石等。晶体在加热或被紫外线照射时会改变颜色,在阳光作用下也会失去光泽。焙烧至1000℃左右时迅速转变为β型锂辉石,并具热裂性质。
锂辉石作用
一、锂辉石在瓷质砖中的应用
“资质砖”作为无釉的低气孔率产品,具有相当良好的机械性能,如冲击力、硬度、耐久性。它是瓷砖系列首选的对象。瓷质砖与釉面砖和卫生洁具不同,它可把锂辉石直接用于坯体中降低烧成温度。最近的研究已经发现了用锂辉石替代部分霞石正长岩的优点。
二十世纪90年代,意大利专家研究得出,在瓷砖中加入锂辉石将达到:在生产工艺中提高玻化程度; 在烧结过程中减小线收缩从而减少产品尺寸偏差。从抗污的意义上讲,提高了地砖的表面品质,增强了机械强度。
二、锂辉石在玻化瓷砖(VHT)坯体配方中的作用
全玻化、无釉的抛光地砖需要大约1200℃的烧成温度和45分钟的烧结时间。由于这样短的时间,传统熔剂显得无效,而使用锂辉石将有助于熔化和材质致密。最近东南亚国家对此作了一系列工业鉴定,验证了以上结论。如今,我国一些厂家用锂辉石替换钾、钠长石,其占坯体重量的10%,产生的结果如下:由于缩短了烧成周期而提高了生产率,降低烧成温度25℃,无釉坯体的抗色污染性能提高了90%,增强了机械强度,色彩更富“立体感”
三、锂辉石在墙地砖釉料中的应用
釉料(或熔块)配方中加入2~12%锂辉石,替代长石等相应原料,可起到如下作用:
1、降低烧成温度(助熔作用),节约能源,延长炉龄;
2、降低熔体粘度,提高高温流动性和玻化程度,提高抗污染能力,增强釉面强度和光滑平整度;
3、降低热膨胀系数,克服釉面裂纹,提高热稳定性;
4、提高白度,增强光泽度;
5、提高化学稳定性和耐酸性。[2]
鉴别特征
颜色:粉红色、紫红色、黄色、绿色
多色性:三色性明显
硬度:6.5-7(较为坚硬)
RI:1.66-1.68 DR0.015 二轴(+)
SG:3.18 在3.05重液中,3.32重液中
内含物:晶体包体,由于解理发育可见三角坑,破口处可见阶梯状,如有裂隙存在能见平行状排列。
英文名称spodumene 单斜辉石族矿物。化学式LiAl[Si2O6],常有微量的钠、钙、镁,偶尔还有铬、稀土、氦和铯等混入。晶体呈短柱状或板状,直立晶面有晶面条纹。时而可见有巨大晶体,已见报导的有长16米。集合体呈板棒状,也有致密的隐晶块体。白、浅绿、绿、黄绿、黄褐、粉红、紫、蓝绿、蓝等色均有。透明-微透明。玻璃光泽,解理面微带珍珠状变彩。二轴正晶,+2v=50o~70 o。
折射率ng=1.665~1.682,nm=1.660~1.671,np=1.651~1.670;重折率0.012~0.025。多色性显著,粉红色晶体为:无-淡绿色-淡紫-紫-紫罗兰色;绿色晶体:无色-淡绿色-蓝绿色-绿色。色散0.017。于紫外光下,紫色者有桃红-橙色荧光;黄绿色者有橙黄色荧光;翠绿锂辉石没有荧光,但在x光下有橙色磷光。硬度6~7。相对密度3.184-0.03。具辉石型解理完全或中等,有沿的裂开。断口参差状-裂片状。与其他辉石族矿物不同,锂辉石是一种伟晶岩矿物,产于花岗伟晶岩中,常与水晶、电气石、绿柱石等伴生。[3]
储量与分布
理辉石矿主要分布在澳大利亚、加拿大、芬兰、中国、津巴布韦、南非和刚果。澳大利亚锂资源主要分布在澳大利亚西部波斯地区格林布什花岗伟晶岩矿床,这是世界上最大的锂辉石矿床。加拿大锂资源主要分布在安大略省伯尼克花岗伟晶岩矿床,含锂矿物主要是锂辉石和透锂长石。津巴布韦锂资源主要分布在马斯韦古省,比基塔锉辉石花岗岩矿床长1700km,宽20~70m,是津巴布韦最大的锂辉石矿床。南非含锂辉石花岗岩主要分布在卡普省,锂矿物资源储量约为300亿吨。中国拥有储量占全球十分之一的锂矿藏,是世界第三大锂生产国。中国伟晶花岗岩锂矿床分布于四川、新疆、河南、江西、福建、湖南和湖北,其中四川省甲吉卡伟晶岩型锂辉石矿床氧化锂含量1.28%,储量103万吨,是世界上开采前景最好的锂辉石矿床之一。[4]
性质
1. [1] 成分:锂铝硅酸盐 LiAl(SiO3)2, 为一种辉石族矿物。
2. 结晶特点:单斜晶系,柱状晶体,扁平柱状晶体,常有熔蚀现象,并有明显的三角形表面印痕。
3. 颜色:粉红色、紫红色、黄色、绿色、无色等。
4. 品种:a 紫锂辉石:为粉红色变种,是锂辉石中的著名品种;b 锂辉石:黄色(有深有浅),浅蓝绿色等;c 翠铬锂辉石:绿色偏深,晶体很小,仅产于美国北卡罗来纳州。
5. 力学性质:H 7 SG 3.18 两组完全解理角于90o,由于角理发育,使得锂辉石的加工极其困难,断 口为阶梯状。
6. 光学性质:二轴(+)RI 1.66-1.68 DR0.015,低色散0.017,多色性强,三色性较明显,紫锂辉石呈粉红色-紫色-无色,锂辉石为绿色-黄绿-蓝绿色,为获得最佳效果,琢磨宝石的顶面应垂直于晶体的长轴。
7. 发光性:紫锂辉石:LW下为粉红到橙色,X射线下发橙色,同时也发磷光;黄绿色锂辉石LW下发橙黄色光,X射线下发光性强。
8. 产状产地:产于花岗伟晶岩中产,地主要有巴西、马达加斯加、美国、中国新疆等地。
9. 多色性:三色性明显。
10. 硬度:6.5-7(较为坚硬)。
11. RI:1.66-1.68 DR0.015 二轴(+)。
12. SG:3.18 在3.05重液中 ,3.32重液中。
13. 内含物:晶体包体,由于解理发育可见三角坑,破口处可见阶梯状,如有裂隙存在能见平行状排列。
主要分类用途
锂辉石是提取锂和制备锂化合物的主要矿物原料。色泽艳丽者可做宝石、美术工艺品的原料和装饰材料。锂辉石主要用于陶瓷、玻璃、搪瓷、涂料、冶金工业等诸多领域。
锂辉石-化工应用级
将锂辉石精矿在一定温度下焙烧,α型锂辉石转变成β型锂辉石,与硫酸或石灰等配料后再次焙烧,然后用水浸出,矿物中的锂进入溶液中,再通过除杂质、蒸发浓缩等工序生产出碳酸锂和氢氧化锂。而碳酸锂和氢氧化锂又可以简便的转化成氯化锂、氟化锂、溴化锂等锂化工产品。
主要用途
锂辉石可用于提取锂生产碳酸锂和氢氧化锂,而碳酸锂和氢氧化锂又可以转化为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、六氟磷酸锂等锂电池材料,也能转化为氯化锂、氟化锂、溴化锂、锂基脂、丁基锂等其它锂化合物,广泛用于新能源等各种行业。
锂辉石-陶瓷应用级
在陶瓷坯体中加入锂辉石,可提高陶瓷制品的强度、密度、耐酸性及耐热急变性能可降低产品吸水率和线收缩率。在釉料和熔块中加入适量的陶瓷级锂辉石,能降低产品的热膨胀系数,提高釉料的高温流动性、降低粘度,提高釉面白度、光泽度、硬度、以及耐腐蚀性,提高产品档次,同时使产品具有成品美观、经久耐用.
主要用途
锂辉石提取锂和制备锂化合物的主要矿物原料。色泽艳丽者可做宝石、美术工艺品的原料和装饰材料。锂辉石主要用于陶瓷、玻璃、搪瓷、涂料、冶金工业等诸多领域。
锂辉石-玻璃应用级
在玻璃配料中加入锂辉石,可降低熔化温度和熔体粘度,促进澄清均化,有利于产品成型和提高产量,简化生产流程、降低能耗、延长炉龄、改善操作条件以及减少污染;取得节俭节能和降低成本的显著经济效益,也提高了玻璃的理化性能和产品外观质量,是实现玻璃配方改革的有效途径。
主要用途
锂辉石可提高玻璃炉的熔炼效率和玻璃质量;生产热膨胀低的玻璃,可以降低用碱量;因其锂氧含量高,可用作制造传导紫外线玻璃、膨化玻璃、电磁炉玻璃面板、投影机投影头玻璃版面等。
锂辉石-冶金应用级
在冶金铸造砂中加入锂辉石,能够消除铸件的脉纹缺陷,减少或消除铸件热膨胀缺陷、气体缺陷, 并起到抗粘砂作用;在连铸保护渣中加入锂辉石后,能够降低保护渣的熔融温度,降低高温粘度, 优化润滑条件,能抑制铸件在高温下的氧化、碳化,并且能够实现企业无氟绿色生产;
主要用途
锂辉石能够消除铸件的脉纹缺陷,减少或消除铸件热膨胀缺陷、气体缺陷, 并起到抗粘砂作用可用作制造汽车发动机、汽泵及涂层、油井开挖钻头、航空器发动机、导弹轮叶配件、机轮叶及涂层等。[5]
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