一、礦產(chǎn)概況
藍(lán)晶石族礦物又名硅線石族礦物，簡稱“三石”，指藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石這三種具有相同成分(Al2O3 • SiO2)但結(jié)構(gòu)不同的同質(zhì)異像變體。
我國具有分布廣泛、儲量豐富的三石礦物資源。藍(lán)晶石族礦物礦種齊全，各 種變質(zhì)作用形成的礦床應(yīng)有盡有。其中通過區(qū)域變質(zhì)形成的藍(lán)晶石族礦物有：
①河北魏魯、遼寧大荒溝、安徽霍邱、江蘇韓山和河南隱山藍(lán)晶石礦;
②河南西峽羊奶溝、遼寧老虎砬子紅柱石礦;
③黑龍江雞西三道溝、廣東大王山硅線石礦等。
通過接觸變質(zhì)形成的有吉林樺甸、甘肅米家溝紅柱石礦等。
通過熱液交代形 成的有福建賴店、浙江瑞安剛玉-紅柱石礦等。
通過動力變質(zhì)形成的有吉林柳樹溝藍(lán)晶石礦等。 二、技術(shù)指標(biāo)
我國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).
三、原料性質(zhì)
1.相關(guān)礦物
藍(lán)晶石的化學(xué)式為Al2 [SiO5],其中Al2O3為63.1%，SiO2為36. 5%，雜質(zhì)有少量Fe2O3、Cr2O3、MgO、CaO等。藍(lán)晶石為三斜晶系礦物，np = 1.713 ?1.717, nm= 1.720 ?1.722，ng = 1.728 ?1.729，ng-np= 0.012 ? 0.016,相對密度為3.56?3.68,平行晶體延長方向硬度4.5,垂直晶體延長方向硬度6.5?7。藍(lán)晶石兩個方向的硬度相差很大，故稱為二硬石。
硅線石的化學(xué)式和藍(lán)晶石相同。硅線石為斜方晶系礦物，np = 1.657 ?1.661, nm= 1.658?1.670，ng = 1.677?1.684，ng-np= 0.020 ? 0.023，成分中的Al可被Fe置換，F(xiàn)e2O3含量可達2%?3%，相對密度為3.23?3.25,硬度 7. 5。
紅柱石的化學(xué)式和藍(lán)晶石相同。紅柱石為斜方晶系礦物，np = 1.629?1.640, nm= 1.633?1.644，ng=1.639?1.647，ng-np= 0.007?0.011，成分中的Al可被Fe、Mn置換，Si可少量被Ti置換，相對密度為3.1?3.2，硬 度7。
2.工藝性能
藍(lán)晶石族礦物具有加熱產(chǎn)生微膨脹的性質(zhì)，可以提高材料抗蠕變和抗熱震性 能。就受熱膨脹性能來說，三石加熱到一定溫度后就變?yōu)槟獊硎?br /> 藍(lán)晶石開始轉(zhuǎn)化為莫來石的溫度為1200?1500°C，體積膨脹率為16%? 18%;紅柱石轉(zhuǎn)化的溫度為1350?1450°C,體積膨脹約5%;硅線石轉(zhuǎn)化的溫度 為1500?1650°C，體積膨脹率5%?8%。從轉(zhuǎn)化溫度來說，藍(lán)晶石最低，其次 為紅柱石，硅線石最髙。就膨脹量而言，藍(lán)晶石最大，硅線石居中，紅柱石最低見表6-7。
四、原料用途
高純的藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石可以用來冶煉鋁硅合金以制造飛機、艦船， 或者用于制造火花塞、熱電偶套管、坩堝等陶瓷部件。當(dāng)然，藍(lán)晶石族礦物也被 用于制造耐火材料。使用藍(lán)晶石族礦物時，要根據(jù)耐火材料工藝的需要，盡可能 發(fā)揮出藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石原料的特長。
①由于藍(lán)晶石膨脹大，以較小的摻量就可以補償耐火材料的高溫收縮。由于藍(lán)晶石轉(zhuǎn)化溫度低，適合用于在較低溫度產(chǎn)生收縮的耐火材料。所以，藍(lán)晶石適于作中低檔耐火材料的添加物。
②紅柱石受熱產(chǎn)生的膨脹低，摻量受到的限制小。但是，補償相同的收縮就 需要更大的摻量。隨著紅柱石的摻量增多，耐火材料的抗蠕變、耐熱震性能會得到 很大的改善。但是，制造成本也顯著增加。所以，紅柱石適合于中高檔耐火材料。
③硅線石的轉(zhuǎn)化溫度高，溫度較低時很難補償耐火材料的收縮。所以，硅 線石適于較高溫度燒結(jié)的耐火材料。比如，以合成莫來石為粗骨料，以天然硅線 石為細(xì)骨料，以磨細(xì)硅線石、高鋁礬土和高嶺土為基質(zhì)，用泥漿澆注的辦法制造 玻璃窯用燒結(jié)耐火材料