蛭石

蛭石

蛭石是一種天然、無毒的礦物質,在高溫作用下會膨脹的礦物。它是一種比較少見的礦物,屬于矽酸鹽。其晶體結構為單斜晶系,從外形上它看上去像雲母。蛭石是一定的花崗岩水合時產生的。它一般與石棉同時產生。由于蛭石有離子交換的能力,它對土壤的營養有極大的作用。2000年世界的蛭石總產量超過50萬噸。最主要的出產國是中國、南非、澳大利亞、辛巴威和美國。

  • 中文名稱
    蛭石
  • 外文名稱
    Vermiculite
  • 產地
    新疆,靈壽,山西,內蒙
  • 簡介
    層狀矽酸鹽礦物,富含鎂和鐵
  • 耐火度
    1300-1350
  • 特徵
    高溫作用下會膨脹
  • 屬于
  • 晶系
    單斜晶系
  • 熱導率
    0.047-0.081W/(m·K)

性質與結構

蛭石(Vermiculite) (Mg,Ca)0.3-0.45(H2O)n{(Mg,Fe3 ,Al)3[(Si,Al)4O12](OH)2}

蛭石

蛭石礦物的名稱來自拉丁文,帶有"蠕蟲狀"、"蟲跡形"的意思。 蛭石被突然加熱到200至300℃後會沿其晶體的c軸產生蠕蟲似的剝落,由此它也獲得了它的名字。蛭石是一種層狀結構的含鎂的水鋁矽酸鹽次生變質礦物,原礦外形似雲母,通常主要由黑(金)雲母經熱液蝕變作用或風化而成,因其受熱失水膨脹時呈撓曲狀,形態酷似水蛭,故稱蛭石。

蛭石

蛭石是一種與蒙脫石相似的粘土礦物,為層狀結構的矽酸鹽。一般由黑雲母經熱液蝕變或風化形成。它有時以粗大的黑雲母樣子出現(這是蛭石的黑雲母假象),有時則細微得成為土壤狀。把蛭石加熱到300℃時,它能膨脹20倍並發生彎曲。這時的蛭石有點像水蛭(俗稱螞蟥),因此它有了這麽一個名字。蛭石一般為褐、黃、暗綠色,有油一樣的光澤,加熱後變成灰色。蛭石可用作建築材料、吸附劑、防火絕緣材料、機械潤滑劑土壤改良劑等等,用途廣泛。

蛭石的主要化學式為(Mg,Ca)0.7(Mg,Fe,Al)6.0[(Al,Si)8.0](OH4.8H2O)。常見化學式為 (Mg2.36Fe0.48Al0.16)(Si2.72Al1.28O10(OH)2)(Mg0.32(H2O)4.32)

蛭石可按階段性可以劃分為蛭石片和膨脹蛭石,按顏色分類可分為金黃色蛭石、銀白色蛭石、乳白色蛭石。

蛭石片經過高溫焙燒其體積可迅速膨脹6-20倍,膨脹後的比重為60-180kg/m3,具有很強的保溫隔熱性能。

蛭石

蛭石的用途

套用領域

主要用途

建築

輕質材料

輕質混凝土骨料、輕質牆粉料、輕質砂漿

防火耐熱材料

壁面材料、防火板、防火砂漿、耐火磚

保溫、隔熱、吸音材料

通路、溫室通路保溫材料,室內和隧道內裝、公共場所牆壁和天花板

冶金

鋼架包覆材、製鐵、鑄造除雜

高層建築鋼架的包覆材料、蛭石散料

農、林、漁及園林

園林

土壤調節劑、植物生產劑、飼料增加劑等

海洋捕撈業

釣餌

其他方面

吸附劑、助濾劑、化肥的活性載體、污水處理、海水油污吸附

市場上見到部分暖貼產品有用到

蛭石化學成份

SiO2

Al2 O3

Fe2O3

MgO

H2O

37-43

9-17

5-24

11-23

0.5-9

1:把膨脹蛭石鋪于樓頂,可以起到很好的隔溫效果,使樓舍冬暖夏涼。用蛭石磚砌成高層建築的隔牆板,可以到隔音、防火、防潮等作用,又可減輕樓層負荷。

2:蛭石用于溫室大棚內,具有疏松土壤,透氣性好,吸水力強,溫度變化小等特點,有利于作物的生長,還可減少肥料的投入。在剛剛興起的無土栽培技術中,它是必不可少的原料。

3:蛭石和適量的絕緣膠混合,可製成絕緣板。

4:蛭石也用于醫葯衛生、動物飼料等行。

四面體片中Al代替Si一般為1/3~1/2,還可有Fe3 代替Si。Al、Fe3 代替Si是產生層電荷的主要原因。單位化學式的電荷數在0.6~0.9之間。層電荷補償一方面由八面體中Al代替Mg引起,另一方面來自層間陽離子。層間陽離子以Mg為主,也可以是Ca、Na、K、(H3O) ,以及Rb、Cs、Li、Ba等。八面體片中的陽離子主要為Mg,也可以有Fe3 、Al、Cr、Fe2 、Ni、Li等。層間水的含量取決于層間陽離子的水合能力及環境溫度和濕度。含較高水合能力的Mg時,在高的溫度和濕度下,單位化學式可含4~5個水分子;而當陽離子為水合能力弱的Cs時,可幾乎不含水分子。

結構與形態

單斜晶系;a0=0.535nm,b0=0.925nm,c0=n*1.45 nm,β=97。07';Z=2。這是常見的以Mg為主要層間陽離子的三八面體型蛭石的晶格常數。二八面體型蛭石的晶格常數稍有不同。晶體結構為2:1(TOT)型。四面體片中由Al代替Si而產生層電荷,導致層間充填可交換性陽離子和水分子。水分子以氫鍵與結構層表面的橋氧相聯,在水分子層內彼此又以弱的氫鍵相互連結。部分水分子圍繞層間陽離子形成配位八面體,形成水合絡離子[Mg(H2O)6]2 ,在結構中佔有固定的位置;部分水分子呈遊離狀態。這種結構特點使蛭石具有很強的陽離子交換能力。在正常溫度和濕度下,Mg飽和蛭石的c0為1.436nm,層間具雙水分子層,但水分子層不完整。水飽和後c0增大至1.481nm,此時層間填充的是完整的水分子層。通過緩慢加熱使蛭石部分脫水後,其c0由1.436變為1.382nm。繼續脫水,雙層水分子將減為單層水分子,c0變為1.159nm。再繼續脫水,將變為完全脫水結構(c0=0.902nm)與含單層水分子結構(c0=1.159nm)相間排列的結構,其c0為2.06nm。完全脫水後則變為類似于滑石的結構,c0為0.902nm。

蛭石加熱至500℃脫水後,置于室溫下可再度吸水;但加熱至700℃後則不再吸水。

常依黑雲母或金雲母呈假象。多呈褐、黃褐、金黃、青銅色,有時帶綠色。光澤較雲母弱,油脂光澤或珍珠光澤。解理完全,薄片有撓性。硬度1~1.5。相對密度2.4~2.7。

偏光鏡下:多色性無色至淺褐色。二軸晶(-),光軸角很小。Ng=1.545~1.585,Nm =1.540~1.580,Np=1.525~1.560。

膨脹性;陽離子交換性和吸附性;膨脹蛭石也具有良好的吸水性;隔音性;隔熱性和耐火性;耐凍性;膨脹蛭石的化學性質穩定。不溶于水。pH值7~8。無毒、無味,無副作用。

蛭石

產狀與組合

主要為黑雲母金雲母經低溫熱液蝕變的產物。部分蛭石由黑雲母經風化作用而緩慢形成。

[鑒定特征] 外形與黑雲母相似,但光澤、解理程度、硬度、薄片彈性均較黑雲母弱。灼燒時體積強烈膨脹為其主要特征。

主要用途

產品規格:8-12mm、4-8mm、2-4mm、1-2mm、0.3-1mm、40-60目、60-80目、80-100目、100目、150目、200目、325目等,規格可以根據要求來生產。

生蛭石片經過高溫焙燒後,其體積能迅速膨脹數倍至數十倍,體積膨脹後的蛭石就叫膨脹蛭石,其是層狀結構,層間含有結晶水,容重在50-200kg/m3,熱導率小,是良好的隔熱材料。質量良好的膨脹蛭石,最高使用溫度可達1100℃。此外,膨脹蛭石具有良好的電絕緣性。膨脹蛭石廣泛用于絕熱材料、防火材料、育苗、種花、種樹、摩擦材料、密封材料、電絕緣材料、塗料、板材、油漆、橡膠、耐火材料、硬水軟化劑、冶煉、建築、造船、化學等工業。

蛭石

膨脹後的蛭石用途十分廣泛,但其主要用途仍是作建築材料。美國1986年消費結構中,用作灰漿和水泥預混合料及輕質混凝土骨料的膨脹蛭石佔52%;英國用作混凝土、塗牆泥、水泥混凝劑的佔40%。

蛭石的主要用途:

建築:輕質材料 輕質混凝土骨料(輕質牆粉料、輕質砂漿)耐熱材料 壁面材料、防火板、防火砂漿、耐火磚。

膨脹蛭石膨脹蛭石

保溫、隔熱:吸聲材料、地下通路、溫室通路、保溫材料,室內和隧道內裝、公共場所的牆壁和天花板

冶金:鋼架包覆材、製鐵、鑄造除渣 高層建築鋼架的包覆材料、蛭石散料。

農林:園藝方面,高爾夫球場草坪,種子儲存劑、土壤調節劑、濕潤劑、植物生長劑、飼料增加劑。

海洋捕魚業:釣鉺。

其他方面:吸附劑、助濾劑、化學製品和化肥的活性載體、污水處理、海水油污吸附、香煙過濾嘴,炸葯密度調節劑。

片徑大小不同的蛭石有不同的用途

+20目:房屋絕緣器材、家用冷藏器、汽車減音器、隔音灰泥、保險箱和地窖襯裏通路、鍋爐的護熱衣、煉鐵廠的長柄勺、耐火磚絕緣水泥。

20~40目:汽車絕緣器材、飛機絕緣器材、冷藏庫絕緣器材、客車絕緣器材、牆板水冷卻塔、鋼材退火、滅火器、過濾器、冷藏庫。

40~120 目:油地氈、屋頂板、檐板、介電閘板。

120~270目:糊牆紙印刷、戶外廣告、油漆,增加油漆的粘度,照相軟木板用的防火卡片紙。

-270目 :金黃色和古銅色油墨、油漆的外補充劑。

形成分布

形成和產地

在自然界裏在溫泉的溶液中由黑雲母等礦物產生。在自然界裏它們與土壤中的粘土混合在一起,而且無法從粘土中分出來。蛭石在我國的新疆、俄羅斯的科拉半島、辛巴威、澳大利亞、南非和在美國均有出產。世界擁有蛭石儲量約6億噸,其中我國和俄羅斯儲量約佔三分之二,其它主要分布在美國和南非。美國蛭石主要分布在蒙大拿州LIBBY,儲量約8000萬噸,佔美國蛭石總儲量的三分之二;南非總儲量約7300萬噸,主要產地是帕拉博拉地區,其儲量佔南非蛭石總儲量的90%以上;前蘇聯共有20多個蛭石礦床,其中特大型的為科爾多夫和波達寧礦床,預計總儲量約2億噸。我國蛭石分布較廣,但多分布在我國北部,主要有新疆、河北、內蒙、遼寧、山西、陝西等省區;在四川、河南、湖北甘肅等省也有分布,主要產于變質岩區。規模最大、最具代表性的是新疆尉犁縣且幹布拉克蛭石礦,其儲量佔全國總儲量的90%以上,居世界第二(僅次于南非),遠景儲量為1億噸,其中2號礦體已探明儲量1400萬噸,是世界罕見的超大礦床,灼燒實驗結果表明新疆蛭石具有膨脹倍數高、雜質少等優點。其次為靈壽縣金黃色蛭石主產地,東海縣石開境內有豐富的蛭石礦產,尤其在新疆生產建設兵團農二師三十三團蛭石礦,這裏的蛭石不僅蘊藏豐富,而且質量很好。

金黃色蛭石金黃色蛭石

蛭石礦物特徵

蛭石的化學式為(Mg,Ca)0.7(Mg,Fe,Al)6.0[(Al,Si)8.0](OH4.8H2O) 。單斜晶系,通常呈片狀。褐、黃褐或古銅色。油脂光澤。硬度1~1.5。密度2.4~2.7g/cm3,蛭石在800~1000℃焙燒,體積迅速膨脹,增大6~15倍,高者可達30倍。膨脹後的蛭石平均容重為100~200Kg/m3因經焙燒膨脹作用的蛭石有細小的空氣隔層,故具有優良的保溫性能。

膨脹蛭石

蛭石是一種水合物,呈塊狀、片狀。其層間水分子經高溫灼燒,體積增大6-15倍。富含氮、磷、鉀、鋁、鐵、鎂、矽酸鹽等成分。蛭石有較高的層電荷數,故具有較高的陽離子交換容量和較強的陽離子交換吸附能力。特點是:質輕,水肥吸附性能好,不腐爛,可使用3-5年(不像腐植土、椰子殼衣等容易腐爛)。

蛭石

生蛭石原礦經過高溫焙燒後,成為膨脹蛭石。膨脹蛭石常規的粒度規格有0.5-1mm、1-3mm 2-4mm、3-6mm、4-8mm、1-6mm等。另外,也可依客戶生產需要生產出其它的粒度型號。蛭石粉由生蛭石原礦經高溫焙燒,篩選,研磨加工成粉末狀。主要型號有40目、60目、100目、200目、325目。套用于:房屋絕緣器材、家用冷藏器、汽車減音器、隔音灰泥、保險箱和地窖襯裏通路、鍋爐的護熱衣、煉鐵廠的長柄勺、耐火磚、絕緣水泥、汽車絕緣器材、飛機絕緣器材、冷藏庫絕緣器材、客車絕緣器材、牆板水冷卻塔、鋼材退火、滅火器、過濾器、冷藏庫、油地氈、屋頂板、檐板、介電閘板、糊牆紙印刷、戶外廣告、油漆,增加油漆的粘度,照相軟木板用的防火卡片紙、金黃色和古銅色油墨、油漆的外補充劑等。

農業方面

農業方面,蛭石可用作土壤改良劑,由于其具有良好的陽離子交換性和吸附性,可改善土壤的結構,儲水保濕,提高土壤的透氣性和含水性,使酸性土壤變為中性土壤;蛭石還可起到緩沖作用,阻礙PH值的迅速變化,使肥料在作物生長介質中緩慢釋放,且允許稍過量地使用肥料而對植物沒有危害;蛭石還可向作物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。蛭石的吸水性、陽離子交換性及化學成分特徵,使其起著保肥、保水、儲水、透氣和礦物肥料等多重作用。試驗表明:將0.5-1%的膨脹蛭石摻入復合肥中,可使農作物產量提高15-20%。

園藝方面

園藝方面,蛭石可用于花卉、蔬菜、水果栽培、育苗等方面。除作盆栽土和調節劑外,還用于無土栽培。作為種植盆栽樹和商業苗床的營養基層,對于植物的移栽和運送特別有利。蛭石能夠有效地促進植物根系的生長和小苗的穩定發育。長時間提供植物生長所必需的水分及營養,並能保持根陽光溫度的穩定。蛭石可使作物從生長初期就能獲得充足的水分及礦物質,促進植物較快生長,增加產量。

產品規格

蛭石產品規格:0.5-1mm、1-3mm、2-4mm、3-6mm、4-8mm。

主要型號有蛭石20-40目、40-60目、60-80目、200目、325目。

質量等級劃分

蛭石質量的等級是根據蛭石的膨脹倍數大小、薄片平面尺寸和雜質含量的多少劃分的。但由于蛭石的面板和成分變化很大,很難進行確切的分級。因此,主要是以其體積膨脹倍數為劃分等級的根據。現將幾種分級標準分別敘述于下:

1.按體積膨脹倍數分級。

一級品:蛭石具有大的葉片,不能劈剝成完整的薄片。顏色為黃銅、青銅或淡綠色,呈珍珠或脂肪光澤,煅燒後變成金黃色,蛭石體積膨脹8倍以上。

二級品:蛭石的葉片較大,不易劈剝成完整的薄片。顏色為棕色、暗黃銅色和綠色,有珍珠或玻璃光澤。經煅燒後蛭石體積膨脹6-8倍。

三級品:蛭石的葉片較小,薄片有些彈性,表面凹凸不平。顏色為暗棕色、深綠色,有些玻璃光澤。經煅燒後蛭石的體積膨脹3~5倍。

四級品:微經水化作用的蛭石,和雲母有相近的面板,並夾有未經水化作用的雲母,易劈剝成薄片,顏色為暗綠色或近似黑色,呈玻璃光澤,經煅燒後蛭石的體積膨脹3倍以下。

2.按蛭石的葉片平面尺寸的大小劃分的等級。

一級品:15毫米以上。

二級品:4~15毫米。

三級品:2~4毫米。

四級品:2毫米以下。

3.按蛭石原礦中其他礦物雜質含量劃分的等級。

一級品:雜質含量佔3%以下(按重量計)。

二級品:雜質含量佔4~9%(按重量計)。

三級品:雜質含量佔10-,-,15%(按重量計)。

四級品:雜質含量15%以上(按重量計)。

蛭石板

蛭石板是用膨脹蛭石和一定劑量的黏合劑,經過熱壓或是冷壓而製成的板材。該板材具有保溫、隔熱、防火等特點。此產品可以用在防火門芯,壁爐內襯,牆體材料。

蛭石板是一種新型的無機材料,以膨脹蛭石為主要原料,與一定比例的無機粘合劑混合,經過一系列工序加工而成的具有耐高溫、防火、綠色環保、絕熱、隔音、不含有害物質的板材。高溫加熱至1200℃後也不產生危害人體健康的氣體,燃燒性能達到A級。

蛭石板被國外廣泛的套用到建築、船舶、冶金、電力、航天等領域中;蛭石板可運用于家具、防火牆、吊頂,還可用于消防通道、鋼梁包覆、管線包覆、真火壁爐中的襯板、牆的隔斷等。 1、防火門門芯; 2、高級廚具、家具; 3、船體板材; 4、消防通道、通風系統; 5、商廈銀行、圖書館、賓館、飯店、娛樂場所、高級住宅、普通住宅等; 6、窯爐保溫; 7、壁爐保溫; 8、工業用保溫材料。

生產儲運

蛭石一般採用露天開採,多為人工鑿眼、炸葯爆破等,它需要密封儲存,且存放于常溫、避光、通風幹燥處。

基本信息

蛭石又叫蛭石粉,英文名為VERMICULITE,密度為2.4~2.7g/cm3;

CAS號:1318-00-9;

分子式:(Mg,Fe,Al) 3 [(Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 ].4H 2 O

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