硅是地殼中第二大蘊藏量的元素，占２８．２％，它的氧化物二氧化硅在自然界中極為豐富。石英是常見的也是最廣泛開采的一種非金屬礦物。二氧化硅具有三種晶體結(jié)構(gòu)：石英、鱗石英和方石英；具有三種隱晶式結(jié)構(gòu)“黑硅石、燧石和玉髓，（雜色玉髓叫瑪瑙）；其水合形式為蛋白石。ＳｉＯ２有多種晶型，在陶瓷中最重要的是加熱時的變化情況，因石英在加熱過程中晶型轉(zhuǎn)化。ＳｉＯ２是陶瓷、玻璃和搪瓷的主要成分。石英是陶瓷、玻璃和搪瓷的一種主要基本原料。脈石英、石英巖（硅石）用于陶瓷坯、釉料；熔融石英用作陶瓷窯具；燧石、玉髓用作硅磨材料和球磨機內(nèi)襯等；蛋白石、硅藻土作多孔陶瓷原料使用。粉石英被使用于陶瓷，已引起陶瓷科技工作者的重視。萍鄉(xiāng)南坑妙泉出產(chǎn)的以天然粉石英經(jīng)淘洗篩選精制的石英粉是一種價廉優(yōu)質(zhì)的陶瓷坯、釉用原料。硅石和硅砂。硅砂又叫石英砂、玻璃砂，用于玻璃和搪瓷工業(yè)。熔融石英和晶體石英用于電子陶瓷工業(yè)。二氧化硅與其他氧化物結(jié)合，組成了被稱為硅酸鹽的大類礦物；傳統(tǒng)陶瓷和許多新開發(fā)的材料中所使用的原料及最終產(chǎn)品，大多數(shù)由硅酸鹽組成。
　?。薄⑵监l(xiāng)粉石英
　　 １．１ 萍鄉(xiāng)粉石英，為天然風化的粉石英礦床，是灰?guī)r經(jīng)過長期交代、水解作用形成硅質(zhì)巖經(jīng)風化而成。賦存在當?shù)厍治g基準面以上，水文條件簡單。礦體堆積致密，表層厚薄不一，覆蓋嚴密。原礦污染少，自然度高，品質(zhì)好、燒失量少。原礦粉石英外觀呈白、灰白、黃白色疏松粉狀，用手捻之即成粉末，偏光顯微鏡下觀之，多呈無色透明，棱角略有磨損。掃描電子顯微鏡下放大３２０倍后觀之，呈多角形顆粒，具有較平直的棱，表現(xiàn)略顯凹形。粉石英自然白度７２°，煅燒后白度尚可增加，無粘性和可塑性。原礦粉石英粒度不一。其中：１０—３０μｍ顆粘占有很大比重，２５０目占８０％左右。但也有少量塊狀礦石在２０～５０ｍｍ以上，大塊的呈蜂窩狀，易粉碎。礦體綿延７Ｋｍ，是理想的群采露天礦。南京大學地質(zhì)系等單位對萍鄉(xiāng)粉石英進行了勘探和研究，已探明工業(yè)儲量在１５００萬噸以上，屬大型礦床，居全國粉石礦首位。
　　 萍鄉(xiāng)南坑妙泉粉石英礦，位于淅贛鐵路以南，屬萍鄉(xiāng)南坑鎮(zhèn)境內(nèi)與３１９和３２０國道相鄰。距萍鄉(xiāng)市３３Ｋｍ，汽車直達，運輸方便。
　　 １．２ 萍鄉(xiāng)粉石英礦試產(chǎn)于２０世紀８０年代初期，經(jīng)過１０余年的發(fā)展，現(xiàn)年產(chǎn)精制石英粉１萬噸以上。銷售１０余個省，供數(shù)百家陶瓷廠和釉料廠生產(chǎn)坯釉用原料。
　　 １．３開采與精制工藝
　　 （１）露天開采
　　 （２）工藝流程精制：將開采出來的疏松、粒度不一的粉狀原礦運至加工場地（小溪旁邊或有水源的地方），用電動水泵抽水沖洗篩選（即淘洗篩選）原礦。即先用清水沖洗露天貯存的礦石粉，然后將礦石粉過篩后流入沉淀池中，在池內(nèi)加入一定量的水玻璃，使混雜的表土充分懸浮，經(jīng)過一段時間后將懸浮的泥漿水放掉，經(jīng)過多次過篩，多次懸浮沉淀，然后脫水干燥、包裝。這種濕法加工方法，流程簡單，最大的優(yōu)點是使有害組分Ｆｅ２Ｏ３以及ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３等雜質(zhì)含量大大降低，從而進一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　 （３）萍鄉(xiāng)南坑妙泉出產(chǎn)精制的天然石英粉，產(chǎn)品細度好，粒度均勻，主要粒級集中在１０～２０μｍ和２０～５０μｍ之間，其中小于３２０目／英寸的顆粒（＜５０μｍ）占９８％以上。粒度分析結(jié)果見表１。
　　表１
　　粒級范圍 ２～５μｍ ５～１０μｍ １０～２０μｍ ２０～５０μｍ ５０～７６μｍ
　　百分含量 ３．８ １０．１ ５８．４ ２６．５ １．３
　　 成分穩(wěn)定。萍鄉(xiāng)南坑精制的天然石英粉礦物成分經(jīng)偏光顯微鏡、Ｘ射線衍射分析、紅外吸收光譜分析都證實，其主要礦物成分為微晶石英（α—石英）。
　　 化學成分，分析結(jié)果見表２。為了便于同其他各地優(yōu)質(zhì)粉石英進行對比，表中還列入美國的塞內(nèi)卡和伊利諾斯產(chǎn)的粉石英化學成分數(shù)據(jù)。通過對比，可以看出，萍鄉(xiāng)粉石英不僅成分很純，ＳｉＯ２達９９．６５％，有害雜質(zhì)組分（Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２）也相當?shù)?，在０．０３％以下，說明萍鄉(xiāng)粉石英礦質(zhì)量屬上乘。
　　 萍鄉(xiāng)南坑出產(chǎn)的精制天然石英粉，色澤均勻，品位高，包裝質(zhì)量符合內(nèi)貿(mào)與出口要求。
　?。?應(yīng)用研究
　　 ２．１ 石英（ＳｉＯ２）在陶瓷中的作用
　　 （１）石英可調(diào)劑坯坭的可塑性和結(jié)合性。并能在干燥時降低收縮，縮短干燥時間，減少坯體變形。
　　 （２）石英在燒成中，它的膨脹適當?shù)氐窒黧w燒成收縮；在高溫時，一部分與Ａｌ２Ｏ３反應(yīng)生成莫來石晶體和余下的游離石英，構(gòu)成瓷胎骨架，提高制品的機械強度和化學穩(wěn)定性；另一部分溶解于長石玻璃中，增加液相的粘度，增強坯體抵抗變形能力。并填充于坯體骨架之間，使瓷質(zhì)致密，白度和透光度增加。
　　 （３）ＳｉＯ２作為主要的也是唯一的酸根（ＲＯ２團）用于所有的釉中。
　　 （４）它在釉中是玻璃質(zhì)的生成體，賦予釉的良好理化性能（耐化學侵蝕性、耐磨性、機械強度、硬度、白度、光澤度、抗熱震性等）。
　　 ２．２ 石英的使用技術(shù)要求
　　 按照國家（原輕工業(yè)部）ＱＢ９０１—８２日用陶瓷石英、石英砂標準要求。使用它們的重要條件是其純度、特別是鐵、鈦含量，另一方面是晶型轉(zhuǎn)化情況，主要是顆粒度和顆粒形狀決定。
　　 ２．３ 粉石英的應(yīng)用研究
　　 長期以來，陶瓷工業(yè)采用脈石英和石英巖（硅石）為ＳｉＯ２基料，應(yīng)用于坯、釉料中。在經(jīng)典著作和教材、手冊中，還沒有粉石英這個詞匯以及粉石英的應(yīng)用問題。
　　 （１）在日用陶瓷坯、釉中的應(yīng)用研究。（８０年代中期）本試驗坯、釉配方系某出口瓷廠生產(chǎn)配方，按大生產(chǎn)的原料配比不變，只選用萍鄉(xiāng)粉石英代替大生產(chǎn)中原來使用內(nèi)蒙古與平江產(chǎn)的脈石英和石英巖，其他原料不變，進行試驗和生產(chǎn)。
　　 （２）在以鈉代鉀研制日用瓷中的應(yīng)用，筆者在該項課題探索中使用的石英完全是萍鄉(xiāng)南坑精制的粉石英。在強化瓷中的應(yīng)用研究和微波爐用瓷中的應(yīng)用研究見《中國陶瓷》１９９２年第６期和１９９３年第６期。
　　 萍鄉(xiāng)粉石英，相當于純石英，因含鐵、鈦陶瓷有害雜質(zhì)少，細度符合生產(chǎn)工藝要求，不需煅燒和易于制備等特點，引起陶瓷工業(yè)的重視。現(xiàn)已廣泛用于建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷和日用陶瓷工業(yè)以及電瓷工業(yè)，并獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　 ３、結(jié)語
　　 （１）尾礦含ＳｉＯ２仍在９９％以上，Ｆｅ２Ｏ３０．１％左右，主要是顆粒粗些。這種粗顆粒石英再加工粉碎、篩選、分級用玻璃砂用于玻離工業(yè)?？沙蔀闊o尾礦的礦。
　　 （２）實踐證明粉石英應(yīng)用于陶瓷工業(yè)，各種性能不僅能滿足工藝質(zhì)量上的要求，而且還優(yōu)于脈石英和石英巖。
　　 （３）據(jù)文獻報道，我國粉石英礦藏資源較豐富，主要分布于江西、湖南、浙江和廣東等省。
　　 （４）關(guān)于粉石英的研究報道不多。經(jīng)典著作和教材及手冊尚缺乏它的有關(guān)資料。
　　 （５）萍鄉(xiāng)粉石英在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用研究“成果”已入選《中國科學技術(shù)文庫·化學工程》、（陶瓷工程）７６３面、科學技術(shù)文獻出版社、１９９７和《中國建設(shè)科技文庫》（建筑材料卷·陶瓷）８５９面、中國建材工業(yè)出版社，１９９８
　　 （５）實踐證明，深入研究、探討、擴大粉石英的應(yīng)用，不僅為陶瓷工業(yè)提供一個新型的原料基地；同時也給礦區(qū)人們開辟了致富之路。