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【原創(chuàng)】文武兼?zhèn)涞膽?zhàn)略性非金屬礦產:葉蠟石


來源:中國粉體網   黑金

[導讀]  葉蠟石是一種重要的非金屬礦產資源,由于其諸多可利用性能決定了它在工業(yè)領域中的應用范圍廣闊。

中國粉體網訊  葉蠟石屬結晶結構為2∶1型的層狀含水鋁硅酸鹽黏土礦物;瘜W結構式為Al2[Si4O10](OH)2,理論化學組成為Al2O3 28.3%,SiO2 66.7%,H2O 5.0%。葉蠟石具有無毒、耐高溫、耐化學腐蝕、熱膨脹系數低、傳壓性與密封性好、導熱性與導電性差、高溫下不收縮以及在水中無膨脹性和可塑性等特點。



來源:科普中國網


葉蠟石是一種重要的非金屬礦產資源,由于其諸多可利用性能決定了它在工業(yè)領域中的應用范圍廣闊!拔摹笨勺鏊囆g品,“武”可當原材料,是一種重要的結構和功能材料,應用廣泛。不僅如此,葉蠟石還是具有重要意義的戰(zhàn)略性新興產業(yè)礦產,對國防和戰(zhàn)略性新興產業(yè)不可或缺。


葉蠟石的傳統(tǒng)應用


工藝品


由于葉蠟石具韌性而不崩裂,小刀很容易刻動,是雕刻的傳統(tǒng)工藝石料。早在一千多年前,福州壽山石、青田的青田玉和臨安雞血石即被用作刻制圖章和雕刻工藝品。


應用于耐火材料


由于葉蠟石在一定溫度下發(fā)生體積膨脹,可將其添加到不定形耐火材料中,以防止裂縫和剝落等現象的發(fā)生,延長耐火材料的使用壽命;也可將其添加到定形的耐火磚中,使其在使用過程中表現良好的體積穩(wěn)定性。


應用于陶瓷工業(yè)


葉蠟石礦物材料機械強度大、耐熱性好、白度高,并且在高溫下收縮量小,因此,是制作陶瓷很好的原材料。以葉蠟石為主要原料生產的建筑衛(wèi)生陶瓷具有抗熱震性好,性能穩(wěn)定等優(yōu)點。葉蠟石具有絕緣性能,可作為制備介電陶瓷的原料。


應用于玻璃纖維


葉蠟石是制備玻璃纖維的主要原料,主要作用是引入Al2O3,代替鋁粉降低成本,提高玻纖機械強度,其中Al2O3質量分數以16%~22%的中鋁葉蠟石為佳,Al2O3質量分數過高或過低都對生產工藝有很大影響。



來源:中國巨石


用于復合材料填料


葉蠟石超細粉體粒度細、質量均勻、缺陷少,并且硬度低,易于粉碎,物化性質穩(wěn)定,是理想的填充材料,因此在橡膠、瀝青、塑料、電纜、造紙、顏料、油漆、化妝品、牙膏等行業(yè)上得到廣泛的應用。


葉蠟石在戰(zhàn)略性新興產業(yè)中的關鍵應用


新材料領域


葉蠟石由于具有良好的傳壓性、耐熱保溫性、密封性、機械加工性和絕緣性等特點而被廣泛用于人造金剛石、立方氮化硼等高壓合成行業(yè)中的傳壓密封介質;還可用于玻璃纖維生產工業(yè)中的的玻璃球;且生產洗滌劑和分子篩中葉蠟石也是必備的原材料。


信息技術領域


玻璃纖維用于制作光纖纖芯的包層;玻纖電子布用于制作多層印刷電路的覆銅板。


新能源領域


玻璃纖維布用于風力渦輪機葉片。


生物環(huán)保領域


葉蠟石是一種具有吸附活性的天然礦物材料,在環(huán)境污染治理方面具有應用潛力。一方面,結構層中類質同象置換導致的結構電荷,需通過層間離子進行中和,從而使其具備一定的離子交換能力;另一方面,葉蠟石的表面羥基在近中性溶液中將發(fā)生電離,導致表面荷負電,進而通過靜電引力吸附陽離子。


葉蠟石制成的玻璃纖維過濾材料用于過濾各種汽車尾氣、工廠、公共場所的煙氣粉塵,葉蠟石還可用于防止水土流失;天然葉蠟石合成沸石分子篩作為吸附劑使用。


高端制造領域


葉蠟石的脫水溫度為600~800℃,是一種較理想的燒蝕材料,已應用于航天領域;玻璃纖維用于飛機輪船的漿葉、機械的方向舵、雷達防護罩、各類儀表盤等;由于葉蠟石可以制成超硬材料,因此廣泛應用于制造高超音速導彈外殼、返回艙外殼、太空艙外殼、防彈盔甲、防彈服、宇航服反射絕緣層和外防火層等方面。


小結


作為功能陶瓷(超硬陶瓷、超高壓電瓷)、綠色新型耐火材料、高性能玻璃纖維、超硬材料(人造金剛石)等的重要生產原料,重要的新能源(風電、風機葉片)材料和新型功能材料,葉蠟石預計未來需求量呈增長趨勢,2019—2030年需求增速約為5.0%~7.0%。


我國是全球第一大葉蠟石生產國,但作為我國具有資源優(yōu)勢的重要工業(yè)礦物,葉蠟石目前的開發(fā)應用,無論在廣度還是深度上,均不如世界上先進的葉蠟石生產國,每年仍有大量原礦出口海外。未來,應科學合理地開發(fā)葉蠟石資源,做好其綜合利用與保護,不斷擴展葉蠟石的工業(yè)應用領域,尤其是在戰(zhàn)略性新興產業(yè)中的關鍵應用。


參考資料:

舒鋒.我國葉蠟石在玻璃纖維行業(yè)中的應用現狀及發(fā)展趨勢

杜培鑫等.葉蠟石在超硬材料等關鍵礦物材料領域的研究和應用

王春連等.戰(zhàn)略性非金屬礦產厘定、關鍵應用和供需形勢研究

張巍.我國葉蠟石的應用進展

杜鵬.我國葉蠟石資源特征及其開發(fā)利用前景

樓家毅等.葉蠟石的改性加工與利用


(中國粉體網編輯整理/黑金)

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