1、红柱石名称:红柱石。红柱石有一个变种叫空晶石,在空晶石的剖面会呈现出黑色的十字结构。对于呈放射状的红柱石,人们常称作“菊花石”。
菊花石
2、红柱石成分:红柱石化学组成为Al2[SiO4],理论化学组分:Al2O363.1%,SiO236.9%,但是由于成矿结晶、蚀变、风化等原因,晶格中常含有Ag、Fe、Ti等一些杂质,致使化学分析结果偏离理论值。成分中的Al可部分被Fe3+和Mn3+替代,Si可少量被Ti4+替代,还可含少量Ca,Mg及微量K,Na。
3、红柱石性质:红柱石呈粉红色、红色、紫色、绿色、红褐色、灰白色,灰黄色及浅绿色,无色者少见;玻璃光泽;晶体常呈柱状,横断面接近四方形;硬度6.5~7.5;比重:3.13~3.16;熔点:1587°C。红柱石易变为绢云母、白云母,在温度与压力增加时,可分别转变为夕线石和蓝晶石。
4、红柱石用途:鉴于红柱石具有的物化性能,是已知的优质耐火材料之一。它除用作冶炼工业的高级耐火材料,技术陶瓷工业的原料以外。还可冶炼高强度轻质硅铝合金,制作金属纤维以及超音速飞机和宇宙飞船的导向型之用。从七十年代开始,红柱石已广为我国工业生产所重视,其应用领域也在迅速扩大。红柱石经过煅烧后形成的莫来石具有很高的耐火度、化学稳定性和机械强度,因此在冶金、建材及其他工业部门得到广泛应用。
4.1 耐火材料
红柱石Al2O3含量高,杂质含量低是理想的高级耐火材料,同时红柱石在烧结过程中体积变化只有较稳定,莫来石化红柱石耐火材料具有优良的低热传导性,高抗炉渣腐蚀和抗蠕变能力,高热强度,低孔隙度,有气压下降情况下的抗碎裂性及抗转化性,抗热冲击能力,良好的耐火度.红柱石的微膨胀性改变了材料的使用和寿命的延长,因此,广泛应用于冶金、建材、精细陶瓷、电力、化工等各种工业领域的窑炉和锅炉上,在一些冶金炉顶上应用,效果也比硅砖好。不定形耐火材料还可用作浇铸或炮泥混合物,捣打料,铸砂,再热炉顶及热处理炉顶的用料。
4.2 耐火砖
红柱石具有致密、均一的单体结构,同时作炉衬没有渣可通过的通道,因此可作为钢铁冶炼炉衬耐火材料用于抗渣、渗透和腐蚀。除此以外,在红柱石砖中易熔的氧化物的含量较低,不会影响耐火砖过早软化,因此在高温下可较长时间使用。由红柱石煅烧后制成的耐火砖和型材可用于关键部位和各种辅助性浇注和操作设备,如在高炉、热风炉、均热炉、盛刚桶、钢包、水泥回转窑、陶瓷隧道窑和玻璃窑等多种窑炉中,已被用做内衬水口、喷嘴材料等;英国和德国将红柱石不烧砖用于鱼雷式铁水罐内衬,使用寿命明显提高。
红柱石耐火砖
4.3 硅铝合金、氧化铝和铝金属
红柱石中Al2O3含量较高,而一些铁、钙、钛等杂质氧化物的含量较低,在生产含铝制品时只需适当控制硅和铝的比例即可,工艺方法比较简单。在红柱石矿中Al2O3/SiO2为1.37,所以硅铝合金强度高、质轻,用于火车、飞机、汽车、雷达等轻质耐高温部件的要求。
红柱石用于硅铝合金
4.4 陶瓷
红柱石被用于高温陶瓷、发动机火花塞、高温计保护管等,也可用于电气陶瓷、热压模、陶瓷整流器等,以及用红柱石纤维和金属—纤维增强陶瓷部件,制作超音速飞机和宇宙飞船的导向翼等各种陶瓷制品。
红柱石高温陶瓷
4.5 不定型耐火材料
红柱石不定形耐火材料不经烧成而直接使用,利用红柱石高温下体积稳定的性能,可延长耐火材料的使用寿命,在浇注料和可塑料的配比中,往往有一定量的粘土和无机结合剂,因而造成不定型耐火材料高温和冷却过程中膨胀、收缩出现裂缝和剥落,严重缩短耐火材料的寿命,为控制和减少耐火材料在长期高温下收缩,在配比中加入适量的红柱石,利用其高温显著永久性膨胀性,来抵消不定型耐火材料的缩,可延长使用寿命5~6年。
不定型耐火材料
4.6 不烧砖
红柱石不烧砖不经烧成而直接供使用的耐火材料制品,只是此种砖中各种粒状和粉状料的结合,不是由物料经高温烧结而成,主要靠加入化学结合剂的作用实现的,因此也称为化学结和耐火砖。
红柱石免烧砖
4.7 其他
目前用红柱石生产的耐火材料主要包括:烧成砖、不烧砖、耐火纤维和不定形耐火材料,以及多相复合材料;红柱石用量最大的为钢铁工业,其次为水泥、玻璃和有色金属行业,同时用于铝工业的预焙阳极槽,玻璃工业的加热炉、进料器、陶瓷工业的匣体、棚板等方面;红柱石可用来代替石墨,生产防止铸件粘砂的新型铸模面料。晶体良好的红柱石,色泽鲜艳者可制成工艺品和装饰品。
红柱石宝石
5、红柱石储量与分布:我国在河南、陕西、新疆、辽宁等十多地先后发现红柱石矿,其中以河南西峡、新疆库尔勒、陕西眉县、辽宁岫岩等地为代表。目前开发重点主要为片岩型红柱石矿,并在河南和陕西建立了精矿生产基地。河南西峡的红柱石,晶体粗大易选,品质优良;新疆库尔勒的红柱石矿,已探明红柱石矿物储量是国内特大型红柱石矿床;陕西眉县的红柱石矿矿产资源储量大,位居全国第三。
7.1 红柱石、蓝晶石、夕线石三者之间的关系?
红柱石、蓝晶石、夕线石统称为蓝晶石类矿物,三者同为同质多象变体,化学式均为Al2SiO5。理论成分:Al2O3 62.93%,Si2O3 37.07%。
7.2 红柱石和富铝红柱石(莫来石)的区别?
蓝晶石族矿物在高温煅烧下转变为富铝红柱石(莫来石)和二氧化硅(方石英)的混合物,并且体积膨胀。莫来石(或莫乃石)是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称,莫来石是Al2O3—SiO2系中唯一稳定的二元化合物,这一类矿物比较稀少。天然的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状。