石棉

石棉石棉又称“石绵”，为商业性术语，指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电 绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。

它是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称。

下辖 2 类共计 6 种矿物（有蛇纹石石棉、角闪石石棉、阳起石石棉、直闪石石棉、铁石棉、透闪 石石棉等）。

石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。

石棉具 有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。

但是由于石棉纤维能 引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。

1 基本概述 石棉 asbestos 石棉是 6 种具有商业用途天然纤维矿物的总称。

石棉这个术语不是矿物学的， 而是商业 性的术语，是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物产 品，石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。

石棉可分为蛇纹 石石棉（温石棉）和闪石石棉两类。

石棉很早就用于织布，石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘 和保温材料。

石棉制品或含有石棉的制品有近 3000 种。

主要用于机械传动、 制动以及保温、 防火、隔热、防腐、隔音、绝缘等方面，其中较为重要的是汽车、化工、电器设备、建筑业 等制造部门。

由于石棉纤维能引起石棉肺、 胸膜间皮瘤等疾病， 许多国家选择了全面禁止使用这种危 险性物质， 其他一些国家正在审视石棉的危险。

因此中国初高中化学实验室至今仍使用石棉 网的现象十分令人担忧。

2 分类方法 石绵种类很多，依其矿物成分和化学组成不同，可分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两类。

蛇纹石石棉又称温石棉，它是石棉中产量最多的一种，具有较好的可纺性能。

角闪石石棉又 可分为蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等，产量比蛇纹石石棉少。

蛇纹石石棉 也称纤维蛇纹石石棉， 或温石棉 （chrysotile） ， 主要成分有二氧化硅、 氧化镁和结晶水， 它的分子式是 Mg6[(OH)4Si2O5]2。

其中 MgO 43.0% SiO2 44.1% H2O 12.9%。

蛇纹石石棉呈白色或灰色，半透明；硬度：2.0~2.5，密度 2.49~2.53，轴向抗张强度： 3000Mpa，没有磁性、不导电、耐火、耐碱，纤维坚韧柔软，具有丝的光泽和好的可纺性。

世界所产石棉主要是蛇纹石石棉，约占世界石棉产量的 95%。

角闪石类石棉 包括青石棉（crocidolite）（亦称兰石棉或紫石棉）、铁石棉（amosite）、直闪石石棉 （anthophyllite）、透闪石石棉（tremolite）和阳起石（actinolite）。

蓝石棉：化学组成：Na2Fe5[Si4O11]2(OH)2，MgO 1.37%，SiO2 51.94% 直闪石石棉：(Mg，Fe)7[SiO8O22](OH)2，MgO 28~34%，SiO2 56-58% 透闪石石棉：Ca2(Mg~Fe)5[Si4O11]2(OH)2，MgO 0~30%，SiO2 53-62% 铁石棉：(Mg，Fe)7[Si4O11]2(OH)2，MgO 15.31%，SiO2 54.33% 角闪石类石棉各品种由于含有钠、钙、镁和铁成分数量不同而相区分。

须注意，蛇纹石 和角闪石矿物本身可有纤维结构或非纤维结构两种， 有纤维结构的蛇纹石和角闪石才称为石 棉。

序号 1 2 3 4 5 6 中文名称 温石棉 铁石棉 青石棉 直闪石棉 阳起石棉 透闪石棉 英文名称 Chrysotile Amosite Crocidolite Anthophyllite asbestos Actinolite asbestos Tremolite asbestos CAS No: 12001-29-5 12172-73-5 12001-28-4 77536-67-5 77536-66-4 77536-68-63 相关性质 不同种类的石棉， 物理机械性质和化学性质也都不同。

石棉纤维长度一般为 3～50 毫米， 也有较长的。

中国发现最长的石棉纤维达 2.18 米，是目前世界上最长的。

物理性质由石棉纤维制成 石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达 374× 10^4 ㎏/㎡，但不耐折皱，经数次折皱后 拉伸强度显著下降。

石棉纤维的结构水含量为 10～15%， 以含 14%的较多。

加热至 600～700℃ （温升 10℃/分）时，石棉纤维的结构水析出，纤维结构破坏、变脆，揉搓后易变为粉末， 颜色改变。

由石棉纤维制成 石棉纤维的导热系数为 0.104～0.260 千卡/米· 度· 时，导电性能也很低，是热和电的良好 绝缘材料。

石棉纤维具有良好的耐热性能，一般在 300℃以下加热 2 小时重量损失较少，若 在 1700℃以上的温度下加热 2 小时，温石棉纤维的重量损失较多，其他种类石棉纤维重量 损失较少。

蛇纹石石棉是镁的含水硅酸盐类矿物，属单斜晶系层状构造。

原始结构呈深绿、浅绿、 浅黄、土黄、灰白、白等色，半透明状，外观呈纤维状，具有蚕丝般光泽。

蛇纹石石棉纤维 的劈分性、柔韧性、强度、耐热性和绝缘性都比较好，比重为 2.49～2.53，比热为 0.266， 表面比电阻为 8.2× 10^7～1.2× 10^10Ω，体积比电阻为 1.9× 10^8～4.79× 10^9Ω·cm。

化学性质蛇纹石石棉的耐碱性能较好，几乎不受碱类的腐蚀，但耐酸性较差，很弱的有机酸就能 将石棉中的氧化镁析出，使石棉纤维的强度下降。

石棉绳 角闪石石棉属于单斜晶系构造。

颜色一般较深，比重较大，具有较高的耐酸性、耐碱性 和化学稳定性，耐腐性也较好。

尤其是蓝石棉的过滤性能较好，具有防化学毒物和净化被放 射性物质污染的空气等重要特性。

蛇纹石石棉和闪石石棉的区分是： 把石棉放在研钵中研磨， 蛇纹石石棉成混乱的毡团，纤维不易分开，闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维。

不含铁 的石棉呈白色，含铁的石棉呈不同色调的蓝色。

纤维状集合体丝绢光泽，劈分后的纤维光泽 暗淡。

石棉是彼此平行排列的微细管状纤维集合体， 可分裂成非常细的石棉纤维， 直径可小到 0.1 微米以下。

完全分裂开松后，用肉眼很难观察，因而是良好的细菌过滤材料。

纤维长度超过 8 毫米的石棉与 20～25%的棉纱混合可制成防火纺织材料，较短的纤维 可用于制作石棉胶合布、 石棉板和绝缘材料等。

蓝石棉具有独特的防化学毒物和净化放射性 微粒污染空气的性能， 被用于制作各种高效能过滤器， 用它制造的石棉纸过滤效率达 99.9%。

垂直裂隙的石棉纤维称为横纤维，一般长度在 30 厘米以下，蛇纹石石棉多以这种形式 产出，平行裂隙方向延长的石棉纤维称纵纤维，其长度可达 1 米以上，蓝石棉多为纵纤维。

其他石棉这两种纤维均有。

4 产地储量 据美国 USGS 统计，世界石棉已探明储量 2 亿吨，主要分布在俄罗斯、中国、加拿大、 哈萨克斯坦、巴西、南非和津巴布韦，特别是俄罗斯的乌拉尔地区和加拿大的魁北克地区， 合计约占世界总储量的 50%。

其加拿大石棉产量储量居世界第一。

石棉矿床产在超基性岩中或变质白云岩中。

石棉产在宽几毫米或几厘米的岩石裂隙中形 成棉脉，矿体则由群集的棉脉组成。

蛇纹石石棉分布广，占石棉总产量的 95%。

它主要形成于侵入体与白云岩或白云质灰岩的接触带和超基性岩经变质作用形成的蛇纹岩的网状裂 隙中。

闪石石棉多在动力变质条件下，由热液提供钠、镁质交代含铁硅质岩而成。

最大的纤 蛇纹石矿藏位于俄罗斯联邦的乌拉尔山脉。

5 开采加工 世界范围： 2003 年世界生产石棉总量约为 206 万吨，比 2002 年减少 7 万吨。

俄罗斯产量占世界第 一位,其次是中国、哈萨克斯坦、加拿大、巴西和津巴布韦。

上述国家总产量占世界总产量 的 95%。

虽然 2003 年石棉产量减幅不大，但石棉生产前景不是很光明，有些国家已经采取立法 行动，全面或部分禁止石棉使用。

如乌拉圭已通过立法禁止生产和进口石棉制品，新西兰亦 已禁止进口石棉原矿。

世界所产石棉主要是蛇纹石石棉，约占世界石棉产量的 95%。

其次是透闪石石棉，在 印度等国家开采，但产量有限。

商业性开采青石棉、铁石棉生产已在南非结束，直闪石石棉 在许多国家已很久不开采了。

中国也于 2002 年 7 月宣布，禁止角闪石类石棉的生产、进口 和使用。

中国范围： 中国石棉生产始于上世纪 50 年代初，生产和消费随着国民经济的发展而加快。

1996 年 后，石棉生产由于环保等原因，以及俄罗斯石棉进口的冲击，2003 年中国生产石棉 33.7 万 吨，实际上，中国石棉的需求并未减弱，只是进口大大增加了。

据统计，目前国内能基本正常生产的大中型石棉矿山及加工企业约 31 家，其中生产能 力超过 3 万吨的企业有青海茫崖蛇纹石石棉矿(年产 8 万吨)、 新疆巴州石棉矿(年产 4 万吨)、 新疆若羌石棉矿(年产 3 万吨)；年产两万吨以上的有四川新康、四川石棉矿、青海祁连、甘 肃鸣沙石棉矿等。

2003 年中国石棉实际年生产能力己达 45 万吨，而实际产量为 33 万吨左 右。

中国生产的长纤维石棉少，中短纤维石棉多。

6 检验标准编辑 中国温石棉标准体系是在参考采用世界先进国家的标准、 结合自己的实际国情建立起来 的。

不但规定了详细的检验方法和判定方法等内容，还确定了详细的检验设备参数。

1961 年，中国颁布了建工部非金属矿研究所参照前苏联标准制订的石棉行业标准—— 建标 54-61《温石棉》标准。

1987 年，中国制订 GB8071-1987《温石棉》 、GB6646-1986《温石棉检验方法》等标准。

1998 年，由咸阳非金属矿研究设计院立项对 GB8071-1987 石棉国家标准进行修改。

修 订中增加了术语定义，修改了产品代号，取消了产品分等分级，将反映纤维松解度的比表面 积项目改为松解度测定项目，将检验分为型式检验和出厂检验，增加了标准的可操作性，节 约检验时间和成本，规定了较为严密的检验规则，将检验风险进行合理分配，形成了较先进 和完善的石棉标准体系。

测试方法 石棉测试方法很多，由于石棉出现的环境不同，评价目的不同，选择的方法也不同，因 此没有哪一种测试可以解决全部问题。

只有将其相结合才能保证检测的有效性和准确性。

根 据石棉检测实践，并参考国内外相关标准，主要采用 XRD 与 PLM 两种仪器相结合的手段 作为工业产品中石棉检测的技术方法。

X 射线衍射仪（XRD）测试原理为每种矿物都具有其特定的 X 射线衍射数据和图谱， 其衍射峰的强度与其含量成正比关系， 据此来判断试样中是否含有某种石棉矿物并测定其含 量。