一、鋯英砂
我們來談?wù)勪営⑸埃ㄤ営⑹?,它是最重要的含鋯礦物,在鋯礦物中分布最廣、儲量最大、類型最多,是一種以鋯的硅酸鹽為主要組成的礦物。鋯英砂是制取鋯、鉿及多種鋯制品的主要原料,具有熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn),廣泛用于陶瓷、冶金、鑄造和耐火材料等行業(yè)。其化學(xué)構(gòu)成:鋯英砂理論組成:ZrO2:67.1%,SiO2:32.9%。有時含MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3等混入物。顏色多樣,有紫紅、黃褐、淡黃、淡紅、綠、灰、無色等金剛光澤,硬度:(莫氏)硬度7.5~8,比重:4.4~4.8,熔點(diǎn):2340~2550℃,線性熱膨脹系數(shù):5.0×10-6m/℃(200~1000℃)且耐熱震動,穩(wěn)定性良好。習(xí)慣上人們通常按鋯英砂中的ZrO2(有用成分)的含量將鋯英砂分為66度、65度、63度、60度,鋯英砂一般為80-120目;行業(yè)上將細(xì)度在325目(40微米左右)的鋯英砂稱為鋯英粉,細(xì)度超過2000目的則稱為硅酸鋯,世界范圍的分布狀況:鋯英砂在各種火成巖中作為副礦物產(chǎn)出,在堿性巖和堿性偉晶巖中可富集成礦;鋯石也常富集于砂礦中。從資源地域分布上來看,其主要掌握在澳大利亞(44.6%)、南非(25%)、烏克蘭、印度和巴西的手中,五個國家占據(jù)了全球86%的鋯礦資源,資源壟斷十分明顯。中國鋯礦儲量占世界鋯礦資源儲量不足1%。隨著勘探工作的進(jìn)一步深入,莫桑比克、印度尼西亞、馬達(dá)加斯加、印度和越南的鋯礦產(chǎn)量呈增長態(tài)勢,為全球鋯礦供給作出邊際貢獻(xiàn)。從公司層面來看,全球鋯礦供給主要由澳大利亞的ILUKA、Rio Tinto和南非的Exxaro所控制。
鋯英砂價格:
年份 |
ILUKA(年平均含稅價) |
2010 |
7000 |
2011 |
15000 |
2012 |
14000 |
2013 |
9000 |
2014 |
8000 |
2015 |
8000 |
2016 |
7450 |
2017 |
?????? |
鋯英砂是生產(chǎn)鋯制品的最初原料,可用于生產(chǎn)硅酸鋯和氧氯化鋯,而氧氯化鋯是生產(chǎn)碳酸鋯、硫酸鋯、二氧化鋯、復(fù)合氧化鋯、金屬鋯等鋯制品的主要原料,復(fù)合氧化鋯則是生產(chǎn)氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷的主要原材料。其上下游關(guān)系圖如下:
鋯英砂工業(yè)用途如下:
序號 |
工業(yè)用途 |
占比 |
1 |
陶瓷業(yè) |
56.11% |
2 |
氧化鋯業(yè)和鋯化工業(yè) |
17.78% |
3 |
耐火材料業(yè) |
10.56% |
4 |
鑄造業(yè) |
8.89% |
5 |
電視玻璃 |
3.89% |
6 |
其他行業(yè) |
2.78% |
二、硅酸鋯
硅酸鋯是由鋯英砂經(jīng)過濕法球磨工藝和干法工藝得到超細(xì)的粉末。主要在陶瓷坯體中當(dāng)增白劑和乳濁劑使用,在我們所用的乳濁劑,例如ZrO2、ZrSiO4、SeO2、TiO2、ZnO等,ZrSiO4是唯一的天然結(jié)晶狀態(tài),其他的則都是經(jīng)化學(xué)反應(yīng)的化工產(chǎn)品。鋯在地殼中的豐富值為0.2%,儲量比較豐富,而且天然礦物大都以鋯英砂的形式而存在,到目前為止的研究尚無天然結(jié)晶的礦物被應(yīng)用于乳濁劑,這當(dāng)然是由自身結(jié)構(gòu)方面的原因。因此,硅酸鋯在陶瓷坯釉料主要有如下作用:①乳濁(避光)、增白,②加強(qiáng)坯體強(qiáng)度,③增強(qiáng)抗水解性,④增強(qiáng)硬度和耐磨度. ZrSiO4在陶瓷坯釉中作用的不可替代性的結(jié)論,直到今天的實(shí)踐證明,找到硅酸鋯的替代品仍是一項(xiàng)非常艱難的工作。硅酸鋯市場有很多種,您買得硅酸鋯屬于什么含量的。以66含量為基準(zhǔn),以ATO濕法高級砂球磨的硅酸鋯為標(biāo)準(zhǔn),其成分為:SiO2<32%,Al2O3<1%,ZrO2>65.3%,Fe2O3<0.1%,TiO2<0.1%,雜質(zhì)含量總和不超過1%.如何能得到硅酸鋯的全分析呢,什么分析方法能得到硅酸鋯真實(shí)含量,我們對比了目前硅酸鋯的化學(xué)分析方法,化學(xué)分析方法測定鋯(鉿)合量和XRF測鋯(鉿)合量的差別
|
化學(xué)分析鋯(鉿) |
X熒光分析法測定鋯(鉿) |
理論依據(jù) |
GB/T 4984-2007
a)苦杏仁酸重量法
b)EDTA絡(luò)合滴定法 |
X熒光分析,根據(jù)鋯(鉿)原子核外層電子對X射線反射、折射和散射產(chǎn)生的特征譜線,與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)曲線強(qiáng)度對比 |
測定操作過程 |
樣品預(yù)處理:過程完全一致,包括
破碎、粉磨、烘干、灼燒 |
樣品預(yù)處理:過程完全一致,包括
破碎、粉磨、烘干、灼燒 |
熔樣:a) 硫酸+氫氟酸熔樣法
b)硼酸+碳酸鈉混合熔樣法 |
熔樣:硼酸鋰熔樣法,制成硼酸鹽玻璃片 |
溶解分離洗滌:a,b兩種方法有著復(fù)雜的溶解、分離、洗滌和沉淀過程 |
溶解分離洗滌: 無 |
分析測定過程:
a) 需要將洗滌好的沉淀物在高溫爐中灼燒稱重
b) 需要精確絡(luò)合滴定,并要減去雜質(zhì)干擾 |
分析測定過程:
放入熒光分析儀,開啟程序測定7~8分鐘結(jié)果自動顯示(所有結(jié)果) |
優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) |
優(yōu)點(diǎn):國標(biāo)方法;
缺點(diǎn):檢測時間長、影響因素多,結(jié)果波動大,對分析檢測人員的責(zé)任心和技術(shù)水平要求高 |
優(yōu)點(diǎn):制樣時間短,檢測速度快,檢測結(jié)果穩(wěn)定 。
缺點(diǎn) :對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)依賴,儀器價格較為昂貴 |
其SiO2和Al2O3的含量可以看出硅酸鋯的的球磨工藝,具體想知道更多細(xì)節(jié),可以關(guān)注淄博博泰斯特技術(shù)服務(wù)有限公司微信公眾號。 ZrO2,F(xiàn)e2O3,TiO2的含量可以看出生產(chǎn)硅酸鋯所球磨用的鋯英砂的品質(zhì),具體想知道更多細(xì)節(jié),可整體全分析可以看出您買的硅酸鋯有沒有摻假? 那么大家所謂的增白劑又是什么呢?請關(guān)注淄博博泰斯特技術(shù)服務(wù)有限公司微信公眾號。
三、鋯英粉
通常鋯英粉指的是鋯英砂經(jīng)過一定工藝磨成325目,用于陶瓷熔塊和耐火材料行業(yè)中,其陶瓷熔塊主要用在鋯白熔塊和噴墨熔塊中,而在鋯白熔塊和噴墨熔塊中其機(jī)理有所不同,大家所用鋯英粉的差異也很大。鋯白熔塊除了要求鋯含量足夠,對鐵、鈦、鋁含量都有要求,鐵鈦含量偏高,釉面容易發(fā)黃,鋁含量偏高,釉面乳濁度容易變差,而噴墨熔塊對鐵鈦含量要求偏低,主要用于其有助于發(fā)色,所以市場上出現(xiàn)了很多品位的鋯英粉,其中目前山東地區(qū)對鋯的檢測主要是依靠EDTA絡(luò)合滴定法,對鋯含量沒有進(jìn)行每批檢測,造成產(chǎn)品批次質(zhì)量相當(dāng)?shù)牟环€(wěn)定。
市場上用量比較大鋯英砂經(jīng)過化學(xué)分析對比表
|
MB高級 |
MB標(biāo)準(zhǔn) |
南非 |
印尼 |
莫桑比克 |
越南 |
海南 |
ZrO2(%) |
65.95 |
65.71 |
|
66.54 |
|
|
66.51 |
SiO2(%) |
33.37 |
33.41 |
|
33.10 |
|
|
32.47 |
Al2O3(%) |
0.52 |
0.63 |
|
0.23 |
|
|
0.06 |
Fe2O3(%) |
0.03 |
0.05 |
|
0.03 |
|
|
0.21 |
K2O(%) |
0.05 |
0.05 |
|
0.05 |
|
|
0.02 |
TiO2(%) |
0.05 |
0.12 |
|
0.01 |
|
|
0.28 |
PbO(%) |
0.02 |
0.02 |
|
0.03 |
|
|
0.03 |
燒失(900℃) |
0.05~0.3 |
0.05~0.3 |
|
0.05~0.3 |
|
|
0.05~0.9
|