目前硅灰石主要用于陶瓷、塑料、橡膠、油漆、涂料、冶金、造紙等行業(yè),生產耐火材料或作為石棉、玻璃纖維的替代品。
陶瓷行業(yè)
陶瓷工業(yè)是硅灰石產品的主要應用領域,約占總用量的50%主要用于生產釉面磚、藝術瓷、衛(wèi)生瓷、日用瓷、電力瓷、高頻低耗無線電瓷和化工陶瓷。硅灰石白度高,天然硅灰石礦的純度和白度也多為90%以上代替陶瓷釉料SiO2和CaO混合物,能燒出光滑均勻、亮白光潔的釉面。硅灰石中的SiO2、CaO成分提供低膨脹率(膨脹系數(shù)為6.5×10-6/℃)并且具有良好的抗熱震性以減少坯料在燒制過程中的收縮,穩(wěn)定燒制過程,基本不產生裂紋,減少產品的刺點,燒制的陶瓷具有膨脹系數(shù)低的優(yōu)異性能。目前國內很多陶瓷廠都實現(xiàn)了硅灰石陶瓷低溫快速燒制,素燒節(jié)油可達30%~50%燒成溫度降低150~180℃,燒成時間縮短到23~40h成品合格率提高10%~13%成本下降16%~23%達到高節(jié)能增效。日本利用硅灰石等原料制成玻璃陶瓷材料、骨料和低檔硅灰石制成陶瓷針狀硅灰石,獲得專利。其產品具有優(yōu)異的耐熱性、耐水性和耐熱沖擊性,機械強度高,可重復使用1 000多次;德國開發(fā)了一種硅灰石焦磷酸鈣方晶石陶瓷作為電絕緣,其產品對電弧具有優(yōu)異的耐熱性。
塑料行業(yè)
與其他非金屬礦物材料相比,硅灰石具有高電阻、低介電常數(shù)和低吸油性能。改性硅灰石與塑料的相容性大大提高,粉碎后仍保持的針狀晶體可以提高塑料的性能,保證產品熱穩(wěn)定性高、介電性低、吸油性低、機械強度高,降低產品成本。尼龍是硅灰石應用的最大市場之一。硅烷偶聯(lián)劑改性后的硅灰石可以增強尼龍6或尼龍66,提高彎曲強度、拉伸強度、吸濕率和尺寸穩(wěn)定性。填充50%硅灰石復合材料的沖擊強度為原來的11.97kJ/m2提高到247.8kJ/m2;填充硅灰石的尼龍6浸濕7d后的吸濕率仍比無填充尼龍低,而其彎曲模量也高;用鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的硅灰石填充尼龍66,填充量為40%當時,比無填充成型溫度降低14℃沖擊強度幾乎不變。用硅灰石和玻璃纖維混合料填充聚丙烯可以獲得成本低、加工流動性和力學性能優(yōu)異的復合填充改性材料。
橡膠行業(yè)
硅灰石在橡膠行業(yè)的應用研究在國內發(fā)展較早,實現(xiàn)了應用RB硅灰石粉代替立德粉、部分鈦白粉、白炭黑、輕鈣、陶土等作為各種橡膠的填料,產品的性能指標得到了改進。應用結果表明,硅灰石橡膠中使用硅灰石可以大量替代鈦白粉、陶土和立德粉,起到一定的增強作用,提高白色著色劑的覆蓋能力,起到美白作用。
涂料行業(yè)
硅灰石主要用于涂料行業(yè)的聚丙烯防腐涂料,其粉狀原料具有較高的表面光澤度、良好的防水侵蝕和緩沖pH值的性能。硅灰石代替鈦白粉等白色顏料作為涂料中的體質顏料,起到遮蓋和增量的作用,可以降低涂料成本,增加漆膜厚度,使漆膜豐滿、堅固、耐磨,調節(jié)涂料的流變性能,如增稠、防沉淀等。硅灰石的高折射率,使其在涂料中起到平光劑的作用。生產出來的顏料可以呈現(xiàn)純白色,也可以呈現(xiàn)鮮艷美麗的顏色。白漆可以長時間保持亮色,顏料沿表面分布均勻。另外,硅灰石吸油率20~26g/100g較低,可以降低粘結物的消耗。
冶金行業(yè)
硅灰石是天然的低溫熔化材料,具備固有的助熔性能、成分穩(wěn)定、純度高、堿度(CaO/SiO2)趨于中性等優(yōu)良特性為冶金煉鋼的保護連鑄料提供了理想的原料,特別是硅灰石Al2O3的含量很小,使冶金保護渣吸附鋼水中的有害雜質Al2O3三是能力極強。我國已成功以硅灰石為原料,添加螢石、堿粉等添加劑,膨脹珍珠巖、蛭石、石墨等低密度配料SiO2含粉煤灰等制成硅灰石系列冶金保護渣,取代了昂貴的進口保護渣,促進了冶金煉鋼行業(yè)的發(fā)展。硅灰石還具有優(yōu)異的耐熱性,可用于控制