一種含羥基的層狀鋁硅酸鹽礦物。化學(xué)式Al2 [Si4O10](OH)2。單斜晶系,迄今未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立的完整晶體,多呈隱晶質(zhì)塊狀或微晶鱗片集合體,偶見纖維狀放射狀集合體;白色,或因含雜質(zhì)的不同而呈黃、淺黃、淡綠、灰綠、褐綠、淡藍(lán)、淺褐等色。
基本性質(zhì)葉蠟石的化學(xué)組成為Al2[Si4O10](OH)2,為硅酸鹽礦物。Al可以被少量的Fe2+、Fe3+、Mg2+代替。顏色一般為白色,微帶淺黃或淡綠色,條痕白色;玻璃光澤,有珍珠狀暈彩 其密度為2.65~2.90(或2.84)g/cm3(或2.75~2.80g/cm3);硬度小(1~1.5或1~2) 解理為平行{001}完全;具滑膩感?;瘜W(xué)性能穩(wěn)定,一般與強(qiáng)酸強(qiáng)堿不反應(yīng),只有在高溫下才能被硫酸分解;葉蠟石具有較好的耐熱性和絕緣性,是一種密封傳壓的介質(zhì)材料。1
葉臘石分類根據(jù)化學(xué)、礦物組成,葉蠟石可分為蠟石質(zhì)葉蠟石、水鋁石質(zhì)葉蠟石、高嶺石質(zhì)葉蠟石、硅質(zhì)葉蠟石等。
蠟石質(zhì)葉蠟石主要礦物為葉蠟石,占90%,其他為玉髓、褐鐵礦、水鋁石,可以用于制造陶瓷、雕刻、填料、涂料及耐火材料。
水鋁石質(zhì)葉蠟石主要礦物為葉蠟石,次要礦物為水鋁石,含微量褐鐵礦、金紅石等,可以用于制造耐火材料、玻璃坩堝。
高嶺石質(zhì)葉蠟石主要礦物高嶺石,次要礦物為葉蠟石,含微量褐鐵礦、金紅石等,可以用于制造陶瓷、耐火材料。
硅質(zhì)葉蠟石主要礦物為葉蠟石,次要礦物有石英、玉髓,微量礦物有褐鐵礦等,可以用于制造陶瓷、耐火材料、填料等。2
葉蠟石加熱變化葉蠟石加熱至600℃以前沒有明顯變化:600~1200℃時(shí)結(jié)構(gòu)水逐漸脫出,由含結(jié)構(gòu)水的葉蠟石變?yōu)槊撍~蠟石,體積收縮,葉蠟石完全消失,即:
在1200~1350℃,隨著莫來石、石英含量增加呈現(xiàn)出膨脹;1400℃時(shí)石英轉(zhuǎn)化為方石英,體積明顯產(chǎn)生膨脹,但膨脹率低,在1.2%~2.1%之間。
由于葉蠟石含結(jié)構(gòu)水少(僅5.0%),在加熱過程中因脫水產(chǎn)生的體積收縮小,脫水過程比較緩慢,脫水過程也較長(zhǎng),從590℃延續(xù)到1100℃左右,加熱脫水后仍保持原來晶體結(jié)構(gòu),基于以上性質(zhì),其生料可直接制成不燒磚使用。
葉蠟石的硬度、耐壓強(qiáng)度,隨著加熱溫度的升高而升高,其原因是物相發(fā)生了變化。1
葉蠟石的檢測(cè)研究方法有多種,如用X射線衍射方法、紅外、吸收光譜、熱分析(差熱與失重分析),巖相分析等。以下著重介紹較簡(jiǎn)便的兩種檢測(cè)方法:
(1)偏光顯微鏡觀察。葉蠟石為單斜晶系,主要光學(xué)常數(shù)Ng=I.596~1.601,Nm=1.586~1.589,Np=1.543—1.566,Ng一Np=0.146~0.062,單偏光下,葉蠟石為無(wú)色透明,中正突起,(001)解理完全;正交鏡下最高干涉色三至四級(jí).平行解理切面方向?yàn)橐患?jí),正延性,平行消光或小角度斜消光;二軸負(fù)光性,光軸角2V=53°~62°。
(2)差熱分析。葉蠟石在加熱過程中,僅在600~700℃有一個(gè)平穩(wěn)的吸熱反應(yīng)谷,也有的在700~800℃發(fā)生吸熱反應(yīng),到1000℃還沒有出現(xiàn)放熱反應(yīng)峰,如下圖所示。1
葉蠟石在耐火材料工業(yè)中的用途葉蠟石具有低鋁高硅的特性,可以用來生產(chǎn)耐堿磚。同時(shí),由于可以利用葉蠟石生產(chǎn)鋼包內(nèi)襯材料,一是利用葉蠟石受熱后具有不太大的膨脹性,有利于提高砌筑體的整體性,降低熔渣對(duì)磚縫的侵蝕作用;二是熔渣與磚面接觸后,能形成1~2mm的黏度很大的硅酸鹽熔融物,阻礙了熔渣向磚內(nèi)的滲透,從而提高了制品的抗熔渣侵蝕能力。
用葉蠟石原料時(shí),應(yīng)根據(jù)原料的特點(diǎn)來確定其T藝特點(diǎn)。葉蠟石中,受熱膨脹較小,含結(jié)構(gòu)水少,脫水失重只有5%~6%,且脫水過程緩慢,脫水后仍保持原結(jié)晶結(jié)構(gòu),故可直接用生料制磚,為了降低生產(chǎn)成本,還可以利用礦粉。但是當(dāng)用生料制磚時(shí),由于葉蠟石脫水和石英多晶轉(zhuǎn)變引起體積膨脹,會(huì)使制品疏松,降低強(qiáng)度,所以也可以將部分原料煅燒成熟料加入到配料中。
由于葉蠟石具有較小的膨脹特性,制品可以不燒,也可以根據(jù)使用要求,生產(chǎn)燒成制品。2
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
王沛 - 副教授、副研究員 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所