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長石及其基本性能

一、概況
  長石是鉀、鈉、鈣、鋇等堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物,晶體結構屬架狀結構。其主要成份為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO 等。長石族礦物在地殼中分布最廣,約占地殼總量重量的50%。它們是一種普遍存在的造巖礦物,其中60%賦存在巖漿中,30%分布在變質巖中,10%存在于沉積巖主要是碎屑巖中,但只有在相當富集時長石才可能成為工業礦物。長石的主要組份有四種:鉀長石、鈉長石、鈣長石、鋇長石,長石族礦物的主要物理化學性質如下:
   鉀長石:K2O . Al2O3 .6SiO2,其中K2O 16.9 % ,Al2O3 18.4 % ,SiO2 64.8 % ,密度2.56g/cm3,莫氏硬度為6,單斜晶系,顏色為白、紅、乳白色,熔點1290 oC。
   鈉長石:Na2O . Al2O3 .6SiO2,其中Na2O 11.8 % ,Al2O3 19.5 % ,SiO2 68.8 % ,密度         2.605g/cm3,莫氏硬度為6,三斜晶系,顏色為白、藍、灰色,熔點1215 oC。
   鈣長石:CaO . Al2O3 .6SiO2,其中CaO 20.1 % ,Al2O3 36.7 % ,SiO2 43.2 % ,密度2.77g/cm3,莫氏硬度為6,三斜晶系,顏色為白、灰、紅色,熔點1552 oC。
   鋇長石:BaO . Al2O3 .6SiO2,其中BaO 40.9 % ,Al2O3 27.1 % ,SiO2 32.0 % ,密度2.77g/cm3,莫氏硬度為6,三斜晶系,顏色為白、灰、紅色,熔點1715 oC。
二、礦床類型及其分布
1. 礦床的成因類型
長石礦床按成因可分為兩大類:
  (1) 偉晶巖型長石礦:此類礦床主要賦存于偉晶巖區,其圍巖多為古老的沉積變質的片麻巖或混合巖化片麻巖。也有一些礦脈產于花崗巖體或基性巖體中,或在其   接觸帶上。礦石主要集中于偉晶巖的長石塊體帶或分異單一的長石偉晶巖中。中   國長石礦床多為偉晶巖型礦床,如陜西臨潼、四川旺蒼、山西聞喜、山東新泰、   遼寧海城及湖南衡山等,均屬此類。
  (2)巖漿巖型長石礦床:此類礦床產于酸性、中酸性及堿性巖漿巖中,其中以產于堿性巖中的最為重要,如霞石正長巖、霞石正長斑巖礦床,其次為花崗巖、白崗巖礦床以及正長巖、石英正長巖礦床等。
2.       礦床的工業類型
  一般情況下,純長石在自然界中很少存在,即使是被稱為“鉀長石”的礦物中,也可能共生或混入一些鈉長石。一般把鉀長石和鈉長石構成的長石礦物稱為堿長石;由鈉長石和鈣長石構成的長石礦物稱為斜長石;鈣長石和鋇長石構成的長石礦物稱為堿長石。鉀微斜長石是晶系為三斜晶系的鉀長石的一種,鈉長石以規則排列的形式夾雜在鉀長石中,稱為條紋長石。
  國內已開采利用的長石礦主要產于偉晶巖,有一部份長石產于風化花崗巖、細晶巖、熱液蝕變礦床及長石質砂礦。
  3.礦產的分布情況
  長石是地殼中最豐富的礦產之一,在一些沉巖層中和幾乎所有火成巖中都有產出。據推斷,長石可采礦床遍布全世界的絕大部份地區,而潛在的可利用礦產總量也極為龐大。
  我國長石礦資源非常豐富,截止到1994 年,具有一定保有儲量的礦點近數十個,全國A+B+C級的保有儲量為4083 萬噸。其中尚未開發利用的占半數以上。主要分布在山西、遼寧、安徽、山東、湖南、云南、陜西、甘肅和新疆等地。
  全國長石礦床的分布如下:
  (1)云南個舊白馬寨長石礦
  位于個舊市南4公里,有公路相通。礦床類型屬燕山期花崗巖、黑云母二長花崗。原礦 SiO2 76.08% , Al2O3 13.00% ,  Fe2O3 1.08% ,  K2O 4.21% ,  Na2O 3.44% 。礦區為露天開采,礦石經磁選獲得長石精礦SiO2 77.43% , Al2O3 12.30% ,  Fe2O3 0.14% ,  K2O 4.15% ,  Na2O 3.82% 。
  (2)遼寧興城縣大杏山長石礦
  礦區位于興城縣,距沈山線東辛莊車站6公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型礦石K2O 8.24—12.4% ,  Na2O 2.22—5.01% ,Fe2O3 0.08—0.82% 。
  (3)安徽宿縣乾山長石礦
  礦區位于宿縣符離集東北8公里,有公路相通,礦床屬熱液蝕變礦床,礦石成份如下:SiO2 75.52% , Al2O3 13.24% ,  Fe2O3 0.27% , TiO2 0.08% ,K2O+ Na2O 7.84% ,  MgO+CaO 0.89% 。
  (4)安徽鳳陽螞蟻山長石礦
  礦區距蚌埠14公里,有公路鐵路相通,交通方便。
  (5)安徽宿松縣涼亭河長石礦
  礦區位于宿松縣城北東20余公里,有公路相通。礦床屬風化花崗巖,礦石化學成份如下:SiO2 74.23% , Al2O3 14.87% ,  Fe2O3 0.78% ,  K2O 4.11% ,Na2 O 1.50% 。
  (6)安徽旌德縣金竹千長石礦
   礦區位于旌德縣西40公里的祥云鄉,有公路相通。礦床屬風化殼型。礦石化學成份如下:SiO2 74.76% , Al2O3 14.73% ,  Fe2O3 0.98% , TiO2 0.05% 。
  (7)安徽祁門縣伊坑長石礦
  礦區位于祁門縣城西21公里,有公路相通。礦床屬風化粘土型。礦石化學成份如下:SiO2 74.70% , Al2O3 15.24% ,  Fe2O3 0.05% , TiO2 0.05% 。
  (8)湖南臨湘縣團灣長石礦
  礦區位于臨湘縣城東面44公里,有公路相通。礦床屬花崗偉晶巖。礦石化學成份如下:Si2O 64—66% ,Al2O3 18—20% ,  Fe2O3 0.1% ,  K2O 12—14% , Na2 O < 3% 。
  (9)湖南衡山縣石碑長石礦
  礦區位于縣城北西方向,距離31公里,有公路相通。礦石屬鈉化偉晶巖型。 礦石化學成份如下:一號礦體: Na2 O 8.89—10.64% ,K2O 0.09—0.53% 。二號礦體:Na2 O 8.70—10.65% ,K2O 0.21—0.70% 。
  (10)新疆庫米什長石礦
  礦區位于托克遜縣庫米什北距南疆公路庫米什站一公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:SiO2 69.25% ,Al2O3 16.95% ,  Fe2O3 0.92% , K2O+ Na2O < 11% 。
  (11) 新疆富溫縣可可托海長石礦
   礦區位于富溫縣可可托海鎮,有公路相通,至縣城47公里。礦床屬花崗偉晶巖型。礦石中鈉長石占67% ,微斜長石占95—100%。其化學成份如下:K2O+ Na2O 15.35—15.60 % ,K2O∶Na2O = 5.5∶1 。
  (12)新疆桑樹園子長石礦
  礦區位于托克遜縣庫米什村東58公里,距南疆公路馬鞍橋8公里,汽車可通礦區。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:SiO2 66.55% ,Al2O3 17.9% ,  Fe2O3 1.22% 。
  (13)山西聞喜文家坡長石礦
  礦區位于聞喜縣城南東方向,直距15公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:SiO2 62—65% , Al2O3 18—20% ,  Fe2O3 0.15—0.88% , K2O 11—14% ,  Na2 O  2—3.38% 。
  (14) 山西孟縣上社長石礦
  礦區位于孟縣城北西方向,直距23公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:SiO2 70.0% ,K2O 12.0% , Na2O 2.02% , MgO 0.16% 。
  (15)山西忻縣饅首山長石礦
  礦區位于忻縣南西方向,直距15公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:K2O 12.0% , Na2O 3.5% , Al2O3 14—17% ,  Fe2O3 0.5%  。
  (16)山西忻縣彭四家溝長石礦
  礦區位于忻縣南西方向,直距15公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:K2O 12.76% , Na2O 2.39% , SiO2 64.94% ,Al2O3 18.7% ,  Fe2O3 0.15% 。
  (17)甘肅張家川縣付家川長石礦
  礦區位于張家川縣城南東方向,直距12公里,有公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石平均長石含量70.7—84.3% 。礦石化學成份如下: K2O 10.5—12.5% , Na2O 1.85—2.04% , SiO2 64.77—67.79% , Al2O3 17.50—19.0% , Fe2O3 0.17—0.21% 。
  (18)甘肅張家川縣陳家廟長石礦
  礦區位于張家川縣南東方向,直距70公里,有簡易公路相通。礦床屬偉晶巖型。礦石中長石平均含量70—80%,礦石化學成份如下:K2O 10.5—11.5% , Na2O 2.36—2.08% , SiO2 64.61—65.59% , Fe2O3 0.17—0.21% 。
  (19)山東新太長石礦
  礦區位于新太縣羊流河鄉石棚河村,新太公路經過礦區。礦床屬偉晶巖型。礦石的化學成份如下:K2O +Na2O 12—12.5% , Fe2O3 0.03—0.5% ,Al2O3 18.7%, SiO2 67.0—72.5%。
  (20)陜西長安縣大崖溝長石礦
  礦區位于長安縣城正南方向,直距16公里,有公路相通。屬偉晶巖型礦床。SiO2 72.5% , MgO 0.03—0.02%,Al2O3 <15.0% ,CaO 0.80% 。
  (21)陜西商南縣曹營大河長石礦
  礦區位于商南縣城北東方向,相距12公里,有公路相通。屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:K2O 10.54—12.36% , Na2O2.49—3.65% , Al2O3 18.42—19.36% , Fe2O3 0.11—0.18% 。
  (22)陜西臨潼縣新凱山碾子溝長石礦
  礦區位于臨潼縣城南東方向,至縣城13公里,有公路相通,交通便利。礦床屬偉晶巖型。礦石化學成份如下:K2O 11.85% ,Na2O 2.41% , SiO2      67.13% ,Al2O3 17.53% ,  Fe2O3 0.31% 。
三.礦床的主要工業指標
  1.工業上對長石礦的一般要求如下:
  (1)長石經手選后盡量純凈而不含雜質、表面無鐵化現象或只有少量鐵化現象。鐵質礦物、含鐵質的黑色礦物和云母片等的總含量應低于8%。
  (2)礦體中長石含量要求在40%以上。
  (3)礦石塊度大于5cm。
  (4)長石粉細度,要求通過200目篩,篩余物應小于7%。
  (5)在1130oC下煅燒后,應熔融成白色透明的玻璃體。
四.礦石性質
  1.礦石的礦物組成
  長石是由硅氧四面體組成架狀構造的鉀、鈉、鈣鋁硅酸鹽礦物。在自然界中,長石大致分三大系列。一是由鉀、鈉兩組長石相互混熔而形成的堿性長石系列,它包括正長石、微斜長石、透長石、冰長石及歪長石五種;二是由鈉、鈣長石兩種組份相互混熔而形成的斜長石系列。目前習慣上只按鈉、鈣組分含量比列的不同而將斜長石分為六種,見下表:

斜長石礦物分類

名稱

鈉長石

更長石

中長石

拉長石

培長石

鈣長石

鈉長石分子含量%

100—90

90—70

70—50

50—30

30—10

10—0

鈣長石分子含量%

0—10

10—30

30—50

50—70

70—90

90—100

  
  
2.目的礦物的礦物特征
  長石晶形有單斜晶系和三斜晶系兩種。堿性長石呈褐紅、肉紅、白、灰白等色,斜長石為灰白色、深灰色。長石的硬度為6—6.5,密度2.55—2.67g/cm3,玻璃光澤,兩組解理完全。
  長石雙晶比較常見,它已成為鑒定長石的重要特征。按照雙晶結合和雙晶軸的關系,可將其分為三類:即正交雙晶、平行雙晶和混合雙晶。常見的雙晶有:鈉長石雙晶、卡式雙晶、肖式雙晶、阿克林雙晶等。

         轉載請注明出處:“中國非金屬礦網” 100-su.cn

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