滑石粉概述
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滑石粉概述
滑石粉实际上是一种带负电荷的微细粒子,特别是被水较好湿润的滑石粉表现出较高的双层电位,其负电荷量与瓷土相当。另一方面,由于滑石粉的表面性能较低,其表面亲空气而憎水,气固两相接能界面张力小于液固两相界面张力。所以,滑石粉不易脱出空气而被水湿润,因而影响它的分散性,从而制约了它在纤维上的留着。据有关研究资料表明,填料的留着与纤维一样,同样与过滤、絮聚和吸附作用有关,但最显著的是絮聚作用的效应,其次是过滤作用。由此可知,要提高滑石粉的留着率,必须首先让滑石粉的表面获得良好而充分的滑润。
滑石粉的主要成分是滑石。滑石为片状层间结构,纯品为白色至浅红或浅灰色的细腻粉末,相对密度为2.7~2.85,折射率为1.57~1.59,滑石粉的片状层间结构使其具有许多重要性质,如高电阻率和低透气率,润滑性和低磨损性,很好的疏水性。用作橡塑料填充剂﹑增容剂﹑隔离剂及表面处理剂,对物性有补强作用,尤其是压缩歪及触感,使用在EV A橡胶发泡制品中,EPDM﹑PVC电线电缆料效果特别明显。
滑石主要成分是滑石含水的矽酸镁,分子式为Mg3[Si4O10]( OH)2。滑石属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状,偶见。通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体。无色透明或白色,但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色;解理面上呈珍珠光泽。硬度1,比重2.7~2.8。
滑石具有润滑性、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性,由于滑石的结晶构造是呈层状的,所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性,如果Fe2O3的含量很高则会减低它的绝缘性。
2.用途:
(1)化妆品级(HZ):用于各种润肤粉、美容粉、爽身粉等。
(2)医药—食品级(YS):医药片剂、糖衣、痱子粉和中药方剂、食品添加剂、隔离剂等。
(3)涂料级(TL):用于白色体质颜料和各类水基、油基、树脂工业涂料、底漆、保护漆等。
(4)造纸级(ZZ):用于各类纸张和纸板的填料,木沥青控制剂。
(5)塑料级(SL):用于聚丙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚脂类等塑料的填料。
(6)橡胶级(AJ):用于橡胶填料和橡胶制品防粘剂。
(7)电缆级(DL):用于电缆橡胶增剂、电缆隔离剂。
(8)陶瓷级(TC):用于制造电瓷、无线电瓷、各种工业陶瓷、建筑陶瓷、日用陶瓷和瓷釉等。
(9)防水材料级(FS):用于防水卷材、防水涂料、防水油膏等。
(10)微细滑石粉:用于高级油漆涂料、塑料、电缆橡胶、化妆品、铜板纸涂料、纺织润滑剂等。
滑石的作用与化学成份
滑石是一种具层状构造的含水的镁质硅酸盐矿物,化学式为Mg3[Si4O10](OH)2,以氧化物表示为3MgO·4SiO2·H2O。由于其质软,有很强的滑腻感而得
名。滑石具有较高的电绝缘性、绝热性、高熔点和对油类有强烈的吸附性能,因此在工业上有广泛的用途。而且随着工业的发展,用量不断增加,应用范围日益扩大。中国年产量近100万t,用于造纸工业约占总产量的60%,油毡工业约占15%。此外广泛用于医药、化工、纺织、陶瓷、雕塑等许多领域。因此,滑石矿在国民经济中是占有重要地位的矿种之一。
一、矿石矿物原料特点
滑石矿物的理论成分为MgO=31.72%,SiO2=63.12%,H2O=4.76%。所含的硅有时被铝或钛替代(铝可达2%,钛可达0.1%),镁则经常被铁、锰、镍及铝替代。含FeO可达5%,含Fe2O3达4.2%,NiO达1%。有的含有少量钾、钠、钙。经类质同象替代可形成不同成分的滑石变种,如铁滑石Fe3[Si4O10](OH)2、钙滑石Ca3[Si4O10](OH)2、镍滑石Ni3[Si4O10](OH)2等。滑石属于斜方柱晶类。微细晶体呈六方或菱形板状,但很少见。通常呈致密块状、叶片或鳞片状集合体。纯净的滑石呈白色或微带淡黄、粉红、淡绿、淡褐色调。带较深颜色的滑石乃是含有杂质元素所致。玻璃光泽。致密块状滑石呈贝壳状断口。硬度为1,密度2.58~2.83g/cm3。滑石富有滑腻感,有较高的电绝缘性。根据用途将滑石矿物原料分为两类,即块状滑石和滑石粉。雕刻工艺品用的块状滑石的颜色可起到美化作用,因此杂质致色元素在此则是有益组分。造纸及化工用的滑石粉则要求洁白。因此,所含有的铁、锰、镍及钛等致色元素杂质则是有害的组分。纯净的滑石矿石很少,通常有其他矿物伴生,例如绿泥石、菱镁矿、透闪石、白云石、菱铁矿、石英、黄铁矿等。这些矿物改变了矿石的化学组成,使矿石带色,并明显地影响矿石的物理性质,使之相应的降低其工业品级。
滑石的矿石类型在国外一般分为四类:
(1) 块滑石致密块状,可以加工成一定大小的不同形状块体。杂质少,滑石含量在70%以上。
(2) 片状软滑石为碳酸镁质岩石的一种蚀变产物,常见的伴生矿物是绿泥石。这是一种用途最广泛的矿石。
(3) 透闪石滑石有时称为硬滑石,乃是块状或层状的一种岩石。含有不同量的透闪石、直闪石、方解石、白云石、蛇纹石等伴生矿物。这种矿石的特点是氧化钙含量较高,达6%~10%。
(4) 混合滑石是一种含有滑石、白云石、方解石、蛇纹石、绿泥石等的片状岩石,色白,易碎。在国内按滑石含量不同分为块滑石和滑石岩,后者滑石含量低于70%,需经选矿才能利用。滑石岩主要有滑石绿泥石岩和滑石碳酸盐岩。滑石绿泥石岩除含有绿泥石和滑石外,还常伴有蛇纹石、辉石等,颜色大多数为绿色。滑石碳酸盐岩中与滑石伴生的为菱镁矿或白云石,颜色多为淡灰色。
二、用途与技术经济指标滑石用途很广泛,除作为轻工业产品的原料外,还用于农业、化妆品以及医药。其主要用途及其质量要求简述于下。
(一) 块滑石的用途及质量要求块滑石根据用途分为两类,即工业滑石及化妆品滑石,各有相应的质量要求。
1.工业滑石据国家标准BG1534-94,工业滑石按块度长、宽、厚的任何一个最大尺寸,划分为三种规格: 大块滑石:最大边的尺寸应大于200mm; 中块滑石:最大边的尺寸为20~200mm; 小粒滑石:最大粒径小于20mm。其中小粒滑石再划分为1号、2号及3号三个质量等级。工业滑石的物理化学性能应符合表4.15.1规定。块滑石用来制造滑石瓷、制耐火砖和电盘、雕刻工艺美术品以及填加于化妆品、食品中。