鋯英石陶瓷

鋯英石陶瓷是指以鋯英石(ZrSiO4)為主要成分的陶瓷。鋯英石屬四方晶系，常呈短小柱狀。金屬光或玻璃光澤，普遍為棕色或淺灰色或紅色，黃、藍及無色透明、不透明。

基本介紹

• 中文名：鋯英石陶瓷
• 外文名：zircon ceramics
• 主要成分：鋯英石
• 領域：工程技術

性質

鋯英石(ZrSiO4)陶瓷具有良好的抗熱震性、耐酸性、化學穩定性，但耐鹼性不佳。鋯英石陶瓷的熱膨脹係數和導熱係數較低，其抗彎強度可保持在1200~1400℃而不下降，但其力學性能較差，生產工藝與一般特種陶瓷相似。

物性數據

1.性狀：鋯英石屬四方晶系，常呈短小柱狀。金屬光或玻璃光澤，普遍為棕色或淺灰色或紅色，黃、藍及無色透明、不透明。

2.密度（g/cm3）：4～4.9

3.莫氏硬度：7～8

4.溶點（℃）：2750

5.溶解性：鋯英石不溶於酸和鹼，無磁性或弱磁性，導電性弱。

合成方法

選礦方法需重、磁、浮、電等方法聯合使用。如果沒有選擇性高的特殊藥劑，單一的浮選方法很難獲得合乎工業要求的精礦產品。

（1） 重選法鋯英石多賦存在鈦鐵礦中，並往往伴生有赤鐵礦、鉻鐵礦以及石榴石等重礦物，因此富集鋯英石在最初階段往往採用重選法，如用搖床先將重礦物與脈石(石英、長石、黑雲母)等分開，然後再用其他選礦手段與其他重礦物分離。

（2） 浮選方法浮選常用的捕收劑為脂肪酸類，如油酸、油酸鈉；礦漿調節劑以蘇打為主，pH=7～8；抑制劑為矽酸鈉；活化劑為硫化鈉和重金屬鹽類如氯化鋯，氯化鐵，也有用草酸調節礦漿至酸性，用胺類或胺類衍生物作捕收劑。

（3） 電選法電選法是利用礦物導電性差異將鈦鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦、錫石、金紅石等導電礦物與鋯英石、獨居石、石榴石、磷灰石等非導電礦物分離。電選前應預先脫泥分級，烘乾加熱及加藥處理。

（4） 磁選法重礦物中磁性礦物有鈦鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦、石榴石、黑雲母、獨居石等；鋯英石為非磁性礦物或弱磁性礦物（某些礦床中鋯英石中含有鐵則為弱磁性）。磁選方法分乾式和濕式兩種。乾式磁選需將入選物料加熱乾燥、分級等預處理而後才能進行分選。而濕式強磁場磁選機其分選粒度較寬、粒度下限可達20μm，因此當鋯英石粒度細時採用濕式磁選機較為適宜。

主要套用

套用：

1）鋯英石作為酸性耐火材料，已在生產玻璃球及玻璃纖維的低鹼鋁硼矽酸鹽玻璃窯爐上得到了廣泛套用，鋯英石陶瓷具有高的介電性能及機械性能，還可以用作電絕緣體及火花塞等；
2）主要用於製作高強度高溫電瓷、瓷舟、坩堝、高溫窯爐用的承燒板、熔制玻璃爐的爐襯、紅外輻射陶瓷等；
3）可以製成薄壁製品—坩堝、熱電偶套管、噴咀，厚壁製品—研缽等；
4）研究表明，鋯英石具有化學穩定性、機械穩定性、熱穩定性和輻射穩定性，對U、Pu、Am、Np、Nd、Pa等錒系元素具有較好的包容能力，是固化鋼系高放射性廢物(HLW)理想的介質材料；

發展現狀

目前，有關鋯英石陶瓷的生產工藝與其力學性能之間關係的研究尚未見報導，在一定程度上妨礙了對其性能進一步深入的研究，使鋯英石陶瓷的套用受到了一定的限制。

泰國、斯里蘭卡為鋯英石的主要產出國。斯里蘭卡以產各種顏色鋯英石著稱，泰國為寶石級鋯英石的主要來源地。其他產出國還有緬甸、法國、澳大利亞、坦尚尼亞等。我國也產寶石級鋯英石；海南蓬萊產紅色鋯英石；福建明溪產無色或白色鋯英石巨晶。

鋯英石的市場供應與鈦和其他礦物的產量密切相關，其他礦物生產的市場波動會對鋯英石的生產產生直接影響。因此要繼續研究和發現鋯的代用物。

鋯英石是一種在當今社會用途非常廣泛的一種資源，它是提取鋯和鉿的最重要礦物原料，也可以用於國防和航天工業。鋯英石儲量雖然比較豐富，但在我國乃至世界，存在著很多的對鋯英石不合理利用的情況，造成了資源的浪費。發展新技術、運用合理的操作技術等都是我們在鋯英石產業上應該想到的問題，應該解決的問題。