鋰瓷石能促進(jìn)玻璃工業(yè)節(jié)能提質(zhì)

【中玻網(wǎng)】近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展而能源日趨緊張，由于能源和原料不斷提價(jià)，一定程度上影響了玻璃工業(yè)的生存和發(fā)展，為此，除了有計(jì)劃地調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不斷開發(fā)適銷對(duì)路的新產(chǎn)品外，賦予我們的任務(wù)是在不影響產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的前提下，尋求一種能部分或全部取代氧化鋁，亦能節(jié)約純堿和降低熔化溫度的低含鐵量的礦物原料。從而達(dá)到降低能耗和生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
　　國(guó)外技術(shù)資料提及，在低堿玻璃中，引入少量含Li2O的礦物原料，能明顯降低熔制溫度和提高玻璃出料率。美國(guó)GlassContaiiines及Thateker、西德的Tettaller等企業(yè)都在玻璃配方中引入含有0.1-0.2%Li2O礦物原料，使玻璃熔化溫度降低25—500C，出料量提高了12-17%，由此得出啟示，積較尋找和開發(fā)應(yīng)用國(guó)內(nèi)低鐵，含鋰礦物原料來取代氧化鋁，這對(duì)改善玻璃制品質(zhì)量，降低能耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
　　氧化鋰化學(xué)機(jī)理：氧化鋰Li2O，相對(duì)分子質(zhì)量29.9，也是網(wǎng)絡(luò)外體氧化物。它在玻璃中的作用比Na2O和K2O特殊。當(dāng)O/Si比較小時(shí)，主要為斷鍵作用，助熔作用強(qiáng)烈，是強(qiáng)助劑。鋰的離子半徑小于鈉、鉀的離子半徑，當(dāng)O/Si比大時(shí)，主要為積聚作用。Li2O代替Na2O或K2O使玻璃的膨脹系數(shù)降低，結(jié)晶傾向變小，大量Li2O又使結(jié)晶傾向增加。在一般玻璃中，引入０.１％～０.５％Li2O，可以降低玻璃的熔制溫度，提高玻璃的產(chǎn)量和質(zhì)量。
　　我國(guó)天然含鋰礦物主要有江西鋰云母、鋰瓷石，新疆鋰輝石等，近年由于國(guó)家對(duì)新能源開發(fā)與使用力度加大，而處于新能源基礎(chǔ)材料鉭鈮礦——鋰云母的開發(fā)和使用也有所控制。同等含鋰礦物——鋰瓷石卻不在限制之列，可以應(yīng)用于玻璃與搪瓷行業(yè)。
　　鋰瓷石礦源主要集中在江西宜春九嶺麓南側(cè)，系燕山晚期（距今約1.3億年）酸性巖槳沿構(gòu)造裂隙呈淺成（或超淺成）脈狀侵入而形成。巖性主要為霏細(xì)巖、股體十?dāng)?shù)條、儲(chǔ)量達(dá)六千萬盹。主要礦物成分為長(zhǎng)石、石英、絹云母和高嶺石�；瘜W(xué)成分以SiO2、Al2O3、Li2O、K2O、Na2O為主，F(xiàn)e2O3、Ti2O含量較低。
　　該鋰瓷石具有白度好，鐵、鈦含量較低，鋰含量較高，化學(xué)成分合理等優(yōu)點(diǎn)。成分中Li2O、K2O、Na2O含量較高，使其具有很強(qiáng)的助熔能力，成分中含有少量的P2O5，又使其具有尚佳的乳濁效果，大量的絹云母礦物含量也使其自身具有較好的可塑性。是一種理想的高等陶瓷及玻璃原料。
　　鋰瓷石已被廣泛應(yīng)于玻璃行業(yè)的諸多領(lǐng)域，主要有以下優(yōu)點(diǎn):
　　一、可取代氧化鋁或氫氧化鋁和減少純堿用量
　　由于該鋰瓷石含鐵較低，其它有害成分幾乎沒有，SiO2、Al2O3、Li2O、K2O、Na2O等有益成分含量合理，故能完全取代氧化鋁或氫氧化鋁和長(zhǎng)石粉，減少純堿用量，降低配合料成本。
　　二、可提高熔化率或降低熔化溫度和延長(zhǎng)窯爐使用壽命以及節(jié)約熔化能耗
　　由于該鋰瓷石向玻璃中不僅引入了K2O、Na2O，還引入了少量的Li2O和Ｆ離子，而Li離子屬于惰性氣體型離子，在高溫時(shí)于結(jié)構(gòu)中形成不對(duì)稱中心，并能較化氧離子，起到減輕和破壞硅氧鍵（O/Si）的作用，因此鋰瓷石引入的少量Li2O在高溫時(shí)能起到高溫助熔和加速玻璃熔化的作用。另外眾所周知，堿金屬在玻璃中具有促進(jìn)熔化的作用，而玻璃中同時(shí)存在兩種堿金屬氧化物所帶來的“混堿效應(yīng)”較單一的氧化鈉具有更好的助熔作用。而鋰瓷石引入的氟又是一種能加速玻璃反應(yīng)、降低玻璃粘度和表面張力、促進(jìn)玻璃液澄清和均化、增加玻璃透熱性的玻璃加速劑。所以由鋰瓷石作為玻璃原料在玻璃配方中引入了0.1—0.2%左右的Li2O及0.1—0.2%左右的氟，兩者綜合效應(yīng)可使玻璃熔化溫度降低25—500C，使玻璃出料率增加10%以上。