2、尖晶石成分:化学分子式为MgAl2O4,MgO与Al2O3的重量比的理论值为28.2%/71.8%,成分比较复杂,因为含有镁、铁、锌、锰等元素,它们可分为很多种,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。
3、尖晶石性质:大部分尖晶石为铝尖晶石亚族,其中Mg2+和Fe2+可以任意比例混合。由于含有不同的元素,不同的尖晶石可以有不同的颜色,如镁尖晶石在红、蓝、绿、褐或无色之间;锌尖晶石则为暗绿色;铁尖晶石则为黑色等。尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体、颗粒或块体。它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。用人工的方法已经可以造出 200多个尖晶石品种。尖晶石的化学性质较稳定,抵抗碱性熔渣侵蚀能力强。
4、尖晶石用途:尖晶石的高硬度、化学热稳定性、高熔点、低热膨胀性等优良性质集中体现在冶金、玻璃、水泥、陶瓷等行业,透明色美的天然矿物还可以作为宝石。
4.1 尖晶石轴承
由火焰熔融法制造的尖晶石单晶,用作钟表及其他精密机械的宝石轴承。与红宝石相比,支轴发生变形的情况较少,是最好的一种轴承材料。该材料的优点是,其硬度不随方向而变化。此外,尖晶石所具有的高折射率和低色散性,在光学上使用也有许多优点。
尖晶石用于制造轴承
4.2 尖晶石颜料
尖晶石颜料用作油彩、陶瓷的彩釉或色料。当作彩色使用时,以尖晶石的形式加入,比用通常的氧化物着色剂得到的颜色更为鲜艳,并且容易达到稳定状态。
尖晶石用于制造颜料
4.3 尖晶石瓷质绝缘体
这种瓷质绝缘体是在分子比相当于尖晶石的MgO和Al2O3配料中添加一定量的SiO2制成的。Al2O3的一部分是以有可塑性的高岭土加入,瓷化温度随着SiO2的增加而下降,为1450~1550℃;但如将配料的一部分用滑石取代,瓷化温度会进一步下降,可降低到1320℃。
从电性能来看,纯尖晶石的介电损耗为2.66%,若添加10~20%的SiO2,其介电损耗可降低10%,成为比滑石还好的良质低损耗绝缘体。
尖晶石用于制造瓷质绝缘体
4.4 尖晶石质耐火材料
尖晶石的高硬度、化学热稳定性、高熔点、低热膨胀性等优良性质集中体现在冶金、玻璃、水泥等行业中的耐火材料制作。
尖晶石用于制造耐火材料砖
4.5 多晶陶瓷
采用高纯超细尖晶石粉体,通过真空热压可以制得尖晶石透明多晶陶瓷。尖晶石材料正适用于导弹的整流罩材料。透明尖晶石陶瓷还可用作远红外波段窗口材料,其透过波段从紫外、红外到毫米波,以适应导弹制导系统多种制导方式的要求。
透明多晶尖晶石材料可用于新型灯具,比目前成熟的氧化铝灯管具有抗高温相变、抗钠蒸气腐蚀的优点。
尖晶石用于制造多晶陶瓷
4.6 催化剂
尖晶石在化学反应中广泛地用作催化剂和催化剂载体,并在很多反应中起重要作用,如烷烃、烯烃、醇等的脱氢、F-T合成、合成NH3、过氧化物分解反应等,也可用于环保催化中去除NOx、脱SO2、含酚废水处理等。
尖晶石用于催化剂
5、尖晶石储量和分布:从世界主要尖晶石产地分布地图上来看,尖晶石的产地集中分布于东南亚一带。这一地区的尖晶石要数缅甸、斯里兰卡、泰国的红色尖晶石和蓝色尖晶石最为著名。最好的红色、粉色、橙色尖晶石产自缅甸抹谷地区,最好的蓝色和紫色尖晶石则产自斯里兰卡和越南。阿富汗曾出产过大颗粒的红色尖晶石。泰国则盛产黑色尖晶石。浅色的尖晶石在巴基斯坦北部邻近罕莎(Hunza)山区、马达加斯加伊拉卡卡(Ilakaka)以及坦桑尼亚通杜鲁(Tunduru)也有产出。我国古代的皇室尖晶石多来自于这些东南亚的邻国。近30年来,在我国云南等地也陆续发现了一些尖晶石矿点。
7.1 尖晶石结构?
尖晶石结构系由等轴单位四面体和八面体所构成的格架,其中Al-O、Mg-O之间的键力都是离子键,键力很强,其静电键强度相等,各向受力均匀。静电键强度为:〔MgO4〕静电键S=2/4=1/2;[AlO6]静电键S=3/6=1/2。这种结构的特点反映在形态上通常是呈完好的八面体晶形。故尖晶石结构牢固,不易被破坏。
尖晶石晶体结构
7.2 碧玺和尖晶石的区别?
碧玺是电气石族里能够达到珠宝级的一个种类,电气石的工艺品名叫碧玺,电气石是一种硼硅酸盐结晶体,并且可含有铝、铁、镁、钠、锂、钾等元素。正是由于这些化学元素,碧玺可呈现各式各样的颜色。
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物,是一类矿物的总称成分比较复杂,因为含有镁、铁、锌、锰等元素,它们可分为很多种,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。