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

　　鉀長石屬單斜晶系，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%。它具有熔點低(1150±20℃)，熔融間隔時間長，熔融粘度高等特點，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)部門及制鉀肥用。

　　除正長石外，還有兩個同質(zhì)多象變種：透長石和微斜長石。前者亦屬

　　單斜晶系，也通稱正長石;后者則屬三斜晶系。

　　長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)量較好的鉀長石用于制造電視顯像玻殼等。

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

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

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

　　鉀長石制取鉀肥的研究

　　鉀是農(nóng)作物生長的重要的元素,世界上蘊藏著很多含鉀資源,但絕大部分是水難溶性的或不溶性的。我國鉀資源豐富,可溶性鉀資源十分貧乏。國外可溶性鉀資源足以滿足農(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。我國從二十世紀(jì)60年代初起就開始利用鉀長石制取鉀肥的研究,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)過程中能耗大，且鉀長石中的鉀轉(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溶液加壓處理鉀長石，使鉀長石成分為K2O·Al2O3·SiO2·xH2O的沸石類固相。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，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，按石灰石81.4%—82%、鉀長石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

　　鉀長石原料經(jīng)過顎式破碎機(jī)粉碎到6mm以下，雷蒙磨將礦物粉碎到100網(wǎng)目以下，由膠帶運輸機(jī)將礦物運到池中與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)過一定時間后，從爐中流出進(jìn)入池中與Na2SO4混合浸泡，通過結(jié)晶、固液分離等工藝，得到K2SO4, NaOH工業(yè)原料。

　　鉀長石提純

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

　　鉀長石原料—手選—破碎—磨礦—分級—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，為了防止加工過程中鐵對鉀長石的污染，所以，在選擇磨礦設(shè)備時易采用輪機(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，采用螺旋分級機(jī)保證產(chǎn)品的粒度。流程簡單，投資少，該流程的缺點是產(chǎn)品中鐵的含量指標(biāo)難以滿足優(yōu)質(zhì)陶瓷產(chǎn)品要求。為了克服該流程的缺點，增加磁選工藝，實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%。

　　鉀長石防火硅酸鈣板

　　使用鉀長石制造硅酸鈣板，其原理是將原料制好漿，按比例(鉀長石粉：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)起來形成一個整體。

　　利用鉀長石制取鉀肥的同時制取白炭黑

　　鉀長石中含鉀量為13.6%，針對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，用水稀釋的同時加入適量電解質(zhì)，用酸中和并定溫老化，再經(jīng)過濾、洗滌制得白炭黑。

　　鉀長石在陶瓷工業(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越大，鉀長石需求量日益增加，市場前景廣闊。

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

　　從我國鉀長石企業(yè)的性質(zhì)來看，鉀長石的開采經(jīng)營者以民企為主，我國鉀長石礦分布分散，開采條件差，起點低，相對風(fēng)險較小。鉀長石行業(yè)集中度低，企業(yè)數(shù)量多，規(guī)模小，資源浪費嚴(yán)重。

　　(1) 陶瓷坯體配料：在燒成前長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，縮短干燥時間。在燒成時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)散滲透而加速莫來石的形成。熔融中生成的長石玻璃體充填于坯體的莫來石晶粒之間，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。此外長石玻璃的生成還能提高坯體的透光性。長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：長石是玻璃混合料的主要成份之一。長石含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，長石熔融后變成玻璃的過程比較緩慢，結(jié)晶能力小，可以防止在玻璃形成過程中析出晶體而破壞制品。長石還可以用來調(diào)節(jié)玻璃的粘性。一般各種玻璃混合料用鉀長石或鈉長石。

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

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

　　(5) 其他：鉀長石可作為提取鉀肥的原料。

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