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叶腊石是黏土矿物的一种,属结晶结构为2:1型的层状含水铝硅酸盐矿物引。化学结构式为Al2[Si4O10](OH)2。叶腊石质地细腻,硬度低(1-2),新开发的叶腊石矿山储藏量达200万吨,其中,含铝量达30%--39%,Fe2O3+TI2O<0.2%,适合做人工合成金刚石用的坯料(模具)、陶瓷、耐火材料、玻璃纤维、雕刻石等。可广泛应用于陶瓷、冶金、建材、化工、轻工等工业部门。
叶蜡石质地细腻,硬度低(1-2°),密度2.65-2.90g/cm3,耐火度>1700°C,绝缘、绝热性好,化学性能稳定,只有在高温下才能被硫酸分解。
叶蜡石矿石常呈淡黄、乳灰白、灰绿等颜色,若含铁的氧化物或汞,则呈现褐红或血红色。蜡状光泽、有滑感,常为致密块状、叶片状,变种具放射状。
自然界纯叶蜡石矿物集合体产出很少见,一般都由类似的矿物呈集合体产出。矿石以块状为主,也有土状和纤维状的。主要伴生矿物为石英、高岭石、水铝石、绢云母、黄铁矿等。
耐火材料
(1)不定形耐火材料
不定形耐火材料是一种不经烧成而直接使用的耐火材料,往往在使用过程中由于高温产生的烧结收缩或材料中其他原料引起的收缩而导致不定形耐火材料出现裂缝和剥落,缩短了材料的使用寿命。
将在一定温度下可产生体积膨胀的叶蜡石引入到不定形耐火材料中,可显著改善耐火材料的体积稳定性,延长其使用寿命。采用由高岭土和叶蜡石为主要物相组成的高岭土制备炮泥,在同样的条件下,含有叶蜡石相的高岭土赋予炮泥更好的可塑性,并提高了炮泥的烧结强度。
(2)定形耐火材料
将叶蜡石添加到定形的耐火砖中,可形成富SiO2的莫来石相,在使用中形成二次莫来石化,产生的体积膨胀抵消了材料的收缩,提高了材料的体积稳定性。
以高铝矾土为主要原料,以“三石”矿物和叶蜡石为膨胀剂,研制出不含碳的新型钢包衬砖-微膨胀高铝砖。该微膨胀高铝砖在实际使用过程中,由于产生微膨胀,可对砖缝进行挤压,使整个钢包内衬具有非常好的整体性,提高了高铝砖的抗渣侵蚀性,延长了钢包的使用寿命。
玻璃纤维
玻璃纤维主要是以叶蜡石、石英砂和石灰石等为原料,其中叶蜡石含量占50%以上,经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制成的性能优良的无机非金属材料,具有绝缘性好、耐热性、抗腐蚀性好、机械强度高等优点,其单丝的直径为几个微米到二十几个微米,可分为E玻璃纤维、S玻璃纤维、C玻璃纤维和A玻璃纤维。一般使用Al2O3为18%-22%左右的中铝叶蜡石作为生产玻纤的原料,叶蜡石中Al2O3含量过高或过低都会对生产工艺产生影响。
叶蜡石除了可以作为生产无碱玻璃球和中碱玻璃球的主要原料外,还可将其与石英熔炼拉成玻璃纤维制成玻璃钢,或制成耐酸、碱及高温的玻璃布,是一种新型贴墙材料。
叶蜡石是含水铝硅酸盐,主要由石英、高岭土、绢云母组成,也有以高岭土或绢云母为主的叶蜡石。叶蜡石常有石英、绢云母等机械混入物,并含有氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾等杂物,对叶蜡石的工业技术要求因用途而异,主要要求耐火度在1630°C以上,有用元素铝越高越好,通常要求Al2O3≥15%。(边界品位≥13%),伴生元素钾、钠能降低耐火材料熔点,从而影响其耐火度,因而越低越好,一般要求K2O+Na2O≤0.8~2.0%。
陶瓷工业用的叶蜡石要求Al2O3≥18~20%,K2O+Na2O≤0.5~0.7%,Fe2O3≤0.8~1.0%。
作填料用的叶蜡石要求白度>70~80%,水分<0.5%,染色矿物铁、锰含量要尽可能低,化学物理性能稳定的叶蜡石含量大于80~85%。
作糖果填料用的叶蜡石要求对人体有害的砷<0.0014%。
橡胶工业用的叶蜡石要求Fe2O3<1~1.5%,烧失量<8%,水分<0.5%,叶蜡石含量大于80~85%。