蓝晶石、红柱石、硅线石和莫来石：元素，矿业，用途

蓝晶石、红柱石和硅线石是天然存在的无水硅酸铝矿物。每一种都具有相同的化学式，Al 2 SiO 5，但晶体结构不同，使它们成为矿物多晶型物。晶体结构的这些差异赋予这三种矿物中的每一种一些独特的物理特性，并且现代工业对每种矿物的使用方式略有不同。莫来石是一种非常稀有的矿物，因其在苏格兰马尔岛的发现地点而得名。

莫来石虽然在自然界中很少见，但可以通过将任意数量的硅酸铝矿物按一定比例加热到正确的温度来人工生产。

蓝晶石是一种蓝色到浅绿色的三斜晶系​​矿物，存在于片麻岩、片岩和伟晶岩中的长而薄的刃状晶体和结晶聚集体中。

红柱石是一种黄色、棕色、绿色或红色的斜方晶系矿物，出现在片岩、片麻岩和角岩中的厚近绿色棱柱体中​​。宝石级红柱石呈现出强烈的多色性——在一个方向呈棕绿色，垂直方向呈棕红色。红柱石也存在于风化脱离岩石的砂矿聚集区。

硅线石是一种棕色、浅绿色、灰色或白色斜方晶系矿物，呈长而细的针状晶体，存在于片岩和片麻岩中。

类型
矿物

矿物分类
硅酸盐

化学式
Al2SiO5（蓝晶石、红柱石、硅线石）、Al6Si2O13（莫来石）

条纹
白色的

莫氏硬度
6.5-7.5

晶系
三斜晶系（蓝晶石）、正交晶系

颜色
蓝色、白色，很少有绿色、灰色、黄色、粉红色、橙色和黑色，可分区（蓝晶石）；无色至淡粉色或灰色（莫来石）；粉色、紫色、黄色、绿色、白色、灰色；在薄片中，无色至粉红色或绿色（红柱石）；无色或白色至灰色，也有褐色、黄色、黄绿色、灰绿色、蓝绿色、蓝色；薄片无色（硅线石）。

光泽
玻璃质、珍珠质、亚金刚石

断裂
亚贝壳状，纤维状

与矿业的关系
蓝晶石开采：
蓝晶石石英岩钻孔爆破；有时使用液压锤进行二次破碎。矿石由柴油动力铲运起，装入卡车，然后运至初级破碎机。在初级破碎机中，矿石被破碎至 –4 cm，并通过传送带传送至棒磨机，该棒磨机与分级机处于闭路循环中，将矿石研磨至 –20 目。

添加水形成浆液，从中去除 –200 目（脱泥）。新矿浆用多种成分进行调节，并通过一系列浮选槽，从矿浆中去除黄铁矿和云母污染物。来自黄铁矿回路的尾矿再次脱泥并用其他试剂调节，然后通过一段较粗的浮选槽。粗选精矿进入两级再清洗回路；粗糙电路的尾巴被浪费了。

矿石在浮选中进行进一步加工。然后将其干燥并磁选，直到最终产品为未加工的 -35 目蓝晶石产品。

红柱石开采：
红柱石以约 1.9-2.5 厘米的黑色晶体形式存在于片岩中。矿石使用货车钻机进行钻孔、爆破，并使用带有 2.29 米至 2.74 米铲斗的橡胶轮胎前端装载机进行运输。它通过 20.3 × 20.3 厘米的格栅被送入缓冲料斗，并通过往复式给料机卸到 61 厘米的传送带上。用大锤手工打磨过大的材料，使其通过 20.3 厘米的格栅。

一条传送带将破碎的矿石运送到一个自磨机，该磨机由一个在许多卡车轮胎上旋转的大滚筒组成。在矿石进入熔炉之前，该磨机将矿石减少至 100% –0.3 cm，熔炉在带有两个空气分级器的闭路循环中用热空气吹扫。分级后的矿石被送入料斗，然后通过四辊高强度磁选机。非磁性部分被输送到重介质分离器，磁性颗粒被丢弃。

重介质分离器回路由一个料斗组成，红柱石矿石在该料斗中与硅铁矿浆混合，然后通过水力旋流器泵送。浆料的比重由混合料斗前面的水计量装置自动控制。两级重介质分离器回路的第一级比重控制在2.3左右。通过调节浆料通过旋风分离器的速度来调节最终有效比重。

第二阶段以类似的方式控制。来自重介质分离器的重（沉）产品以约 35 目筛分以回收硅铁介质。红柱石成品由深棕色至黑色组成，粗略等维，粒度从 –8 目到 +35 目不等，含有约 59.2% 的 Al2O3 和 1.0% 的 Fe2O3。

硅线石矿业：
大多数硅线石是从块状硅线石矿床中手工开采的，这些矿床由硅线石和刚玉的巨大偏析组成，通常紧密结合，重达数吨。大量的手工努力以适合锯成耐火形状的形式回收巨石，特别是对于英国玻璃工业。

合成莫来石：
合成莫来石主要有四个加热过程： (1) 在 1,914°C 的电炉中将氧化铝和二氧化硅或铝土矿和高岭土熔化；(2) 在1763℃以上烧结氧化铝和高岭土、铝土矿和高岭土，或者氧化铝、高岭土和蓝晶石；(3) 1300℃煅烧蓝晶石；(4) 在约 1,561°C 下烧结硅质铝土矿或铝土矿与高岭土的混合物。

用途
蓝晶石及其相关矿物用于制造各种耐火材料。耐火材料是那些耐高温的材料。结果，消耗的蓝晶石有一半以上用于生产钢铁的耐火材料。蓝晶石还用于生产有色金属（不含铁）的耐火材料。一些用于制造玻璃和耐热陶瓷的耐火材料。蓝晶石还用于制造火花塞，并用于非耐火材料。