矿化剂泛指内生成矿作用中对成矿物质的运移和集中起重要媒介作用的物质。矿化剂可分为单矿化剂和复合矿化剂。加入少量的矿化剂能促进烧结和改善制品某些性能。
能促进或控制陶瓷结晶化合物的形成或反应而加入配料中的物质。
矿化剂加入量少,但能促进烧结和改善制品某些性能。例如氧化铝陶瓷中加入少量氧化镁为矿化剂,以抑制晶粒异常长大,防止降低抗折强度。
能加速结晶化合物的形成,使水泥生料易烧的少量外加剂。加入的矿化剂可以通过与反应物作用而使晶格活化,从而增强反应能力,加速固相反应。
岩浆中的挥发组分对岩浆的分异、同化作用以及某些成矿元素的搬运和富集有着重要的影响,故称为矿化剂,亦称挥发份。
主要有H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等,由于它们的熔点低、挥发性高,特别能与金属元素组成易溶络合物,因而这些金属得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿。
1. 碱金属盐类 该类矿化剂常以盐或卤化物引入。其矿化作用不仅和加入量有关,而且在不同温度下有不同的最佳用量(最大限量)。例如,在1300℃,加入的钠盐的最佳浓 度,相当于含Na2O2%。而在1400~1600℃时的最佳浓度则相当于含Na2O1%。钾盐、锂盐或其卤化物用作矿化剂,也都有类似的情况。一般来 说,在一定的温度条件下,引入的该类矿化剂超过最佳用量,莫来石的含量随之减少。锂盐可用作优等矿化剂,所生成的莫来石具有3Al2O3·2SiO2型组 成。
2. 碱土金属盐类 碱土类的钙、镁常参碳酸盐及氟化物引入,锌以氧化物引入。最近有人用红外吸收光谱研究了CaO、MgO作为矿化剂的作用,认为前者对生成莫来石有利,而后者则促成 -Al2O3中间相生成,然后再形成莫来石。 加入该类矿化剂(盐类或卤化物)其相当于氧化物含量的最佳用量并和温度有关。例如,在1400℃时,钼的最适宜浓度,约相当于含CaO2%;1500℃时则为1%。钙、镁氧化物的矿化效果超过碳酸盐。锌盐类作为矿化剂 的唯一物质是ZnO,在1400℃时,最佳用量为1%。 有资料报导,碱土金属氧化物特别是MgO对抑制莫来石晶体长大有利,这无疑对提高匣钵的使用寿命是有利的。
3. 稀土金属类 其中Ce2O3是唯一用作矿化剂的稀土金属化合物。在1400℃时,其最大限量为1%。更多的用量对莫来石的生成是有害的。 4. 过渡金属类 其中少数可以作为矿化剂。TiO2在1400~1600℃范围内的最佳用量为0.75%(根据Parmelee等的研究),在较低温度,例如1200℃时,TiO2的矿化效果是很差的。
Fe2O3在1400℃时,用1%可得到60.3%的莫来石,用4�2O3得到莫来石的量为66.2%(几乎是理论值)。 MnO2受温度的影响极为敏感。在1400℃时,其最佳用量为1%,得到的莫来石量为61%,而在1200℃,只有6%的莫来石。 ZrO2、MoO3在1300℃以上,加入1%也是比较令人满意的矿化剂。
立窑生产中,由于温度不均匀性,加人矿化剂的效果比较显著,在回转窑生产中,窑内温度 高、一般不采用矿化剂。当采用易烧性差的原料时,有的也用矿化剂。水泥厂常用的矿化剂有:①氟化物盐类,其矿化效果相对比NaF>BaF2>AlF3>MgF2>CaF2(萤石);②硅氟酸盐类,Na2SiF6>CaSiFs>MgSiF6;③硫酸盐类,Na2S04>CaS04以及硫酸铁、硫酸钡、硫酸锌等;④磷酸盐类,Ca3(P04)2>Zn3(P04)2>AlP04>FeP04;⑤工业废渣有磁铁矿、铜矿渣、氟矿渣、铜尾矿等。生产上广泛采用石膏、氟化物作为矿化剂。萤石能加速CaC03分解反应和固相反应以及加 速C3S形成,但对耐火材料有腐蚀作用、易形成快凝矿物和对大气污染,现一般不用。
B2O3(例如硼酸)、SnO2、AlF3也能促进莫来石形成。Locsei用26.7%AlF3和高岭石起混合,在575~600℃就发现有莫来石晶体 生成。将普通钠一钙一硅玻璃加入各种硅酸盐(包括粘土)中,能使莫来石生成的温度降低,其含量远远超过仅从铝硅酸盐(例如粘土)自身中所得到的量。我们谈到那些矿化剂的性质、浓度以及受热的温度对莫来石的生成起着很重要的作用,但是也有一些人认为影响莫来石含量的不是矿化剂,也与加热的时间长 短,加热的温度无关,认为这些因素只对莫来石的晶粒大小及经表面有影响,对于这种论点,我们在一些试验实例中并未碰到过。这一认点是否能成立,还有待今后进一步探索。






