霞石

含有铝和钠的硅酸盐

霞石是一种含有铝和钠的硅酸盐矿物, 化学 组成为KNa3【AISiO4】4, 晶体 属 六方晶系 的架状结构。它主要产于与 正长岩 有关的碱性侵入岩、 火山岩 及 伟晶岩 中。霞石无色或白色,有时也呈灰色、绿色或红色,有玻璃光泽, 断口 呈脂肪光泽。霞石是最主要的 似长石 矿物 之一,主要用于 玻璃 和陶瓷工业,也可作为提炼铝的原料。它存在于低 二氧化硅 深成岩 和喷出岩及与之相关的伟晶岩中,被广泛应用于玻璃和陶瓷制造业以及其他行业,并作为 铝矿石 进行过研究。

基本资料

化学成分为KNa3[AlSiO4]4,晶体属 六方晶系 的架状结构硅酸盐矿物,是最主要的似长石矿物。通常 晶体 呈六方短 柱状 、厚板状,集合体呈粒状或致密块状。无色或灰白色,因含杂质而呈浅黄、浅绿或浅红等色,玻璃光泽。贝壳状 断口 ,断口呈典型的油脂光泽。 莫氏硬度 5.5-6,比重2.55-2.66。

有一些矿物的成分与 长石 相似,它们被称为 似长石 矿物 。霞石便是最常见和最主要的似长石矿物,它为含钠和钾的铝 硅酸盐 。霞石的晶体一般呈六方柱状、短柱状或厚板状,晶体聚集在一起成粒状、块状。颜色一般为灰白,也可以是浅色的黄、绿、褐、蓝、红等。它们具有玻璃样的光泽,因为断裂处会呈现出油脂样的光泽,故又称脂光石。在玻璃和陶瓷工业中,它们可以作长石的代用原料。因为含铝,也可作为提炼铝的原料。

霞石主要产于富钠贫硅的 碱性火成岩 和 伟晶岩 中。世界著名产地有 挪威 、 瑞典 、 俄罗斯 的 科拉半岛 和伊尔门山、 肯尼亚 和 罗马尼亚 等地。霞石主要用于玻璃和陶瓷工业。

晶体结构

六方晶系 ;-P63;a0=1.00nm,c0=0.841nm;Z=2。霞石的结构类似β 鳞石英 ,它们的c0值相近,霞石的a0值为β鳞石英a0值的两倍。β鳞石英半数Si被Al取代后,便形成霞石的结构。

碱金属 的出现是用以平衡电荷。因置换的结果,必然会导致结构的变形,从而在结构中出现两种不同形态的六联环。

形态: 晶体 常呈六方柱,或厚板状。常呈貌似 单晶 的 双晶 。也可有粒状或致密块状集合体。

物理性质

常呈无色、白色、灰色或微带浅黄、浅绿、浅红、浅褐、蓝灰等色调。透明,混浊者似不透明。玻璃光泽, 断口 呈明显的油脂光泽,故称为脂光石。条痕无色或白色。无 解理 ,有时平行{0001}、{10-10}有不完全解理。具贝壳状断口。性脆。硬度5~6。相对密度2.55~2.66。

偏光镜下:无色透明。一轴晶(-),有时显很小的2V(-)。No=1.529~1.546,Ne=1.526~1.542。

成因产状

霞石产于富 Na2O 而缺少SiO2的碱性岩中,主要见于与 正长石

有关的侵入岩、 火山岩 及 伟晶岩 中。它是在SiO2不饱和的条件下形成,因此在同一岩石中,霞石和 石英 不能同时出现。

其共生矿物是富钠的 碱性长石 (钾 微斜长石 、 钠长石 )、碱性 辉石 、碱性 角闪石 等。

鉴定特征

产于岩石中的新鲜霞石不易用肉眼识别,有时像碱性长石,有时像石英,极易混淆。但霞石往往具有油脂光泽,又无完好的 解理 ,可借此与 长石 相区别。霞石时常含某些染色的斑点,较易风化,如发现颗粒的周围或裂缝中有杂色蚀变物存在时,往往为霞石而非石英。此外,如将霞石粉末置于试管中,加浓HCl煮沸几分钟后,则残渣 中将 有胶状物出现,据此亦可与 石英 相区别。

在偏光 显微镜 单偏光镜下无色透明,常因分化而混浊,极低突起,无解理或解理不完全; 正交 偏光镜下,干涉色最高位Ⅰ级灰,一轴晶负光性,一般无 双晶 。与 堇青石 相似,可以根据产状区别。

常见品种

钾霞石是霞石矿物中的一种。钾霞石无色透明,但通常因含有杂质而呈灰白或带浅色调的黄、红、褐等。 晶体 为 柱状 ,具有玻璃光泽。钾霞石可作为 玻璃 、陶瓷及提炼铝的原料。

钙霞石是 似长石 矿物 的一种,为含钠和钙的 碳酸根 铝 硅酸盐 。它是一种稀少的矿物,霞石和 长石 蚀变后可生成此矿物, 变质岩 和 石灰岩 与 岩浆 接触后也可生成这种矿物。钙霞石颜色多变,具有一些玻璃光泽,透明或半透明的柱状块。

矿石介绍

一种深成碱性岩。灰、浅绿、浅黄 褐色 。中粗粒。具似花岗结构。主要由 碱性长石 (65%~70%)、霞石(15%~025%)和碱性暗色矿物(10%~15%)组成。碱性长石主要为 正长石 、歪长石、 微斜长石 和 钠长石 ;碱性暗色矿物以 霓辉石 、霓石、钠 铁闪石 、富铁 钠闪石 为主。 辉石 类矿物的环带构造发育。常见 磁铁矿 、 钛铁矿 、 磷灰石 、 锆石 、 榍石 等副矿物。主要岩石变种有:①云霞正长岩。主要由 钾长石 、钠长石、霞石和 四氧化三铁 云母组成。②流霞 正长岩 。主要由正长石(57%)、霞石(20%~25%)、霓石、辉石、 角闪石 及少量 黑云母 、钠长石组成。③钠霞正长岩。其主要特征是其中的 长石 均为 钠长石 。典型的钠霞正长岩由板状霞石(15%~30%)、长 柱状 钠长石 (50%~70%)及少量暗色矿物组成。在自然界,多呈 岩床 、岩株产出。常与碱性正长岩、碱性 花岗石 、碱性 辉长岩 等一起组成杂岩体。与其有关的矿产有 、 、 稀土 、 锆 和 等。

工业用途

主要产于与正长岩有关的碱性侵入岩、 火山岩 及 伟晶岩 中。在 挪威 、 瑞典 、 俄罗斯 的 科拉半岛 和伊尔门山、 肯尼亚 和 罗马尼亚 都有著名产地。主要用于 玻璃 和陶瓷工业,也可作为提炼铝的原料。

霞石在坯料中的应用

霞石用作坯用原料除节能外,有如下独特作用。我们认为这些独特作用,有助于提高中国陶瓷产品的档次和品位。

霞石在 釉面砖 坯体中的特殊作用:釉面砖由于烧成温度低,坯体瓷化温度低吸水率高,易造成 水晶 坯体膨胀系数过低釉面开裂和坯体吸湿膨胀,坯体反弹及釉面剥落等致命弱点。霞 石粉 用于釉面砖坯体中,有助于提高低温坯体的瓷化程度,改善坯体膨胀系数。加固坯釉结合程度,拓宽釉面砖使用范围、增大销售额等作用。

霞石在 耐磨砖 及 抛光砖 坯体中的独特作用:耐磨砖和抛光砖同属于 玻化砖 。霞石粉的加入有以下几点重要作用:a.提高传质和 传热 速度,有助于水分及烧失的外排和热的扩散,有助于快速干燥和快速烧成;b.相对较高的铝含量,有助于拓宽烧成温度范围,减少变形等质量缺陷;c.钾、钠的高度互熔,使坯体呈半透明状,使耐磨砖及抛光砖有独特的质感;d.钾、钠对坯体着色有利,能丰富产品花色品种,减少色料用量;e.霞石还能克服抛光砖抛后反弹的质量缺陷。

霞石在外墙砖坯体中的独特作用:霞石在外墙砖坯体中也有以下几点独特作用:a、引入霞石、 滑石 、 硅灰石 的外墙砖坯体,在烧成过程中会产生自释釉现象,这种自释釉呈亚光透明状。用该外墙砖装饰墙面具有独特的质感和光感;b、用渗有霞石的配方生产外墙砖用文化石,更加逼似天然 花岗石 、细晶岩和 辉绿岩 。

霞石在卫生洁具坯体中的独特作用:传统卫生洁具干燥周期长,烧成周期长,烧成温度高。霞石的加入能提高泥浆的比重和流速,加快 石膏 对水分的吸收,以及水分的外排,并能提高坯体的挺性,霞石对降低卫生洁具烧成温度、烧成周期的瓷体的透明度也有独特作用。

霞石在高档日用瓷中的独特作用:高档 滑石 瓷和骨灰瓷是 中央办公厅 指定外交专用瓷,霞石有助于MgO、P2O5在 玻璃 相中的溶解和分散,使其 晶体 细小,从而达到高的透光度,使外观精美,内涵丰富。

霞石在釉料中的应用

霞石在低温釉料中的作用:霞石与 硼镁石 、 铅锌矿 低温熔烧及 锂长石 相结合,可以配制出纯生料1120~1180℃烧成各种釉料,并能使白釉细腻柔和、质感丰富。

霞石在熔块生产中的应用:用霞石替代钾、 钠长石 烧制熔块,可以少用或不用纯碱 硝石 ,从而减轻了纯碱硝石对炉壁耐材的侵蚀。此外,还可以避免 有毒气体 NO等的排放。

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