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在化工、农药、国防、医药、建材、轻纺等行业广泛应用,近年来在环保、汽车、绝缘、陶瓷工业的应用,也有突出进展,由于坡缕石中石棉含量为0,因此是替代石棉的理想材料。
坡缕石(Palygorskite)
[晶体化学] R3 主要为Al3 ,其次是Fe3 ,通常R3 原子数可达2;□代表八面体空位;R2 主要代表Ca2 ,进入通道中以平衡电荷。水有3种存在形式:一是结构水(羟基水);二是在带状结构层边缘与八面体阳离子配位的水;三是在通道中由氢键连结的沸石水。
坡缕石
理想的化学成份为Mg5Si8O20(OH)2(H2O)4.nH2O, SiO2 56.96% ,MgO 23.83% 19.21%成份中常有Al、Fe混入,AL2O3替代部分MgO.
坡缕石晶体呈毛发状或纤维状,在电子纤维镜下呈长柱状或针状,白、灰、浅绿或浅褐色,硬度一般2-3,当加热到700-800℃时,硬度可能提高到5,密度2.05-2.32g/cm3,平行纤维轴方向有良好的理解。具有很大的比表面积和吸附能力,很好的流变性和催化性能,同时,具有理想的胶体性能和耐热性能,是一种少见的矿物。
具有二维连续的硅氧四面体片,其中每个硅氧四面体都共用3个角顶,同相邻的3个四面体相连,四面体中的活性氧指向沿b轴周期性反转。每任意两个硅氧四面体片之间,活性氧与活性氧相对,惰性氧与惰性氧相对,且活性氧与OH-呈紧密堆积,阳离子充填于活性氧与OH-构成的八面体空隙中,形成一维无限延伸的八面体片(带)。因此,其结构可视为变2:1型结构层。在惰性氧相对的位置上有类似于沸石的宽大通道,并充填着沸石水。每一八面体片(带)所连结的两个硅氧四面体片形成类似于角闪石"I"字束的带状结构层,并平行于a轴延伸。整个晶体结构可看成由这种带状结构层连结而成。因此,坡缕石类似于角闪石发育{011}解理,并沿a轴发育形成棒状、纤维状形态。与辉石结构比较,坡缕石的带状结构层宽度相当于辉石链的2倍(b0=2×0.9nm。
单斜晶系,C2h3-P2/m;a0=1.34nm,b0=1.80nm,c0=0.52nm,β=90~93;Z=2。已发现一种斜方对称和3种单斜对称的晶胞。结构特点是有沿a轴延伸的带状结构层和通道。通道横断面积0.37*0.64nm2。
呈土状、致密块状,扫描电镜下呈针状、纤维状、棒状、纤维集合体。白、灰白、青灰、灰绿色。土状或弱丝绢光泽。土质细腻,有油脂滑感。质轻,性脆。断口贝壳状或参差状。吸水性强,粘舌。具粘性和可塑性,干燥后收缩小。水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。
偏光镜下,二轴晶( ),2V=30~40。Ng=1.5272,Np=1.5175。针状、纤维状集合体,一维延长,平行消光。
加热过程中的热效应:90~150℃,失去吸附水和沸石水;240~300℃,失去结晶水;450~520℃,失去晶格水。放热效应在900~1000℃之间。
[产状与组合] 两者都可分为淋滤-热液型和沉积型两种成因。
[鉴定特征] 依据其主要理化性能,X射线衍射和红外光谱分析可准确鉴定。
[工业应用] 钻井泥浆原料;吸附剂、脱色剂、净化剂和过滤剂;催化剂载体;稠化剂和稳定剂; 悬浮液和乳化液的稳定剂;还用于填料和调节剂、干燥剂、玻璃珐琅、建筑隔音、隔热材料等。
我国坡缕石粘土资源分布与特征研究
根据我国坡缕石粘土资源特征、分布状况和开发现状,按苏皖、西北、华中和其他零散分布区对资源分布、储量及典型矿区资源特征进行了论述;研究内容对我国坡缕石粘土资源的综合开发利用具有参考价值,有望拓宽坡缕石的研究应用领域,创造更高的附加值。
坡缕石纤维基阻锈剂对钢筋锈蚀的影响研究
将有机阻锈剂与无机的纳米直径坡缕石纤维进行配方复合对比试验,结果表明:在一定比例条件下,不论碳化还是非碳化条件,均可以提高钢筋混凝土的抗锈蚀能力,降低钢筋混凝土中钢筋的锈蚀风险,提高钢筋混凝土保护层抗渗性能力的同时,从而提高整体的抗锈蚀能力.
粘土矿物的粒度细小,其大小和形态需用电子显微镜才能测定。多数粘土矿物如伊利石等呈鳞片状,结晶良好的高岭石则呈完整的假六方片状。少数粘土矿物呈管状(埃洛石)或纤维状(坡缕石和海泡石)。
粘土矿(clay minerals) 是组成粘土岩和土壤的主要矿物。它们是一些含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物。除海泡石、坡缕石具链层状结构外,其余均具层状结构。颗粒极细,一般小于0.01毫米。加水后具有不同程度的可塑性。
凹凸棒土(凹凸棒石),又称坡缕石、坡缕缟石,是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。凹凸棒石矿物几乎遍及世界各地,据不完全统计,世界探明储量约14亿吨,遍布美国、中国、西班牙、法国、土耳其、塞内加尔、南非、澳大利亚、巴西、以色列、沙特阿拉伯等国。
凹凸棒石形态呈毛发状或纤维状,通常为毛毯状或土状集合体,莫氏硬度2—3,属于易加工物料,经破碎粉磨制成粉后,可广泛应用于阻燃材料、建材、塑料橡胶填料、轻工、洗涤剂、农业、畜牧业等领域。
200目、300目、400目、600目、800目、1000目、1250目等都是常用的凹凸棒土细度粉,不同细度粉可应用于不同领域。
针对600目-1200目凹凸棒土的生产来说,这属于超细粉加工范畴,需要选用专用的超细粉设备——LUM超细立式磨粉机。
LUM超细立磨是以LM立磨为基础,引进德国超细立磨的磨辊技术,设计开发的一款新型超细粉磨设备,可广泛应用于凹凸棒土、膨润土、方解石、石灰石、重钙、滑石、重晶石、白云石等非金属矿物超细粉磨加工,是大型非金属矿制粉规模化建厂优选设备。
和传统磨机相比,LUM超细立磨采用料层粉磨原理,物料在磨内停留时间短,重复碾磨少,含铁量少,成品白度和净度高;特殊设计的辊套和衬板的研磨曲线,可一次粉磨至所需细度0.045-0.02mm(400-1250目),且采用多轮选粉原理,所有轮子均可变频调速,成品粉控制精确,完全可以满足凹凸棒土600-1250目的加工要求。
如果要加工80-400目之间的细粉,建议选用欧版磨(雷蒙磨升级)、立磨等设备,目前行业内应用很普遍。