
鋰瓷石已被廣泛應于玻璃行業的諸多領域,主要有以下優點:
一、可取代氧化鋁或氫氧化鋁和減少純堿用量
由于該鋰瓷石含鐵極低,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窯爐使用壽命以及節約熔化能耗
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,在高溫時于結構中形成不對稱中心,并能極化氧離子,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熔化的作用,而玻璃中同時存在兩種堿金屬氧化物所帶來的“混堿效應”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、降低玻璃粘度和表面張力、促進玻璃液澄清和均化、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,兩者綜合效應可使玻璃熔化溫度降低25—500C,使玻璃出料率增加10%以上。
三、可提高產品的亮度及白度和改善產品的理化性能
由于鋰瓷石在玻璃中引入了0.1—0.2%的Li2O,國內外大量實驗和技術文獻證明:在玻璃中以少量Li2O取代Na2O、可以提高玻璃的抗水性,這是因為Li離子半徑小,電場強度大,因此有加強玻璃網絡的作用,同時可使玻璃膨脹系數降低、結晶傾向變小。另外“混堿效應”也使其玻璃的耐水性較單一堿金屬氧化物時要好。因此在玻璃中引用適量的鋰瓷石,對改善其產品的顏色、光澤、抗沖擊、耐水侵蝕等性能都是有益的。
本文所介紹的是經過考察、試制、試生產取得成功的含鋰低鐵瓷石粉開發應用的經驗體會,所推薦的瓷石和成功工藝能廣泛用于制造中、高檔日用玻璃器皿、高檔化妝品瓶、藝術裝飾玻璃、理化儀器玻璃等。鋰瓷石化學組成大致為:Al2O318%、SiO269%、K2O3.38%、Na2O2.87%、Li2O0.8-1.6%、F20.2-0.4%、Fe2O30.06—0.15%。鋰瓷石的使用一般是以含鐵量來分級采購的:一級:Fe2O3<0.06%、二級:Fe2O3<0.1%、三級:Fe2O3<0.15%。生產證明:在上述玻璃中引入含0.10-0.20%Li2O的瓷石粉取代長石粉,使玻璃含鐵總量比原先降低30%以上,使玻璃的透明度和化學穩定性明顯提高,并能降低玻璃熔制溫度20-500C,因此這種瓷石確實是值得推廣應用的礦物原料。