矿物介绍
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矿物简介
       叶腊石(PyropHylite)是一种含水的铝硅酸盐;化学式为Al2[Si4O10](OH)2,其中Al2O3的理论含量为28.3%, SiO2为66.7%, H2O5.0%;莫氏硬度1.25;密度2.65g/cm3;熔点1700℃;颜色呈白、灰白、浅绿、黄褐等色;珍珠或油脂光泽;性韧、有滑腻感;条痕白色;不透明或半透明;结构为片状、放射状集合体。
       自然界纯叶蜡石矿物集合体很少见,一般都由类似的矿物集合体产出,也有土状和纤维状的。叶蜡石的主要共生矿物是石英、高岭石、水铝石,其次是黄铁矿、玉髓、蛋白石、绢云母、伊利石、明矾石、水云母、金红石、红柱石、蓝晶石、刚玉、地开石等。
       商业上的叶蜡石与滑石、皂石没有严格的界限,这是因为它们在外观、性质、结晶构造上相似,又有大致相同的应用领域所致。
       在化学组成上,叶蜡石和高岭土族矿物很相似,都是含水的铝硅酸盐。但叶蜡石在水中无膨胀性和可塑性,吸水性差,结构稳定;而高岭石族矿物吸水性强,具有膨胀性和可塑性。
        叶蜡石矿床勘探工程一般以50~200m的间距求B+C级储量。勘探时应注意对工艺叶蜡石的保护和利用。此外,叶蜡石矿床的有用伴生矿物很多,如粘土类矿物及明矾石等。应考虑综合评价。
中国叶蜡石资源比较丰富,福建、浙江、内蒙古、广西、北京、广东、四川、河北等省市、自治区均有产出,但是比较集中分布在福建、浙江,其中福建省发现有福州峨眉、闽清白中两个大型矿床,该省蜡石储量占全国储量的一半以上。浙江省蜡石储量居全国第二,主要矿区有青田山田、上虞梁岙、青田克土等地。
       我国对叶蜡石的开发利用主要是用作陶瓷、耐火材料和玻璃纤维的原材料,少量用作塑料橡胶、造纸等行业的填料。质地坚硬、纯度较高的叶蜡石作为玉石使用。
 
性质结构
       叶蜡石为2:1型层状结构。结构单元层由一层氢氧铝石八面体层夹在两层硅氧四面体层之间构成。八面体中有2/3被Al3+占据(M1),另1/3的八面体位是空位(M2),故叶蜡石属二八面体型结构。M1不是正八面体,相邻M1的共棱比其他棱短,阳离子与阴离子平均距离为0.195nm;M2八面体六个边长相等,阳离于与阴高子平均距离为0.22nm。M2八面体比M1八面体大,两种八面体的数量比M1: M2=2:1。硅氧四面体层中的四面体排列也不是理想的正六方网状。相邻四面体彼此反向旋转约10°,发生畸变。使四面体层在b轴方向缩短,与二八面体型结构中较小的八面体层相适应(图1)。

图1 叶腊石的晶体结构
      叶蜡石有两种多型。一种为单斜晶系(2M),较常见,=0.515nm, b0=0.92nm,c0=1.895nm,β=99°55´;Z=2。另一种为三斜晶系(1Tc),;a0=0.5173nm, b0=0.8960nm, c0=0.9360nm;α=91.2°,β=100.4°,γ=90.0°;Z=2。此外,还有一种无序结构的叶蜡石,晶体结构与滑石相似。
       斜方柱晶类,,完好晶形少见。常呈鳞片状或隐晶质致密块状,有时呈放射叶片状集合体。已发现有石棉状叶蜡石,实心纤维呈条板状。
       叶蜡石是低温热液蚀变形成的粘土矿物,晶体结构高度无序。
       叶蜡石质地细腻,硬度低(1~2o),密度2.65~ 2.90g/cm3,耐火度>1700 ℃,绝缘、绝热性好,化学性能稳定,只有在高温下才能被硫酸分解。
       叶蜡石矿石常呈淡黄、乳灰白、灰绿等颜色,若含铁的氧化物或汞,则呈现褐红或血红色。蜡状光泽、有滑感,常为致密块状、叶片状,变种具放射状。叶蜡石常与石英、高岭石、蒙脱石、地开石、绢云母以及蓝晶石、红柱石、刚玉等矿物共生。叶蜡石矿石的自然类型,一般可分为五大类,见表1。
表1 叶腊石矿石自然类型
自然类型 主要矿物     次要矿物     微量矿物 A12O3 Fe2O3 SiO2 TiO2 烧失量
 叶蜡石 叶蜡石90~95%  石英、玉髓
高岭石5~10%
褐铁矿、黄铁矿、板钛铁矿、夕线石、水铝石 28.12 0.42 64.84 0.42 5.74
水铝石叶蜡石 叶蜡石60~90%,水铝石 5~40% 石英、玉髓5%± 褐铁矿、金红石、蓝晶石、石英、氧化铁 35.51 0.45 52.99 0.43 7.11
高岭石叶蜡石 高岭石70%± 
叶蜡石 20%±
水云母、石英   5~10% 氧化铁、褐铁矿 33.82 0.29 56.69 0.14 7.20
凝灰质叶腊石  叶蜡石70~80% 玉髓、石英、脱玻化火山灰20~25% 氧化铁、水铝玉、蓝晶石、褐铁矿、次碳酸盐 23.95 0.84 70.28 0.31 4.80
含铁叶蜡石  叶蜡石
80~90%
黄铁矿、褐铁矿、氧化铁5~10%   25.79 2.88     5.09
 
用途作用
        叶蜡石主要用于陶瓷、耐火材料原料和雕刻工艺石料、填料、密封材料等。
        陶瓷原料  陶瓷坯体烧制过程中,在约1200℃时,叶蜡石转变为方石英,体积有较大膨胀,而高岭土在相同温度下发生明显收缩,两者相互补偿,可是坯体体积基本保持不变。叶蜡石在高温下的褪色效应使磁体具有特别洁白和高光亮度的特征。叶腊石可作为生产用于电池的微孔陶瓷的原料,也可与硅砂、高岭土、铬酸、氧化镁、硫酸铝配合,生产耐热绝缘陶瓷等。叶蜡石还可以用作白色硅酸盐水泥的原料。
       耐火材料  叶蜡石质耐火砖是优良耐火材料,主要用于浇钢系统的盛钢缸衬砖、釉砖,也用于铸造化铁炉衬砖,各种窑炉底部和烟道用转。这种耐火材料的熔点高,高温下体积稳定,温度剧变时不易破裂。无需预先煅烧,而可以用规定粒径的叶腊石直接掺入耐火材料配料中。在叶腊石质耐火砖与熔渣接触面上,可形成一种高韧度物质的保护层,有效降低耐火砖的破损率,延长耐火砖的寿命。
       玻纤原料  叶蜡石是无碱玻璃球的原料之一。无碱玻璃球用于拉制玻璃纤维,后者用于生产电绝缘器件、玻璃钢、橡胶制品和玻璃布等。
       填料和载体  在造纸、橡胶、油漆、化工、农药等行业,叶蜡石以其硬度低、具滑腻性、化学性质稳定、良好的覆盖力和吸附性、白度高等优良性能,用作填料和载体。
       密封材料和反应腔  高质量的叶蜡石是航天发动机喷管的优质密封材料。叶蜡石在高温下膨胀系数小,热稳定性高,热辐射率低,隔热效果优良,耐烧蚀性、润滑性和密封性好,可作为高温高速气流冲击部件的密封腻子材料用于航天工业。利用叶蜡石的高熔点和化学稳定性,可制作合成金刚石的反应腔、传压介质和高温高压密封绝缘材料。
       雕刻彩石、观赏石、印章石  颜色花纹美观、呈蜡状或珍珠光泽的半透明的叶蜡石,是雕刻工艺的名贵原料,如寿山石、青田石、鸡血石、冻石等。

 
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