蛭石介绍: 一、蛭石的性质与结构 蛭石的化学式为 Mg x (H 2 O){ Mg 3-x [AlSiO 3 O 10 ](OH) 2 }, 是一种含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物,外形似云母,通常由黑(金)云母经热液蚀变作用或风化而成,因其受热失水膨胀时呈挠曲状,形态酷似水蛭,故称蛭石。 蛭石的化学式为(Mg,Ca)0.7(Mg,Fe,Al)6.0[(Al,Si)8.0](OH4.8H2O) 蛭石按阶段性划分为蛭石原矿和膨胀蛭石,按颜色分类可分为金黄色蛭石、银白色蛭石、乳白色蛭石。 蛭石原矿经过高温焙烧其体积可迅速膨胀8-20倍,膨胀后的比重130-180kg/m3,具有很强的保温隔热性能。
蛭石的用途:
应用领域
主要用途
建筑
轻质材料
轻质混凝土骨料、轻质墙粉料、轻质砂浆
防火耐热材料
壁面材料、防火板、防火砂浆、耐火砖
保温、隔热、吸音材料
地下管道、温室管道保温材料,室内和隧道内装、公共场所墙壁和天花板
冶金
钢架包覆材、制铁、铸造除杂
高层建筑钢架的包覆材料、蛭石散料
农、林、渔及园林
园林
高尔夫球场草坪、种子保存剂、土壤调节剂、湿润剂、植物生产剂、饲料添加剂等
海洋捕捞业
钓饵
其他方面
吸附剂、助滤剂、化肥的活性载体、污水处理、海水油污吸附、香烟过滤嘴、炸药密度调节剂 蛭石的化学成份(%)
SiO2
Al2 O3
Fe2O3
MgO
H2O
37-43
9-17
5-24
11-23
0.5-9 1:把膨化蛭石铺于楼顶,可以起到很好的隔温效果,使楼舍冬暖夏凉。用蛭石砖砌成高层建筑的隔墙板,可以起到隔音、防火、防潮等作用,又可减轻楼层负荷。2:蛭石用于温室大棚内,具有疏松土壤,透气性好,吸水力强,温度变化小等特点,有利于作物的生长,还可减少肥料的投入。在刚刚兴起的无土栽培技术中,它是必不可少的原料。3:蛭石和适量的绝缘胶混合,可制成绝缘板。4:目前蛭石也用于医药卫生、动物饲料等行业。
晶体化学四面体片中Al代替Si一般为1/3~1/2,还可有Fe3 代替Si。Al、Fe3 代替Si是产生层电荷的主要原因。单位化学式的电荷数在0.6~0.9之间。层电荷补偿一方面由八面体中Al代替Mg引起,另一方面来自层间阳离子。层间阳离子以Mg为主,也可以是Ca、Na、K、(H3O) ,以及Rb、Cs、Li、Ba等。八面体片中的阳离子主要为Mg,也可以有Fe3 、Al、Cr、Fe2 、Ni、Li等。层间水的含量取决于层间阳离子的水合能力及环境温度和湿度。含较高水合能力的Mg时,在高的温度和湿度下,单位化学式可含4~5个水分子;而当阳离子为水合能力弱的Cs时,可几乎不含水分
子。
结构与形态单斜晶系;a0=0.535nm,b0=0.925nm,c0=n*1.45 nm,β=97。07';Z=2。这是常见的以Mg为主要层间阳离子的三八面体型蛭石的晶格常数。二八面体型蛭石的晶格常数稍有不同。晶体结构为2:1(TOT)型。四面体片中由Al代替Si而产生层电荷,导致层间充填可交换性阳离子和水分子。水分子以氢键与结构层表面的桥氧相联,在水分子层内彼此又以弱的氢键相互连结。部分水分子围绕层间阳离子形成配位八面体,形成水合络离子[Mg(H2O)6]2 ,在结构中占有固定的位置;部分水分子呈游离状态。这种结构特点使蛭石具有很强的阳离子交换能力。 在正常温度和湿度下,Mg饱和蛭石的c0为1.436nm,层间具双水分子层,但水分子层不完整。水饱和后c0增大至1.481nm,此时层间填充的是完整的水分子层。通过缓慢加热使蛭石部分脱水后,其c0由1.436变为1.382nm。继续脱水,双层水分子将减为单层水分子,c0变为1.159nm。再继续脱水,将变为完全脱水结构(c0=0.902nm)与含单层水分子结构(c0=1.159nm)相间排列的结构,其c0为2.06nm。完全脱水后则变为类似于滑石的结构,c0为0.902nm。 蛭石加热至500℃脱水后,置于室温下可再度吸水;但加热至700℃后则不再吸水。
理化性能常依黑云母或金云母呈假象。多呈褐、黄褐、金黄、青铜色,有时带绿色。光泽较云母弱,油脂光泽或珍珠光泽。解理完全,薄片有挠性。硬度1~1.5。相对密度2.4~2.7。 偏光镜下:多色性无色至浅褐色。二轴晶(-),光轴角很小。Ng=1.545~1.585,Nm =1.540~1.580,Np=1.525~1.560。 膨胀性;阳离子交换性和吸附性;膨胀蛭石也具有良好的吸水性;隔音性;隔热性和耐火性;耐冻性;膨胀蛭石的化学性质稳定。不溶于水。pH值7~8。无毒、无味,无副作用。
产状与组合
主要为黑云母和金云母经低温热液蚀变的产物。部分蛭石由黑云母经风化作用而形成。 [鉴定特征] 外形与黑云母相似,但光泽、解理程度、硬、薄片弹性均较黑云母弱。灼烧时体积强烈膨胀为其主要特征。
应用范围(一)主要用途膨胀后的蛭石用途十分广泛,但其主要用途仍是作建筑材料。美国1986年消费结构中,用作灰浆和水
泥预混合料及轻质混凝土骨料的膨胀蛭石占52%;英国用作混凝土、涂墙泥、水泥混凝剂的占40%。 蛭石的主要用途见表1。 表1蛭石的主要用途 应 用 领 域 主 要 用 途 建筑 :轻质材料 轻质混凝土骨料(轻质墙粉料、轻质砂浆) 耐热材料 壁面材料、防火板、防火砂浆、耐火砖 保温、隔热吸声材料地下管道、温室管道保温材料,室内和隧道内装、公共场所的墙壁和天花板 冶金 :钢架包覆材、制铁、铸造除渣 高层建筑钢架的包覆材料、蛭石散料 农林、园地 :园艺方面 高尔夫球场草坪,种子保存剂、土壤调节剂、湿润剂、植物生长剂、饲料添加剂 海洋捕鱼业 钓铒 其他方面: 吸附剂、助滤剂、化学制品和化肥的活性载体、污水处理、海水油污吸附、香烟过滤嘴,炸药密度调节剂
(二)不同片径蛭石的应用片径大小不同的蛭石有不同的用途 +20目:房屋绝缘器材、家用冷藏器、汽车减音器、隔音灰泥、保险箱和地窖衬里管道、锅炉的护热衣、炼铁厂的长柄勺、耐火砖绝缘水泥 20~40目:汽车绝缘器材、飞机绝缘器材、冷藏库绝缘器材、客车绝缘器材、墙板水冷却塔、钢材退火、灭火器、过滤器、冷藏库 40~120 目:油地毡、屋顶板、檐板、介电闸板 120~270目:糊墙纸印刷、户外广告、油漆,增加油漆的粘度,照相软木板用的防火卡片纸 -270目 :金黄色和古铜色油墨、油漆的外补充剂