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滑石的分子式為Mg3Si4O10(OH)2 ,化學(xué)名稱:水合偏硅酸鎂,單斜晶系。純滑石的理論組成:SiO2 63.47%,MgO 31.68%,H2O 4.75%。它的基本結(jié)構(gòu)單元是兩層由硅原子和氧原子構(gòu)成的四面體夾著一層由鎂原子、氧原子和羥基構(gòu)成的八面體。(圖1)。這種基本結(jié)構(gòu)單元的表面不包含羥基和其它活潑離子,因此滑石憎水并且化學(xué)性質(zhì)不活潑?;蝗苡谌跛?、弱堿和水,不燃燒,不導(dǎo)電。雖然滑石的化學(xué)性質(zhì)不活潑,它卻對某些有機(jī)物有很強(qiáng)的親和性,也就是說它是親油性的。溫度在700-900℃時,滑石逐漸失去羥基(或結(jié)構(gòu)水);1000-1200℃時;生成高溫β-頑火輝石;1250-1350℃時,生成α-斜頑火輝石,熔點為1557℃。礦物集合體通常呈片狀或致密塊狀,顏色呈白色、灰色、粉色、黑色等。純滑石有油脂光澤、滑膩感。莫氏硬度為 1,[001]解理極完全,密度2.75。
圖1 滑石的分子結(jié)構(gòu) 圖2 滑石的微觀結(jié)構(gòu)
多樣性和復(fù)雜性是滑石產(chǎn)品的一個顯著特點。世界上找不出兩塊完全相同的滑石。確切地說,“滑石”一詞能用來描述很寬范圍內(nèi)的一系列產(chǎn)品,它們在純度、形態(tài)及應(yīng)用后所表現(xiàn)出來的性質(zhì)上都有不同之處。自然界中的純滑石很少見,一般伴有相關(guān)的其它的礦物。最常見的就是綠泥石、菱鎂石和白云石。有的礦體含有少量石英、透閃石或蛇紋石。雜質(zhì)礦物的種類及數(shù)量決定了工業(yè)產(chǎn)品的性質(zhì)、從而也就決定了滑石的功能以至應(yīng)用領(lǐng)域。
雖然自然界中的滑石多彩多樣,但都有表1所示的四個共性,即:穩(wěn)定性、低硬度、層狀結(jié)構(gòu)、親油疏水。自然界中的礦物很少能有像滑石這樣把如此多的優(yōu)點集于一身。滑石本身的特點決定了他是一種不可多得的功能性填料。在眾多應(yīng)用中,滑石不但能起到一般填料的作用降低產(chǎn)品成本,而且能顯著增強(qiáng)這些產(chǎn)品的諸多性能。這使滑石做為填料,廣泛地應(yīng)用于造紙、塑料、油漆、陶瓷、化妝品、醫(yī)藥、橡膠、農(nóng)產(chǎn)品、肥料等行業(yè)中。
1.穩(wěn)定性
2.低硬度 3.層狀結(jié)構(gòu) 4.親油疏水 |
化學(xué)性質(zhì)不活潑。不溶于弱酸、弱堿和水。絕熱、絕緣。 莫氏硬度為1,是世界上最軟的礦物。 微觀呈片狀(圖2),在機(jī)械力作用下薄片間很容易剝離開,成為單片。每片薄片由兩個上下平行面和不定形邊緣表面組成。平行表面為疏水親油面層,邊緣側(cè)面呈疏油親水性。 滑石溶于多種有機(jī)溶劑,但不溶于水。 |
世界滑石的遠(yuǎn)景儲量在20億噸以上,探明儲量約8億噸,遍及40余個國家。儲量較大的國家有:中國、美國、俄羅斯、法國、芬蘭、印度、澳大利亞。世界上已發(fā)現(xiàn)的滑石礦床共有250座,其中有80座正在開采。在這80座中有40座的年產(chǎn)量在5000噸以上。世界滑石目前的年產(chǎn)量約500萬噸,各國的產(chǎn)量如表2所示:
中國是世界上滑石探明儲量最大的國家,為2.5億噸?;V床分布于15省市自治區(qū),較大的儲量相對集中在遼寧、山東、廣西、江西、青海五省,占全國資源量的95%。其中遼寧、山東、廣西的滑石資源品質(zhì)最好、開發(fā)最早。江西主要為黑滑石,青海茫崖為石棉拌生礦。中國已發(fā)現(xiàn)的五個特大型滑石礦床分別為:
中國既是世界上最大的滑石生產(chǎn)國,出口國,也是滑石最大的消費國。我國目前的年產(chǎn)量在200萬噸,出口量100萬噸,國內(nèi)消費量100萬噸。
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