蛭石

　蛭石（Vermiculite）

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

　　蛭石矿物的名称来自拉丁文，带有“蠕虫状”、“虫迹形”的意思。蛭石被突然加热到200至300℃后会沿其晶体的c轴产生

　　虫似的剥落，由此它也获得了它的名字。蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，原矿外似云母，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。

　　蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物，为层状结构的硅酸盐。一般由黑云母经热液蚀变或风化变成。它有时以粗大的黑云母样子出现（这是蛭石的黑云母假象），有时则细微得成为土壤状。把蛭石加热到300℃时，它能膨胀20倍并发生弯曲。这时的蛭石有点像水蛭（水蛭俗称蚂蟥），因此它有了这么一个名字。蛭石一般为褐、黄、暗绿色，有油一样的光泽。加热后它们变成灰色。蛭石可用作建筑材料、吸附剂、防火绝缘材料、机械润滑剂、土壤改良剂等等。

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。

　　蛭石按厂家来分有灵寿县百信蛭石和博凯蛭石厂、新疆兵团、新疆伊犁蛭石厂为最大加工生产基地。

　　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：

蛭石的化学成份(%)

　　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、硬度、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

　　产品规格: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，规格可以根据要求来生产。

　　生蛭石片经过高温焙烧后，其体积能迅速膨胀数倍至数十倍，体积膨胀后的蛭石就叫膨胀蛭石，其是层状结构，层间含有结晶水，容重在50-200kg/m3，热导率小，是良好的隔热材料。质量良好的膨胀蛭石，最高使用温度可达1100℃。此外，膨胀蛭石具有良好的电绝缘性。膨胀蛭石广泛用于绝热材料、防火材料、育苗、种花、种树、摩擦材料、密封材料、电绝缘材料、涂料、板材、油漆、橡胶、耐火材料、硬水软化剂、冶炼、建筑、造船、化学等工业。

　　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 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

形成及分布

一、形成和产地

　　在自然界里在温泉的溶液中由黑云母等矿物产生。在自然界里它们与土壤中的粘土混合在一起，而且无法从粘土中分出来。蛭石在我国的新疆、俄罗斯的科拉半岛、津巴布韦、澳大利亚、南非和在美国均有出产。世界拥有蛭石储量约6亿吨，其中我国和俄罗斯储量约占三分之二，其它主要分布在美国和南非。美国蛭石主要分布在蒙大拿州LIBBY，储量约8000万吨，占美国蛭石总储量的三分之二；南非总储量约7300万吨，主要产地是帕拉博拉地区，其储量占南非蛭石总储量的90%以上；前苏联共有20多个蛭石矿床，其中特大型的为科尔多夫和波达宁矿床，预计总储量约2亿吨。我国蛭石分布较广，但多分布在我国北部，主要有新疆、河北、内蒙、辽宁、山西、陕西等省区；在四川、河南、湖北甘肃等省也有分布，主要产于变质岩区。规模最大、最具代表性的是新疆尉犁县且干布拉克蛭石矿，其储量占全国总储量的90%以上，居世界第二（仅次于南非），远景储量为1亿吨，其中2号矿体已探明储量1400万吨，是世界罕见的超大矿床，灼烧实验结果表明新疆蛭石具有膨胀倍数高、杂质少等优点。另外，江苏省连云港市东海县，河北省灵寿县蛭石矿产也较为丰富！东海县境内有丰富的蛭石矿产，尤其在白塔埠镇盛产蛭石，这里的蛭石不仅蕴藏丰富，而且质量很好。现在东海县的蛭石在连云港蛭石开发集团马士全董事长的带领下与外商合资,让东海县的蛭石,从一个小村庄,走向了国际,为人们所津津乐道,已经形成了一道很美的风景线。

二、蛭石矿物特性

　　蛭石的化学式为（Mg，Ca）0.7（Mg，Fe，Al）6.0[（Al，Si）8.0]（OH4.8H2O） 。单斜晶系，通常呈片状。褐、黄褐或古铜色。油脂光泽。硬度1~1.5。密度2.4~2.7g/cm3，蛭石在800~1000℃焙烧，体积迅速膨胀，增大6~15倍，高者可达30倍。膨胀后的蛭石平均容重为100~200Kg/m3因经焙烧膨胀作用的蛭石有细小的空气隔层，故具有优良的保温性能。