矽質石灰質

矽質石灰質是脈石英、石英岩、石英砂岩的總稱。主要用於冶金工業用的酸性耐火磚。純矽石可作石英玻璃或提煉單晶矽。結晶矽石外觀一般呈乳白色、灰白色、淡黃色以及紅褐色。有鮮明的光澤，斷面平滑連續，並帶有銳利稜角，硬度、強度都很大。脈石英呈緻密塊狀，純白色，半透明，發油脂光澤，斷面呈貝殼狀，石英結晶顆粒多在2mm以上，肉眼可辨。化學工業上用於製備矽化合物和矽酸鹽，也可作硫酸塔的填充物。建材工業上用於玻璃、陶瓷、矽酸鹽水泥等。可用作工業矽等鐵合金冶煉的原材料。

基本介紹

• 中文名：矽質石灰質
• 外文名：Siliceous limestone
• 用途：廣泛用於玻璃、陶瓷、水泥等。
• 學科：材料科學技術；無機非金屬材料

矽石性質

物理性質

二氧化矽又稱矽石（石英砂），化學式SiO₂。自然界中存在有結晶二氧化矽和無定形二氧化矽兩種。結晶二氧化矽因晶體結構不同，分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體矽石，大而透明稜柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質的水晶帶有不同顏色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細小的石英晶體，有黃砂（較多的鐵雜質）和白砂（雜質少、較純淨）。二氧化矽晶體中，矽原子的4個價電子與2個氧原子形成4個共價鍵，矽原子位於正四面體的中心，4個氧原子位於正四面體的4個頂角上，整個晶體是一個巨型分子，SiO₂是表示組成的最簡式不表示單個二氧化矽分子，僅是表示二氧化矽晶體中矽和氧的原子個數之比。SiO₂中Si-O鍵的鍵能很高，熔點、沸點較高（熔點1723℃，沸點2230℃）。自然界存在的硅藻土是無定形二氧化矽，是低等水生植物硅藻的遺體，為白色固體或粉末狀，多孔、質輕、鬆軟的固體，吸附性強。

化學性質

酸性氧化物、矽酸的酸酐。化學性質很穩定。不溶於水也不跟水反應，不跟一般的酸起作用。能與氟化氫氣體或氫氟酸反應生成四氟化矽氣體。SiO₂+4HF SiF₄↑+2H₂O有酸性氧化物的其它通性，高溫下能與鹼（強鹼溶液或熔化的鹼）反應生成鹽和水。常溫下強鹼溶液與SiO₂緩慢地作用生成相應的矽酸鹽。強鹼溶液能腐蝕玻璃，故貯存強鹼溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞，若採用玻璃塞（玻璃中含SiO₂），會生成有粘性的矽酸鈉，將玻璃瓶塞和瓶口粘結在一起。玻璃瓶內不能久放濃鹼液。高溫下二氧化矽與鹼性氧化物或某些金屬的碳酸鹽共熔，生成矽酸鹽。SiO₂+CaO→ CaSiO₃(煉鐵造渣)將此高溫下熔融狀態的矽酸鈉降溫、冷卻，可得石英玻璃，它有良好的透過紫外線性能，可作水銀燈罩、耐高溫的化學儀器、石英坩堝和光學儀器等。來源多由岩漿熱液形成的或沉積形成。

性質評價

外觀性質

外觀性質主要是矽石的外形、斷面、顏色、光澤、夾雜物等。通過外觀，可以初步判定矽石是結晶矽石還是膠結矽石，是否是脈石英等。

結晶矽石外觀一般呈乳白色、灰白色、淡黃色以及紅褐色。有鮮明的光澤，斷面平滑連續，並帶有銳利稜角，硬度、強度都很大。脈石英呈緻密塊狀，純白色，半透明，發油脂光澤，斷面呈貝殼狀，石英結晶顆粒多在2mm以上，肉眼可辨。

膠結矽石外觀有白色、灰白色、黃灰色、黑色、紅色等，斷面緻密，呈貝殼狀，沒有明顯的粒狀組織結構，斷面的銳棱不明顯，幾乎沒有光澤。

優良的矽石應該呈緻密塊狀，有時有貝殼狀或鱗狀斷面，沒有明顯的層狀結構，在層與層之間沒有夾雜物，並且不帶石灰石外殼。其顏色取決於雜質，通常鐵質化合物使矽石呈紅褐色，有機物雜質則使矽石帶灰色、黑色等。

組織結構

研究矽石的微觀組織結構對評價矽石的質量很重要。用它可以正確判定矽石的結晶類型、石英顆粒的大小與分布、雜質及分布狀況。