目前硅灰石主要用于陶瓷、塑料、橡胶、油漆、涂料、冶金、造纸等行业,生产耐火材料或作为石棉、玻璃纤维的替代品。
陶瓷行业
陶瓷工业是硅灰石产品的主要应用领域,约占总用量的50%主要用于生产釉面砖、艺术瓷、卫生瓷、日用瓷、电力瓷、高频低耗无线电瓷和化工陶瓷。硅灰石白度高,天然硅灰石矿的纯度和白度也多为90%以上代替陶瓷釉料SiO2和CaO混合物,能烧出光滑均匀、亮白光洁的釉面。硅灰石中的SiO2、CaO成分提供低膨胀率(膨胀系数为6.5×10-6/℃)并且具有良好的抗热震性以减少坯料在烧制过程中的收缩,稳定烧制过程,基本不产生裂纹,减少产品的刺点,烧制的陶瓷具有膨胀系数低的优异性能。目前国内很多陶瓷厂都实现了硅灰石陶瓷低温快速烧制,素烧节油可达30%~50%烧成温度降低150~180℃,烧成时间缩短到23~40h成品合格率提高10%~13%成本下降16%~23%达到高节能增效。日本利用硅灰石等原料制成玻璃陶瓷材料、骨料和低档硅灰石制成陶瓷针状硅灰石,获得专利。其产品具有优异的耐热性、耐水性和耐热冲击性,机械强度高,可重复使用1 000多次;德国开发了一种硅灰石焦磷酸钙方晶石陶瓷作为电绝缘,其产品对电弧具有优异的耐热性。
塑料行业
与其他非金属矿物材料相比,硅灰石具有高电阻、低介电常数和低吸油性能。改性硅灰石与塑料的相容性大大提高,粉碎后仍保持的针状晶体可以提高塑料的性能,保证产品热稳定性高、介电性低、吸油性低、机械强度高,降低产品成本。尼龙是硅灰石应用的最大市场之一。硅烷偶联剂改性后的硅灰石可以增强尼龙6或尼龙66,提高弯曲强度、拉伸强度、吸湿率和尺寸稳定性。填充50%硅灰石复合材料的冲击强度为原来的11.97kJ/m2提高到247.8kJ/m2;填充硅灰石的尼龙6浸湿7d后的吸湿率仍比无填充尼龙低,而其弯曲模量也高;用钛酸酯偶联剂处理后的硅灰石填充尼龙66,填充量为40%当时,比无填充成型温度降低14℃冲击强度几乎不变。用硅灰石和玻璃纤维混合料填充聚丙烯可以获得成本低、加工流动性和力学性能优异的复合填充改性材料。
橡胶行业
硅灰石在橡胶行业的应用研究在国内发展较早,实现了应用RB硅灰石粉代替立德粉、部分钛白粉、白炭黑、轻钙、陶土等作为各种橡胶的填料,产品的性能指标得到了改进。应用结果表明,硅灰石橡胶中使用硅灰石可以大量替代钛白粉、陶土和立德粉,起到一定的增强作用,提高白色着色剂的覆盖能力,起到美白作用。
涂料行业
硅灰石主要用于涂料行业的聚丙烯防腐涂料,其粉状原料具有较高的表面光泽度、良好的防水侵蚀和缓冲pH值的性能。硅灰石代替钛白粉等白色颜料作为涂料中的体质颜料,起到遮盖和增量的作用,可以降低涂料成本,增加漆膜厚度,使漆膜丰满、坚固、耐磨,调节涂料的流变性能,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剂的作用。生产出来的颜料可以呈现纯白色,也可以呈现鲜艳美丽的颜色。白漆可以长时间保持亮色,颜料沿表面分布均匀。另外,硅灰石吸油率20~26g/100g较低,可以降低粘结物的消耗。
冶金行业
硅灰石是天然的低温熔化材料,具备固有的助熔性能、成分稳定、纯度高、碱度(CaO/SiO2)趋于中性等优良特性为冶金炼钢的保护连铸料提供了理想的原料,特别是硅灰石Al2O3的含量很小,使冶金保护渣吸附钢水中的有害杂质Al2O3三是能力极强。我国已成功以硅灰石为原料,添加萤石、碱粉等添加剂,膨胀珍珠岩、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护渣,取代了昂贵的进口保护渣,促进了冶金炼钢行业的发展。硅灰石还具有优异的耐热性,可用于控制