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1、八、滑石,东北大学矿物材料与粉体技术研究中心高鹏,第三章、非金属矿物分述,8.1、滑石基本特征,化学组成 Mg3Si4O10(OH)2 MgO 31.72%,SiO2 63.52%,H2O 4.76%。实际资料证明，天然滑石，接近理论值。学成分比较稳定，Si有时被Al代替，Mg可被Fe、Mn、Ni、Al代替。这种矿物由于质软光滑，具有很强的滑腻感，故称为滑石 物理性质 无色透明或白色，但因含少量杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色。珍珠光泽。硬度 1。001解理完全。有滑感。密度2.58-2.83g/cm3。,滑石的晶体结构属单斜晶系，由硅氧四面体构成硅氧层，在尖端彼此相对的上下两层硅氧层中间
2、，是氢氧镁石层，两层硅氧层和一层氢氧镁石层所组成的复网层是呈电中性的，层与层之间靠较弱的分子间作用力联系，所以滑石晶体具有良好的片状解理。滑石工艺特征如下：(1)电绝缘性能。滑石本身不导电，当滑石中不含导电性矿物如菱铁矿、黄铁矿、磁铁矿等时，其绝缘性能良好。以滑石为原料制成滑石瓷，具有高度绝缘性，体积电阻率大于1012m。,(2)耐热性。滑石既耐热又不导热，耐火度高达1490 1510。滑石经煅烧，其力学强度和硬度增高，但收缩率很低，膨胀率也很小，是一种耐高温矿物。(3)化学稳定性。滑石与强酸(硫酸、硝酸、盐酸)和强碱(氢氧化钾、氢氧化钠)一般都不起作用。在煮沸的1%六氯乙烷中仅溶解2%6%。
3、滑石粉在400的高温下和其他物质混合，不起化学变化。,(4)吸油性和遮盖力。滑石粉对油脂、颜料、药剂和溶液里的杂质都有极大的吸附能力。用摩擦法试验，滑石粉吸油量可达49%51%。超细磨滑石粉由于其分散性好，表面积大，涂在物体表面遮盖面积大，可形成一层均匀的防火、抗风化薄膜。由于它具有这种特性，故在药剂、涂料、油毡工业中被广泛应用。(5)润滑性。滑石质软，具滑腻感，摩擦系数在润滑介质中小于0.1，是优良的润滑材料。滑石岩随滑石含量的增高，润滑性能增强，反之则下降。,(6)硬度可变性。如把滑石逐步加温至1100约2h后再慢慢冷却，它的外形不变，但硬度却大大增高，主要是因为此时的滑石已相变为斜颃辉石
4、。制造块滑石瓷就是利用这一特性。(7)机械加工性能好。用滑石碎块或滑石粉加入胶粘剂，采用半干压法、湿压法、挤压法或可塑法等进行加工成型，产品性能不变。利用这一特性，可以制造人们所需要的各种形状的产品，从而扩大了滑石的应用领域。,8.3、滑石的提纯,滑石的分选方法有干法和湿法分选，干法适宜品位较高的矿床，包括手选、电选、磁选和光电选矿等；湿法则适用于品位较低的矿床，包括浮选法和擦洗法两种。(1)浮选。浮选滑石时所用的浮选剂：捕收剂为煤油，起泡剂为2号浮选油(甲基异丁基甲醇，简称MIBC)；活化剂为硫酸；抑制剂通常是石灰；矿浆pH值调整剂用硫酸和石灰。滑石浮选流程比较简单，只需一次粗选、一次扫选、
5、24次精选就可获得最终精矿。,(2)擦洗。滑石擦洗选矿是湿法选矿中的另一种方法，它是由擦洗机和水力旋流器来完成的，包括研磨、擦洗、沉淀、浓缩、离心脱水和干燥等工序。这种方法较简单，但目前应用不多。此法产品回收率低。(3)手选。手选是根据滑石和脉石矿物滑腻性的不同采用手工形式进行的挑选。滑石具有良好滑腻性，品位越高，滑腻性越好，凭手感极易鉴别。国内大部分滑石矿山常采用手选生产高级滑石块。,(4)静电选矿。滑石矿中通常含有菱镁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、透闪石等矿物，嵌布粒度为0.5mm左右。在静电场中滑石带负电荷，菱镁矿带正电荷，而磁铁矿和磁黄铁矿均为优良导体，因而在电场中很容易将上述矿物分开。(5)
6、光电拣选。光电拣选是利用滑石和杂质矿物表面光学性质的不同而分选的方法。利用滑石在紫外线照射下发出白色荧光的特征，采用索特克斯621型光选机，如美国塞浦路斯滑石公司采用此法将滑石含量仅为30%的贫矿富集到滑石含量达69%的富矿，最后磨细到200目进行浮选，获得品位99%的化妆品级滑石。,(6)磁选。滑石精矿除要求具有一定的细度外，还要具有一定的白度。由于矿石中染色铁矿物的存在，需要用磁选除去含铁矿物。采用湿式磁选可使滑石精矿含铁量从4%5%降到1%以下。(7)滑石煅烧提纯。在某些类型的滑石矿中，有时伴生滑石石墨片岩。由于富含炭质使得滑石呈深灰色甚至黑色，这将严重影响其应用。提纯这种滑石的一般方法
7、是将矿石在1200 1300下煅烧，然后进行筛分和强磁选处理。温度越高，煅烧后滑石的白度越高，煅烧白度最高可达90%以上。目前煅烧设备大多采用梭氏窑、隧道窑和回转窑。,8.4、滑石粉的制备,(1)滑石的粗碎和筛分。粗碎一般采用颚式破碎机，中细碎一般采用反击式破碎机。筛分可结合破碎作业同时进行，常采用固定钢条筛和自定中心振动筛两种。(2)滑石的超细粉碎和分级。目前滑石的粉碎加工主要采用干法工艺。对湿法粉碎虽有研究，但工业上很少使用。干法生产设备主要有高速机械冲击式磨机、气流粉碎机、离心自磨机、旋磨机以及振动磨、搅拌磨等。,8.5、滑石的应用,(1)在塑料中的应用滑石在塑料工业中应用对象主要是汽车
8、工业、家电、日用及通用塑料行业。滑石粉具有典型的鳞片状粒子，在提高材料耐热性能和抗弯曲性能方面，具备其它形状粒子没有的先天条件。所以倍受需要改善材料抗弯曲性能、硬度或耐热性等应用厂家的关注，且已经应用到许多功能性材料上。其中滑石粉可以作为聚丙烯的异相成核剂，对聚丙烯材料的结晶性能起到一定的影响。,塑料工业对滑石质量指标的要求如下：(1)纯度。对于不同用途的塑料其纯度要求不一样，用于普通塑料填料的滑石，并不要求很高的纯度，高档塑料的滑石一般要求较高的纯度，但并非绝对如此。含有透闪石的滑石矿粉，其中透闪石的纤维状构造对塑料性能的改善也有很大益处；(2)白度。塑料工业对于滑石的白度要求一般说来可以分
9、为两类，一是用于白色或乳白色等塑料要求白度较高的滑石，二是用于灰色或黑色塑料方面则各种级别的滑石均适用；(3)粒度。用于塑料方面的滑石最初的粒度主要以200目及325目为主，到后来所用滑石的粒度越来越细，最细的滑石其最大粒径小于1.5 m。,8.5、滑石的应用,(2)在造纸中的应用我国滑石粉在未来几年内仍居造纸填料主导地位。据专家介绍，我国滑石粉50%以上用于造纸工业，是造纸业界消费量最大的传统白色矿物原料。1)造纸填料。有利于改善纸张平滑度、不透明度和印刷适性；磨耗值小；化学性质稳定；与施胶剂有良好结合，防止印刷油墨渗透；具有亲油性，可吸附有机物质，使白水及浆料系统保持洁净，作为填料同时也收
10、到免除树脂障碍的效果，在废纸脱墨中有助于油墨的脱除，这是高岭土和碳酸钙填料所不能比拟的。,2)树脂吸附剂。现代化高速纸机的全封闭生产系统，单一使用GCC填料（重质碳酸钙）时阴离子沉积问题较为严重，而滑石在解决这一问题方面具有特殊的功效。3)造纸涂料。滑石粉用于涂布颜料具有以下优点：高自然白度，一般不需化学漂白，加工成本低；可提高涂布纸表观白度、柔软性、平滑度，提高或保持纸页光泽；赋予纸张良好的印刷适性和操作性；能配制高固形物含量的涂料，该涂料具有良好流变性和稳定性；由其制成的涂布纸在压光机上可获得高整饰度，并可减少涂料中润滑剂的使用量。,(3)油毡工业 一般质量较差的滑石粉，特别是对于含铁量较
11、高的滑石粉，大多用于制造油毡、屋面纸、沥青瓦、屋面板的填充料和防火、防水的涂料以及防粘粉。有大约15%的滑石粉用于油毡工业。(4)日用化学工业高品质的滑石粉在国内外都用于制作高级化妆品或用于医药工业中，它作为掺加料用来吸附油脂和香料，制造各种高档化妆用品以及牙膏、肥皂等；或在医药中用来配制各种药膏、药粉和防护油等。这方面的用量在欧美国家一般占滑石消耗量的15%左右，在我国一般占年产量的4%6%。,(5)陶瓷工业 在现代陶瓷工业中，加入滑石粉陶瓷制品具有不同的性能。如当加入15%的滑石粉时，产品韧性强，半透明，色彩明亮；当加入30%40%的滑石粉时，可制造出堇青石质陶瓷制品；当加入5060%的滑
12、石粉时，制造的粘土陶瓷是一种镁质瓷，其热稳定性高，热膨胀系数低，绝缘性能好，介电损耗小，广泛用于无线电陶瓷中；加入40%80%的滑石粉时，可使建筑陶瓷如瓷砖、瓷片等具有极小的热膨胀性和湿膨胀性，强度高，不产生龟裂，色彩美丽。滑石粉还是陶瓷业用的釉料中不可缺少的原料。不过在我国陶瓷工业中用滑石粉作为主要陶瓷坯料还是比较少的，一般仅在釉料中使用，故其用量仅占滑石粉产量的1%2%；而美国用于陶瓷工业上的滑石，要占总消耗量的35%，在世界上居首位。,(6)橡胶电缆工业 作为填充料和绝缘材料与橡胶混合，制造各种橡胶产品和电缆胶皮，它可增强橡胶的坚固性能和绝缘性。在我国用于这方面的滑石粉占年产量的2%。(
13、7)涂料工业 由于滑石粉吸油性强，易在油中高度分散，可以防止涂料沉淀，并可调节光泽。另外，由于滑石化学性能稳定，具有较强的遮盖能力，故可防止涂料涂层老化、破裂，提高涂料防风化能力。一般高品质滑石粉用于涂料填充料和配制白色涂料。在国外用于涂料工业的滑石约占滑石消耗量的20%30%，在国内应用较少。(8)纺织工业 超细滑石粉用于防水布、防火布、白布、绳索等织物中，主要作为填充料和漂白剂以增强这些纺织品的密实程度和抗热、耐酸碱性能。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
