CaO对六盘水地区玄武岩熔体性质的调节研究

葛 源，潘 东，李 松，赵 丹，王 平

(六盘水师范学院,化学与材料工程学院，六盘水 553004)

0 引 言

玄武岩纤维、碳纤维和玻璃纤维是国家重点发展的纤维产业，其中玄武岩纤维因其抗拉强度高、弹性模量大、耐高温、耐腐蚀等优点，被广泛应用于军事、汽车、建筑等领域[1-2]。

在玄武岩纤维的制备过程中，玄武岩矿石的熔体特性，如析晶特性、熔融特性等对制备工艺和产品性能影响极大。熔融温度和析晶温度是对玄武岩熔化、成型过程中传热和流动过程进行数值模拟不可缺少的物性参数[3]。部分研究者认为矿物质及其组成在高温过程中存在交互影响，如钠长石、辉石、堇青石的混合熔化能够降低玄武岩熔化温度[4]。也有研究表明，玄武岩的酸度系数、FeO/Fe2O3、SiO2/CaO、SiO2含量等对玄武岩成纤的影响比较显著[5-7]。Kuzmin等[8]研究了MgO和ZnO对玄武岩纤维结构聚合度的影响，结果表明随着MgO和ZnO含量的增加，玄武岩纤维的结构聚合度降低。Cao[9]、Park[10]等认为CaO、Na2O、K2O等在玄武岩结构中作为网络修饰者，Ca2+离子半径较大，对硅酸盐网络结构的破坏作用比较明显。在实际生成中玄武岩的成分复杂且波动大，造成其熔体成分不均匀、粘度波动大，导致玄武岩纤维在拉丝过程中容易出现断丝和表面缺陷等问题。而CaO作为重要的助熔剂、调节剂，因其来源广泛、价格低廉被广泛应用于火法冶金领域，经过长期的科学研究和生产实践，石灰石、熟石灰、石灰等钙基添加剂在炼钢、炼铁、耐火材料等方面的应用比较成熟。

贵州省六盘水地区拥有丰富的玄武岩矿产资源，但该地区玄武岩由于存在酸度系数偏高、铁含量偏高、熔制温度偏高等问题而无法被直接利用。……