鈉長石

常見的長石礦物

鈉長石,為三斜晶系的玻璃狀晶體,一般為無色、白色、黃色、紅色或黑色,是長石的一類。鈉長石為架狀硅酸鹽結構,比重2.62,莫氏硬度為6 - 6.5,其中鈣長石的含量少於10%。鈉長石是斜長石固溶體系列的鈉質礦物,在偉晶岩和花崗岩中最為常見,1815年首先於瑞典發現。

鈉長石是長石的一種,是常見的長石礦物,為鈉的鋁硅酸鹽。鈉長石一般為玻璃狀晶體,可以是無色的,也可以有白、黃、紅、綠或黑色。它是製造玻璃和陶瓷的原料。很多岩石中都有鈉長石的成分,人們稱這樣的礦物為造岩礦物。鈉長石主要用於製造陶瓷、肥皂、瓷磚、地板磚、玻璃、磨料磨具等,在陶瓷上主要用於釉料。湖南省衡陽縣界牌鎮鈉長石礦產資源豐富。鈉長石、高嶺土鉀長石石英石儲量達2億噸,現有採礦及礦產品加工企業近40家。大牌嶺礦區(以鈉長石為主)單礦蘊藏量雄居亞洲之冠達8000萬噸。全鎮年採礦量在50萬噸以上,供應全國數百家陶瓷廠。

礦石簡介


鈉長石(圖一)
鈉長石(圖一)
鈉長石一種常見的長石礦物,為鈉的鋁硅酸鹽(NaAlSiO)。在偉晶岩和長英質火成岩如花崗岩中最常見,亦見於低級變質岩中,並作為自生鈉長石見於一些沉積岩中。鈉長石通常形成各種顏色的脆性玻璃狀晶體。可用來製造玻璃和陶瓷,但其主要意義在於是一種造岩礦物。
鈉長石是斜長石固溶體系列和鹼性長石系列的鈉質端員礦物。具三斜架狀結構,硅和鋁為四面體配位,形成較大的空位(即點陣位置),主要被陽離子鈉佔據。雖然所有硅原子和鋁原子在這一結構中都佔有四面體位置,但其位置具體情況不同。低溫時硅和鋁原子的分佈是高度有序的,高溫約1100℃時,原子的分佈紊亂得多。

物化性能


鈉長石(圖二)
鈉長石(圖二)
鈉長石的化學分子式為:NaO·AlO·6SiO 其理論化學組成為NaO:11.8%;AlO:19.4%;SiO:68.8%,鈉長石外觀一般為白色、灰白色,硬度為6—6.5,密度為 2.61~2.64 g/cm ,熔點為1100℃左右。自然界的鈉長石礦物很難達到其理論值,長石化學組成越接近其理論值,說明長石越純、質量越好。鈉長石在加熱過程中,其理論熔點為1100℃。而天然鈉長石礦,其熔點隨化學組成不同而有所變化。

主要特點


鈉長石(圖三)
鈉長石(圖三)
鈉長石具有下列特點:
1、在高溫時對石英、粘土、莫來石的熔解快,溶解度大。
2、熔融溫度低,透明度好。
3、熔融溫度範圍較鉀長石窄,熔體高溫粘度較小,隨溫度的變化較快。

主要用途


鈉長石(圖四)
鈉長石(圖四)
鈉長石礦物除了作為工業原料以外,在陶瓷工業中的用量佔30%以上,還廣泛應用於化工等其他行業。
1、玻璃溶劑:長石是玻璃混合料的主要成分之一,長石含氧化鋁高,鐵質含量低,可以減少鹼的用量。此外長石融溶后變成玻璃的過程比較緩慢,結晶能力小,可以防止在玻璃形成過程中析出晶體而破壞製品,長石還可以用來調節玻璃的粘性,一般各種玻璃混合料用鉀長石或鈉長石。
2、陶瓷坯體配料:在燒成前長石能起瘠性原料的作用,減少坯體的乾燥收縮和變形,改善乾燥性能,縮短乾燥時間,在燒成時可作為熔劑充填於坯體,使坯體緻密而減少空隙,還能提高坯體的透光性。
3、陶瓷釉料:使釉面變得柔軟,降低釉的熔融溫度。
4、搪瓷原料:主要用長石和其他礦物原料摻配成琺琅,摻入量通常為20-30%以上。
5、其他:鉀、鈉長石還可作為生產化肥的優質原料。

使用說明


鈉長石(圖五)
鈉長石(圖五)
鈉長石一般適用於低溫陶瓷:
1、在燒成前,長石和石英一樣是非可塑性原料,可縮短坯體乾燥時間,減少乾燥收縮和變形。
2、長石是坯釉中的主要熔劑原料,如長石質瓷,長石在坯體中佔25%左右,在釉中佔50%左右,主要作用是降低坯釉燒成溫度。
3、長石在高溫下熔融成長石玻璃,填充於坯體顆粒之間,並能溶解其它礦物,如高嶺石,石英等,使坯體緻密,有助於提高製品的機械強度,電氣性能和半透明度。
4、鈉長石較鉀長石降低坯釉燒成溫度的作用更大,同時能提高製品的半透明度,但燒成溫度範圍沒有鉀長石寬。
鈉長石原石
鈉長石原石
5、陶瓷生產中對長石的要求:
a、其中KO和NaO的含量儘可能的高,著色氧化物FeO、TiO的含量儘可能的低;
b、SiO的含量應在63%-68%,AlO的含量應在17%-23%的範圍內;
c、長石中CaO的含量不宜太高,若含量過高,用於坯料易降低其燒結溫度,月用於釉料則影響釉的流動性。

其它


對高嶺土耐火度的影響
鈉長石與高嶺土作用時,高嶺土的耐火度隨鈉長石的增加而降低,其耐火度由純高嶺土的1770℃直到純長石的1220℃。就是說每份兒長石能降低高嶺土的耐火度5.5’C左右。掌握了這一規律,就可以利用長石和高嶺土配製所需燒成溫度的坯料配方。鈉長石與高嶺土作用與鉀長石相似,只是降溫效果更大,它能使高嶺土的耐火度1770℃降到鈉長石的1100℃。
與鉀長石之間的關係
當鈉長石與鉀長石的比例為2-4.5:8-5.5時,其熔融溫度最低。因此,配製低溫製品時。則可採用兩種長石,按比例配製,使其達到最低溫度。
CaO之間的關係
在CaO含量為0-6%時,它們的耐火度隨CaO的增加而降低,當CaO含量大於6%時,它們的耐火度呈波浪變化。
MgO之間的關係
鈉長石與CaO之間的耐火度,當MgO含量為0-10%時,它們的耐火度隨MgO的增加而降低,當MgO含量大於10%時,它們的耐火度隨MgO的增加而上升。