一、人造石英石和石英砂

　　1、人造石英石概念

　　人造石英石是由骨料90%以上的天然石英和10%左右的色料、樹脂和其它調(diào)節(jié)粘接、固化等的添加劑組成。 首先用專用的攪拌機攪拌物料(包括樹脂和石英砂等)，然后將物料布到模具里，再送入壓機壓制成型，再將板材送入固化爐里固化，最后是后續(xù)加工(包括翻板，定厚，拋光，切割等)。

　　2、人造石英石配方：

　　5-100目石英砂：60-63%

　　320-2500目石英粉：28-32%

　　不飽和樹脂:7-9%

　　色料及偶聯(lián)劑：0.4-0.6%

　　紫外線吸收劑：(樹脂量)0.5-1%

　　分解劑：(樹脂量)0.5-1%

　　固化劑：(樹脂量)0.8-1%

　　從以上配方得出：石英砂粉的比例為88-95%左右。在我們生產(chǎn)人造石英石板材的配方作為生產(chǎn)石英砂粉企業(yè)生產(chǎn)石英砂粉參考必不可少的主要內(nèi)容。缺乏對石英砂粉在人造石英石板材中應(yīng)用的認(rèn)知：一是石英砂粉產(chǎn)品是否適用人造石;二是石英砂粉是否滿足人造石英石的生產(chǎn)要求。

　　二、石英砂粉在人造石英石應(yīng)用的指標(biāo)分析

　　1、外觀

　　(1)顏色統(tǒng)一：無雜色、無雜物。一般要求雜色顆粒在2%以下。就是說一百個顆粒里面有異色的顆粒不能超過2個。特別是在產(chǎn)品中鮮艷類顆粒和黑色顆粒。

　　色澤一致，當(dāng)產(chǎn)品是奶白色的顆粒，要求全部是奶白色顆粒;是半透明的顆粒就要要求是半透明顆粒。原礦出現(xiàn)兩種以上的礦類時候要進行分類再進行加工。

　　(2)表面清潔度好：無粉塵、顆粒表面干凈。顆粒中的粉塵一是雜質(zhì)，二是純度不高的石英，三石英顆粒顏色為乳白色或無色半透明狀，油脂光澤。粉塵遮蓋顆粒，會呈灰蒙蒙一層。做出板材后體現(xiàn)不了石英顆粒的透明立體感覺。

　　檢查石英砂產(chǎn)品顆粒，用密封袋裝少許樣品，在密封袋來回抖動數(shù)次，密封袋仍為透明。二是用手伸向一定量樣品，手上不沾任何粉塵。三是取透明的塑料杯。把樣品放進塑料杯，同時倒入相應(yīng)的水?dāng)嚢韬罂此欠駵啙帷＿@些都是檢測清潔度的有效辦法。

　　2、形貌

　　要求顆粒狀，顆粒越是呈球狀。比表面積越小。比表面積越小，吸油值就越小，用的樹脂就越少。非顆粒狀石英砂在混合攪拌時阻力越大。

　　顆粒形貌與比表面積關(guān)系(從大到小)：針狀——片狀——顆粒狀——球狀

　　石英礦莫氏硬度高達(dá)7左右，性脆無解理，貝殼狀斷口。加工時顆粒大部分呈片狀顆粒居多。

　　3、粒度組成

　　粗顆粒是做骨料，相當(dāng)于混凝土的石子和鋼筋作用;起到裝飾修飾美觀效果。細(xì)粉是填充和加固作用，類似于混凝土中的細(xì)沙;使板材密度更高，致密性更好來達(dá)到防污效果。各目數(shù)根據(jù)需求進行相應(yīng)的搭配，力求板材的顆粒晶體美觀度達(dá)到或超過天然板材。

　　常用規(guī)格：4-6#、6-8#、8-16#、16-26#、26-40#、40-70#、70-120#、325-400#、800-2500#等。4-120#這一段粒度砂，篩面不允許超過0.5%，篩底不允許超過5%。325#以細(xì)部分，以粒度D97值通過相應(yīng)目數(shù)為準(zhǔn)。

　　4、白度

　　白度是石英砂粉在人造石英石要求的一個重要指標(biāo)，尤其是石英粉的白度有嚴(yán)格的要求和規(guī)定。

　　石英砂對白度沒有嚴(yán)格的要求，規(guī)定了顏色一致。

　　石英粉的白度必須大于90度。當(dāng)石英粉白度大于90時候，石英粉和樹脂混合時候不會發(fā)黑。白度大于90度時，和樹脂混合后發(fā)生變色發(fā)黑，要檢查發(fā)黑的原因。

　　5、水分與包裝

　　要求水分在0.5%以下。包裝具有防潮效果，盡量避免使用閥口袋包裝。

　　三、生產(chǎn)人造石英石用板材砂原料

　　最早的人造石就是水磨石地面，是一種以水泥為主要原材料的一種復(fù)合地面材料，將碎石拌入水泥制成混凝土后表面磨光的制品。碎石采用花崗巖、大理石等材料。莫氏硬度從2.7到4不等。因此說任何類碎石都可以做骨料。人造石英石也同樣這樣的理論，凡是石英礦都可以做人造石石英石的原料。石英按成礦可以分為：脈礦石英、砂(巖)礦石英、風(fēng)化(粉)石英等。

　　1、脈礦石英

　　脈石英是由地下巖漿分泌出來的SiO2的熱水溶液填充沉淀在巖石裂縫中形成的。外觀呈乳白色、白色，致密堅硬。石英為顯晶質(zhì)，結(jié)晶顆粒粗大，在2mm以上。化學(xué)成分很純，SiO2含量達(dá)99%以上，雜質(zhì)成分很小，有的夾有紅色或黃褐色水銹。石英脈礦體多呈脈狀、雞窩狀、透鏡狀，有的是分叉，長數(shù)米至數(shù)百米，厚數(shù)十厘米至數(shù)十米。

　　2、砂(巖)礦石英

　　一般為共生礦床，石英以顆粒狀態(tài)伴生其他礦物上，如高嶺土中的尾礦是石英等。各個高嶺土礦山都有大量的石英砂。顆粒從5目到100目不等，提純后的石英砂含SiO2都在97%以上，部分高達(dá)99.5%以上。透明的砂礦做出來的砂比脈礦做出來的砂透明度更好，形貌更趨于顆粒狀球體。吸油值比脈礦產(chǎn)品更低。

　　3、風(fēng)化(粉)石英

　　風(fēng)化石英是天然石英經(jīng)過千百萬年風(fēng)化后形成，其原結(jié)晶形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)化，變成細(xì)小的晶粒，部分轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，主要成分仍為二氧化硅(SiO2)，也含有少量氧化鋁(Al2O3)。風(fēng)化石英在人造石英石上的應(yīng)用未見有報道。本人有用粉石英加工后再在板材上應(yīng)用的試驗。粉石英的顆粒細(xì)，做出的板材更細(xì)膩。光潔度更好，防污效果更佳。其結(jié)晶形態(tài)為非晶體，接近于白炭黑二氧化硅的性質(zhì)。

　　4、其他硅質(zhì)材料

　　鵝卵石是最常見的石英礦，鵝卵石，是開采黃砂的附產(chǎn)品，因為狀似鵝卵而得名。主要化學(xué)成分是二氧化硅，其次是少量的氧化鐵和微量的錳、銅、鋁、鎂等元素及化合物。它們本身具有不同的色素，如赤紅者為鐵，藍(lán)者為銅，紫者為錳，黃色半透明為二氧化硅膠體石髓，翡翠色含綠色礦物等等;由于這些色素離子溶入二氧化硅熱液中的種類和含量不同，因而呈現(xiàn)出濃淡、深淺變化萬千的色彩，使鵝卵石呈現(xiàn)出黑、白、黃、紅、墨綠、青灰等色系。

　　目前在人造石英石板材方面主要以脈石英為主。砂巖石英、鵝卵石石英開始進入到板材制造，受應(yīng)用推廣和觀念影響，目前用量比例不高。順著環(huán)保日益提高，有色硅石將大大提高其下游應(yīng)用。下圖是各種石英原礦和成品：

　　

 

　　四、生產(chǎn)注意事項

　　1、石英砂生產(chǎn)工藝流程(推薦濕法破碎，以濕法為例)

　　石英原礦——破碎(磁選)——選礦(人工、光電選)——細(xì)碎(磁選)——水洗——脫水——烘干——篩分(磁選)——精選(人工、光電選)(磁選)——成品

　　2、選礦

　　光電選礦效果一般，石英不像其他白色非金屬礦。石英礦顆粒越小其透明度越好。光選識別分辨越難，特別是粉紅色的、淡黃色等顆粒基本識別不清，無法挑選。

　　(1)光電色選機選石英的優(yōu)缺點：

　　履帶式：適合范圍廣，分選顆粒允許在1公分到10公分。顆粒越大，透明度越差，分選效果越好。

　　溜槽式：適合范圍窄，分選顆粒范圍在8目到40目。

　　(2)光電色選機的應(yīng)用

　　在選擇色選機類型建議使用履帶式，在細(xì)碎前進行選礦。在包裝前再進行精選一次。確保了產(chǎn)品色差度小。

　　在實際生產(chǎn)中一般采用機械法清洗，然后再使用光電色選機分選，有效提高效率，降低選礦成本。

　　3、工藝設(shè)備的選型

　　生產(chǎn)設(shè)備選型決定了產(chǎn)品加工顆粒形貌。建議使用鐵類破碎加工設(shè)備，不建議使用高鋁襯磚類的球磨機加工板材砂。加工石英砂的設(shè)備應(yīng)以鐵類設(shè)備位置，能產(chǎn)生磨損的鐵能通過強磁、酸洗去掉的工藝。高鋁襯磚在生產(chǎn)過程中受外力，變成小顆粒夾雜在石英砂顆粒中，變成白點(石英砂顆粒是透明狀，而高鋁碎片是白色非透明，做成板材后呈明顯白色)，直接影響到板材的美觀。合金磨損后，進入石英砂顆粒中，合金非導(dǎo)強磁性，難于用強磁磁選干凈。合金顆粒在人造板材中受光合和氧化作用，逐漸生銹變色，導(dǎo)致整塊板失去原有色彩。

　　制造過程中的容器、輸送等應(yīng)用塑料制品或做耐磨等措施，減少二次污染。

　　制砂的篩網(wǎng)可以采取尼龍篩網(wǎng)代替不銹鋼。

　　制粉應(yīng)該采用二級收塵系統(tǒng)，一級收塵做產(chǎn)品用，這段產(chǎn)品純度最高，雜質(zhì)都跑到二級除塵器去了。二級產(chǎn)品降級用，白度純度比一級有所降低。

　　4、關(guān)于酸洗砂在人造石英石的使用

　　人造石英石嚴(yán)格來說禁止使用酸洗石英砂來生產(chǎn)，酸洗石英砂容易殘留酸物質(zhì)在石英砂顆粒表面，造成微酸和光合氧化作用，板材直接泛黃。現(xiàn)在市面的小型廠家為了降低成本，不少酸洗石英砂廠家沒有條件完全把酸清洗掉。對石英存在了解不足，認(rèn)為石英砂不吸水，故也不吸酸。不重視酸物殘留值。石英砂顆粒表面不是完全鏡面，而是由許多小凹凸組成，對酸殘留存在條件。所以酸洗石英砂的酸務(wù)必要酸洗至中性。

　　對酸洗石英原礦來說，洗去酸殘留更容易。效率比酸洗石英砂高，缺點是部分的酸洗不到，如石英塊中間的水線黃皮等。

　　5、磁選

　　磁選是石英砂制程必不可少的工序。石英砂中有含量高的氧化鐵，帶透明的顆粒可以隱約看出帶鐵顆粒包裹在產(chǎn)品顆粒中。

　　機械鐵通過強磁去掉，石英砂顆粒不能有機械鐵殘留，其后遺癥和酸殘留一樣，不像酸整塊板泛黃。但會在板材上產(chǎn)生點點銹點。

　　強磁磁力應(yīng)該選15000高斯以上的，有效磁選效率應(yīng)該維持在10000高斯左右，才能把部分氧化鐵去除。這樣工藝一道磁選降到150ppm以下，三道更多時候可以降到80ppm以下。一般磁選次數(shù)不能少于三次，一般為5道磁選。

　　在產(chǎn)品準(zhǔn)備包裝前，都要用8000高斯左右的磁棒檢測，成品是否有合金顆粒、半砂鐵顆粒等。隨機抽樣，在20公斤到50公斤樣品中磁棒上允許含鐵顆粒在5個以下。

　　6、表面包覆處理

　　人造石英石板材用石英砂，目前進行改性包覆處理的廠家是極少。在生產(chǎn)中為顆粒包覆改性劑，比在混合時候加偶聯(lián)劑。效果更好。

　　在產(chǎn)品烘干即將結(jié)束后改性劑以噴霧形式，使改性劑和石英砂顆粒充分接觸就行。

　　五、總結(jié)

　　人造石英石板材用石英砂基本要求是：

　　一、顏色一致，透則透，白則白;紅似血，黑如墨，黃如玉等。總之一個產(chǎn)品里面不能有第二種顏色在里面。

　　二、粒度組成均勻，不能有太多過粗或過細(xì)的顆粒，影響顆粒大小不均的美觀度。追求顆粒趨于顆粒狀，使板材更接近自然板材。

　　三、產(chǎn)品干凈清潔度好，無粉塵。

　　四、水分含量要低于0.5%。