滑石工业指标
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滑石
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。
表4.15.1工业滑石的物理化学性能含量(%)
2.化妆品滑石
化妆品级块滑石对质量要求很高,对物理化学性能有严格要求。
例如矿石中无砂性颗粒,且有润滑感。
细菌总数小于或等于500个/g,霉菌小于或等于100个/g,不得检出如大肠杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌等致病菌。
当磨成滑石粉时细度大于或等于75μm,通过率98.0%。
重金属含量小于或等于40×10-4。
(二) 滑石粉的用途及技术经济指标
滑石粉用途十分广泛,用量最大的为造纸工业,其次是防水材料工业。
1.造纸工业
滑石粉在造纸工业中主要有三种用途,即用作填料、涂料和纸浆的树脂控制剂。
滑石可使纸张坚固洁白,增加不透明度和亮度,增强对油墨的吸附能力。
滑石对颜料有较强的固着力,使彩色印刷品获得良好的色彩效果。
滑石的凹面磨耗值很低,因而对造纸设备和印刷设备磨损甚小。
再者滑石密度小于二氧化钛(TiO2),因此作为填料比二氧化钛优越。
而滑石粉的价格远低于二氧化钛,使之更具有竞争性。
滑石粉已成功地用于废纸脱墨工艺中,可有效地使废纸在浮选和洗涤中脱墨。
造纸级滑石粉的物理化学性能指标见表4.15.2。
表4.15.2造纸级滑石粉的物理化学性能指标(%)
2.防水材料
滑石既可以用作屋面制品——油毡、屋面纸、沥青瓦、屋面板等的填充料,又可以用作屋面材料的防粘粉剂。
当用作填充料时,滑石在熔融的沥青组分中起稳定剂作用,增加屋面材料的稳定性和抗风化能力。
当滑石粉喷洒在沥青瓦或成卷的屋面材料表面时,可以防止其在制作和存放期间发生粘连。
防水材料工业可使用低等级的带色和不纯的粗磨滑石粉,其技术要求(BG15342-94)列于表4.15.3。
表4.15.3防水材料级滑石粉的物理化学性能指标(%)
3.其他工业
滑石在塑料工业、橡胶工业、电缆工业、陶瓷工业、涂料工业及纺织工业皆有重要用途,其技术要求见BG15342-84。
其他方面的用途暂未订国家标准。