鋰輝石
鋰輝石
鋰輝石屬單斜晶系，晶體常呈柱狀，粒狀或板狀。顏色呈灰白、灰綠、紫色或黃色等，硬度6.5-7，密度3.03-3.22g/cm³。 作為鋰化學製品原料，廣泛應用於鋰化工、玻璃、陶瓷行業，享有「工業味精」的美譽。
目錄
基本信息
中文名: 鋰輝石
外文名: spodumene;spodumenite
別名: 工業味精
類別: 輝石族礦物
化學式: LiAl(SiO3)2/Li2O·Al2O3·4SiO2
顏色: 粉紅色、紫紅色、黃色、綠色、無色等
光澤: 玻璃光澤
透明度: 多色性強，三色性較明顯
晶系: 單斜晶系
解理: 柱狀晶體，扁平柱狀晶體
斷口: 階梯狀
硬度: 6.5～7
分布: 巴西、馬達加斯加、美國、中國新疆
品種: 紫鋰輝石、鋰輝石、 翠鉻鋰輝石。
基本性質
鋰輝石英文名為：spodumene；spodumenite，成分含量為：LiAl(SiO3)2或Li2O·Al2O3·4SiO2，理論含鋰量3.75%(氧化鋰8.04%)。鋰輝石是主要含鋰礦物之一，又稱2型鋰輝石。單斜晶系，晶體常呈柱狀、粒狀或板狀。顏色呈灰白、灰綠、翠綠、紫色或黃色等。玻璃光澤，條痕無色。硬度6.5～7，密度3.03～3.22g/cm3 。鋰輝石主要產於富鋰花崗偉晶岩中，共生礦物有石英、鈉長石、微斜長石等。晶體在加熱或被紫外線照射時會改變顏色，在陽光作用下也會失去光澤。焙燒至1000℃左右時迅速轉變為β型鋰輝石，並具熱裂性質。
鋰輝石作用
一、鋰輝石在瓷質磚中的應用
「資質磚」作為無釉的低氣孔率產品，具有相當良好的機械性能，如衝擊力、硬度、耐久性。它是瓷磚系列首選的對象。瓷質磚與釉面磚和衛生潔具不同，它可把鋰輝石直接用於坯體中降低燒成溫度。最近的研究已經發現了用鋰輝石替代部分霞石正長岩的優點。
二十世紀90年代，意大利專家研究得出，在瓷磚中加入鋰輝石將達到：在生產工藝中提高玻化程度; 在燒結過程中減小線收縮從而減少產品尺寸偏差。從抗污的意義上講，提高了地磚的表面品質，增強了機械強度。
二、鋰輝石在玻化瓷磚(VHT)坯體配方中的作用
全玻化、無釉的拋光地磚需要大約1200℃的燒成溫度和45分鐘的燒結時間。由於這樣短的時間，傳統熔劑顯得無效，而使用鋰輝石將有助於熔化和材質緻密。最近東南亞國家對此作了一系列工業鑑定，驗證了以上結論。如今，我國一些廠家用鋰輝石替換鉀、鈉長石，其占坯體重量的10%，產生的結果如下：由於縮短了燒成周期而提高了生產率，降低燒成溫度25℃，無釉坯體的抗色污染性能提高了90%，增強了機械強度，色彩更富「立體感」
三、鋰輝石在牆地磚釉料中的應用
釉料(或熔塊)配方中加入2～12%鋰輝石，替代長石等相應原料，可起到如下作用：
1、降低燒成溫度(助熔作用)，節約能源，延長爐齡；
2、降低熔體粘度，提高高溫流動性和玻化程度，提高抗污染能力，增強釉面強度和光滑平整度；
3、降低熱膨脹係數，克服釉面裂紋，提高熱穩定性；
4、提高白度，增強光澤度；
5、提高化學穩定性和耐酸性。[2]
鑑別特徵
顏色：粉紅色、紫紅色、黃色、綠色
多色性：三色性明顯
硬度：6.5-7（較為堅硬）
RI：1.66-1.68 DR0.015 二軸(+)
SG：3.18 在3.05重液中，3.32重液中
內含物：晶體包體，由於解理髮育可見三角坑，破口處可見階梯狀，如有裂隙存在能見平行狀排列。
英文名稱spodumene 單斜輝石族礦物。化學式LiAl[Si2O6]，常有微量的鈉、鈣、鎂，偶爾還有鉻、稀土、氦和銫等混入。晶體呈短柱狀或板狀，直立晶面有晶麵條紋。時而可見有巨大晶體，已見報導的有長16米。集合體呈板棒狀，也有緻密的隱晶塊體。白、淺綠、綠、黃綠、黃褐、粉紅、紫、藍綠、藍等色均有。透明－微透明。玻璃光澤，解理面微帶珍珠狀變彩。二軸正晶，+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。多色性顯著，粉紅色晶體為：無－淡綠色－淡紫－紫－紫羅蘭色；綠色晶體：無色－淡綠色－藍綠色－綠色。色散0.017。於紫外光下，紫色者有桃紅－橙色熒光；黃綠色者有橙黃色熒光；翠綠鋰輝石沒有熒光，但在x光下有橙色磷光。硬度6～7。相對密度3.184-0.03。具輝石型解理完全或中等，有沿的裂開。斷口參差狀－裂片狀。與其他輝石族礦物不同，鋰輝石是一種偉晶岩礦物，產於花崗偉晶岩中，常與水晶、電氣石、綠柱石等伴生。[3]
儲量與分布
理輝石礦主要分布在澳大利亞、加拿大、芬蘭、中國、津巴布韋、南非和剛果。澳大利亞鋰資源主要分布在澳大利亞西部波斯地區格林布什花崗偉晶岩礦床，這是世界上最大的鋰輝石礦床。加拿大鋰資源主要分布在安大略省伯尼克花崗偉晶岩礦床，含鋰礦物主要是鋰輝石和透鋰長石。津巴布韋鋰資源主要分布在馬斯韋古省，比基塔銼輝石花崗岩礦床長1700km，寬20~70m，是津巴布韋最大的鋰輝石礦床。南非含鋰輝石花崗岩主要分布在卡普省，鋰礦物資源儲量約為300億噸。中國擁有儲量占全球十分之一的鋰礦藏，是世界第三大鋰生產國。中國偉晶花崗岩鋰礦床分布於四川、新疆、河南、江西、福建、湖南和湖北，其中四川省甲吉卡偉晶岩型鋰輝石礦床氧化鋰含量1.28%，儲量103萬噸，是世界上開採前景最好的鋰輝石礦床之一。[4]
性質
1. [1] 成分:鋰鋁硅酸鹽 LiAl(SiO3)2， 為一種輝石族礦物。
2. 結晶特點:單斜晶系，柱狀晶體，扁平柱狀晶體，常有熔蝕現象，並有明顯的三角形表面印痕。
3. 顏色:粉紅色、紫紅色、黃色、綠色、無色等。
4. 品種:a 紫鋰輝石:為粉紅色變種，是鋰輝石中的著名品種;b 鋰輝石:黃色(有深有淺)，淺藍綠色等;c 翠鉻鋰輝石:綠色偏深，晶體很小，僅產於美國北卡羅來納州。
5. 力學性質:H 7 SG 3.18 兩組完全解理角於90o，由於角理髮育,使得鋰輝石的加工極其困難,斷 口為階梯狀。
6. 光學性質:二軸(+)RI 1.66-1.68 DR0.015，低色散0.017，多色性強，三色性較明顯，紫鋰輝石呈粉紅色-紫色-無色，鋰輝石為綠色-黃綠-藍綠色，為獲得最佳效果，琢磨寶石的頂面應垂直於晶體的長軸。
7. 發光性:紫鋰輝石:LW下為粉紅到橙色，X射線下發橙色，同時也發磷光;黃綠色鋰輝石LW下發橙黃色光，X射線下發光性強。
8. 產狀產地:產於花崗偉晶岩中產，地主要有巴西、馬達加斯加、美國、中國新疆等地。
9. 多色性:三色性明顯。
10. 硬度:6.5-7(較為堅硬)。
11. RI:1.66-1.68 DR0.015 二軸(+)。
12. SG:3.18 在3.05重液中 ，3.32重液中。
13. 內含物:晶體包體，由於解理髮育可見三角坑，破口處可見階梯狀，如有裂隙存在能見平行狀排列。
主要分類用途
鋰輝石是提取鋰和製備鋰化合物的主要礦物原料。色澤艷麗者可做寶石、美術工藝品的原料和裝飾材料。鋰輝石主要用於陶瓷、玻璃、搪瓷、塗料、冶金工業等諸多領域。
鋰輝石-化工應用級
將鋰輝石精礦在一定溫度下焙燒，α型鋰輝石轉變成β型鋰輝石，與硫酸或石灰等配料後再次焙燒，然後用水浸出，礦物中的鋰進入溶液中，再通過除雜質、蒸發濃縮等工序生產出碳酸鋰和氫氧化鋰。而碳酸鋰和氫氧化鋰又可以簡便的轉化成氯化鋰、氟化鋰、溴化鋰等鋰化工產品。
主要用途
鋰輝石可用於提取鋰生產碳酸鋰和氫氧化鋰，而碳酸鋰和氫氧化鋰又可以轉化為鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、六氟磷酸鋰等鋰電池材料，也能轉化為氯化鋰、氟化鋰、溴化鋰、鋰基脂、丁基鋰等其它鋰化合物，廣泛用於新能源等各種行業。
鋰輝石-陶瓷應用級
在陶瓷坯體中加入鋰輝石，可提高陶瓷製品的強度、密度、耐酸性及耐熱急變性能可降低產品吸水率和線收縮率。在釉料和熔塊中加入適量的陶瓷級鋰輝石，能降低產品的熱膨脹係數，提高釉料的高溫流動性、降低粘度，提高釉面白度、光澤度、硬度、以及耐腐蝕性，提高產品檔次，同時使產品具有成品美觀、經久耐用.
主要用途
鋰輝石提取鋰和製備鋰化合物的主要礦物原料。色澤艷麗者可做寶石、美術工藝品的原料和裝飾材料。鋰輝石主要用於陶瓷、玻璃、搪瓷、塗料、冶金工業等諸多領域。
鋰輝石-玻璃應用級
在玻璃配料中加入鋰輝石，可降低熔化溫度和熔體粘度，促進澄清均化，有利於產品成型和提高產量，簡化生產流程、降低能耗、延長爐齡、改善操作條件以及減少污染；取得節儉節能和降低成本的顯著經濟效益，也提高了玻璃的理化性能和產品外觀質量，是實現玻璃配方改革的有效途徑。
主要用途
鋰輝石可提高玻璃爐的熔煉效率和玻璃質量；生產熱膨脹低的玻璃，可以降低用鹼量；因其鋰氧含量高，可用作製造傳導紫外線玻璃、膨化玻璃、電磁爐玻璃面板、投影機投影頭玻璃版面等。
鋰輝石-冶金應用級
在冶金鑄造砂中加入鋰輝石，能夠消除鑄件的脈紋缺陷，減少或消除鑄件熱膨脹缺陷、氣體缺陷， 並起到抗粘砂作用；在連鑄保護渣中加入鋰輝石後，能夠降低保護渣的熔融溫度，降低高溫粘度， 優化潤滑條件，能抑制鑄件在高溫下的氧化、碳化，並且能夠實現企業無氟綠色生產；
主要用途
鋰輝石能夠消除鑄件的脈紋缺陷，減少或消除鑄件熱膨脹缺陷、氣體缺陷， 並起到抗粘砂作用可用作製造汽車發動機、汽泵及塗層、油井開挖鑽頭、航空器發動機、導彈輪葉配件、機輪葉及塗層等。[5]
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