CaO對六盤水地區玄武巖熔體性質的調節研究

葛 源，潘 東，李 松，趙 丹，王 平

(六盤水師范學院,化學與材料工程學院，六盤水 553004)

0 引 言

玄武巖纖維、碳纖維和玻璃纖維是國家重點發展的纖維產業，其中玄武巖纖維因其抗拉強度高、彈性模量大、耐高溫、耐腐蝕等優點，被廣泛應用于軍事、汽車、建筑等領域[1-2]。

在玄武巖纖維的制備過程中，玄武巖礦石的熔體特性，如析晶特性、熔融特性等對制備工藝和產品性能影響極大。熔融溫度和析晶溫度是對玄武巖熔化、成型過程中傳熱和流動過程進行數值模擬不可缺少的物性參數[3]。部分研究者認為礦物質及其組成在高溫過程中存在交互影響，如鈉長石、輝石、堇青石的混合熔化能夠降低玄武巖熔化溫度[4]。也有研究表明，玄武巖的酸度系數、FeO/Fe2O3、SiO2/CaO、SiO2含量等對玄武巖成纖的影響比較顯著[5-7]。Kuzmin等[8]研究了MgO和ZnO對玄武巖纖維結構聚合度的影響，結果表明隨著MgO和ZnO含量的增加，玄武巖纖維的結構聚合度降低。Cao[9]、Park[10]等認為CaO、Na2O、K2O等在玄武巖結構中作為網絡修飾者，Ca2+離子半徑較大，對硅酸鹽網絡結構的破壞作用比較明顯。在實際生成中玄武巖的成分復雜且波動大，造成其熔體成分不均勻、粘度波動大，導致玄武巖纖維在拉絲過程中容易出現斷絲和表面缺陷等問題。而CaO作為重要的助熔劑、調節劑，因其來源廣泛、價格低廉被廣泛應用于火法冶金領域，經過長期的科學研究和生產實踐，石灰石、熟石灰、石灰等鈣基添加劑在煉鋼、煉鐵、耐火材料等方面的應用比較成熟。

貴州省六盤水地區擁有豐富的玄武巖礦產資源，但該地區玄武巖由于存在酸度系數偏高、鐵含量偏高、熔制溫度偏高等問題而無法被直接利用。……