滑石是一种具层状构造的含水的镁质硅酸盐矿物,化学式为Mg3[Si4O10](OH)2,以氧化物表示为3MgO·4SiO2·H2O。由于其质软,有很强的滑腻感而得名。滑石具有较高的电绝缘性、绝热性、高熔点和对油类有强烈的吸附性能,因此在工业上有广泛的用途。而且随着工业的发展,用量不断增加,应用范围日益扩大。滑石矿在国民经济中是占有重要地位。
一、矿石矿物原料特点
滑石矿物的理论成分为MgO=31.72%,SiO2=63.12%,H2O=4.76%。所含的硅有时被铝或钛替代(铝可达2%,钛可达0.1%),镁则经常被铁、锰、镍及铝替代。含FeO可达5%,含Fe2O3达4.2%,NiO达1%。有的含有少量钾、钠、钙。经类质同象替代可形成不同成分的滑石变种,如铁滑石Fe3[Si4O10](OH)2、钙滑石Ca3[Si4O10](OH)2、镍滑石Ni3[Si4O10](OH)2等。
滑石属于斜方柱晶类。微细晶体呈六方或菱形板状,但很少见。通常呈致密块状、叶片或鳞片状集合体。
纯净的滑石呈白色或微带淡黄、粉红、淡绿、淡褐色调。带较深颜色的滑石乃是含有杂质元素所致。玻璃光泽。致密块状滑石呈贝壳状断口。硬度为1,密度2.58~2.83g/cm3。滑石富有滑腻感,有较高的电绝缘性。
根据用途将滑石矿物原料分为两类,即块状滑石和滑石粉。雕刻工艺品用的块状滑石的颜色可起到美化作用,因此杂质致色元素在此则是有益组分。造纸及化工用的滑石粉则要求洁白。因此,所含有的铁、锰、镍及钛等致色元素杂质则是有害的组分。
纯净的滑石矿石很少,通常有其他矿物伴生,例如绿泥石、菱镁矿、透闪石、白云石、菱铁矿、石英、黄铁矿等。这些矿物改变了矿石的化学组成,使矿石带色,并明显地影响矿石的物理性质,使之相应的降低其工业品级。
二、 滑石的矿石类型在国外一般分为四类:
1、块滑石,致密块状,可以加工成一定大小的不同形状块体。杂质少,滑石含量在70%以上。
2、片状软滑石,为碳酸镁质岩石的一种蚀变产物,常见的伴生矿物是绿泥石。这是一种用途最广泛的矿石。
3、透闪石滑石,有时称为硬滑石,乃是块状或层状的一种岩石。含有不同量的透闪石、直闪石、方解石、白云石、蛇纹石等伴生矿物。这种矿石的特点是氧化钙含量较高,达6%~10%。
4、混合滑石,是一种含有滑石、白云石、方解石、蛇纹石、绿泥石等的片状岩石,色白,易碎。
在国内按滑石含量不同分为块滑石和滑石岩,后者滑石含量低于70%,需经选矿才能利用。滑石岩主要有滑石绿泥石岩和滑石碳酸盐岩。滑石绿泥石岩除含有绿泥石和滑石外,还常伴有蛇纹石、辉石等,颜色大多数为绿色。滑石碳酸盐岩中与滑石伴生的为菱镁矿或白云石,颜色多为淡灰色。
三、滑石矿在工业中的应用
1、涂料工业
涂料工业所用的滑石,其重要的特性是颜色、细度、吸油率,化学惰性和最佳稠度。滑石抗下垂、增粘性好,容易均匀分散在水基和油基涂料中,且可以控制涂料的光泽。由于滑石质软,所以能减少设备的磨损。
2、造纸
滑石在造纸方面用作涂层或填料。作为填料,它和二氧化钛增充剂同样有效。使用滑石还有助于改善纸张的光泽,不透明度和亮度,它在纸纤维中的保持力达100%。滑石含2%~5%以下的碳酸钙或其他含钙矿物,这些杂质能与造纸配料中所用的矾起反应。滑石微粉拉度大小为5~0.5μm,比表面积4~25m2/g,凹面磨耗值很低,可减少造纸和印刷设备的磨损。此外,滑石密度小于二氧化钛也是一个优点。滑石中存在一部分水分,故可控制纸浆的树脂和其他油脂成分,且可吸附树脂,避免这些物质在滚筒、金属丝9或造纸机械其他部吸附树脂,避免这些物质在滚筒、金属丝网或造纸机械其他部件上积聚。
目前用作纸张色彩涂层的滑石微粉拉度为<5μm,与涂层用粘土和沉淀碳酸钙拉度范围相类似。滑石还可作生产颜料乳胶、淀粉或a-蛋白质涂层的色料。超细的滑石粉能够与枯土、碳酸钙、二氧化钦颜料一起用于控制纸张的呀光性、着墨性、不透明度、光泽和亮度。
3、陶瓷
滑石能控制陶瓷坯休的热膨胀性,是一种理想的陶瓷原料。其特点是:能生成湿膨胀系数低的坯体,具有良好的抗后期龟裂的能力;硬度小,构造均匀,有助于千压加工和脱膜;可降低烧成温度农时间,在相当大的温度范压内,坯体具有相当稳定的收缩率,还可增加烧成坯体的白度。
滑石还可作釉的配料,已能提供廉价的氧化镁的来源。在许多陶瓷坯体中,常用滑石代替枯土,因为滑石可以提高成品的透明度和产品强度。
在陶瓷生产中滑石加人胜为40%,滑石用盈和加热条件、坏休厚度和孔隙度有密切关系。
4、塑料
滑石是塑料的充填剂。它能改善塑料的抗化学性、耐热性、抗冲击性、尺寸稳定性、坚实性、硬度。导热性、抗拉强度、抗蠕变性和电绝缘性。在某些情况下,还可改善塑料的加工性能,龙其是缩短塑料的模制周期。性能,龙其是缩短塑料的模制周期。
5、其他用途
除上述用途外,滑石在编织材料中作胶料成分和矿物充填剂,还可作为防腐剂、润滑剂、干粉灭火剂、漂白剂、谷物打亮剂、吸附剂、水过滤剂、杀虫剂载休及油墨添加剂等。
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