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海泡石资源概况、矿物性质、用途
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一、资源概况
海泡石属特种稀有非金属矿，在自然界分布不广，但它具有独特的物理化学性质而广泛地应用于各个领域中。目前世界上已探明储量约5000多万t，其中主要产出国有西班牙，其次为美国、法国、土耳其、原苏联、澳大利亚和非洲。西班牙海泡石储量近年来上升到3000万t，占世界总储量的2/3，目前每年原矿产量达50万t以上，生产成品和半成品出口，出口量占80%，主要销往美国、原苏联、日本、坦桑尼亚等国。
海泡石是我国新兴矿种之一，经过多年的地质工作证实，已探明储量在1000万t以上，目前储量正在不断扩大。我国粘土型海泡石矿床主要分布在湖南浏阳、湘潭、宁乡、望城、湘乡、石门，江西乐平，河北唐山地区，其中湖南浏阳永和、湘潭石潭、宁乡道林为大型矿床。热液型纤维状海泡石主要分布在河南卢民、西峡至内乡、河北张家口，安徽全椒，湖北广济，贵州等地。
海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物。根据其产出形态特征，大体可分为土状海泡石(或称之为海泡石粘土)和块状海泡石。该矿物在自然界中分布不甚广，常与凹凸棒石、蒙脱石、滑石等共生。
二、矿物性质
(一)晶体结构特性
其结构式与凹凸棒石大体相同，都属链状结构的含水铝镁硅酸盐矿物。在链状结构中也含有层状结构类型的小单元，属2∶1型层，它们所不同的是这种单元层与单元层之间的孔道不同。海泡石的单元层孔洞可加宽到3.8×9.8Å;，最大者可以5.6×11.0Å;，即可容纳更多的水分子(沸石水)。因而这就使海泡石具有比凹凸棒石更加优越的物理、化学性能和工艺特性。这就是海泡石成为该族矿物中具有最佳性能和最广泛用途的关键所在。同时，又因它的三维立体键结构和Si-O-Si键把细链拉在一起，使其具一向延长的特殊晶形，故颗粒呈棒状。结构中所构成的开式沟枢与晶体长轴平行，因而这种沟枢的吸附性能吸强。
(二)物理物质
海泡石属斜方晶系或单斜晶系。颜色多变，一般情况下呈淡白或灰白色。具丝绢光泽，有时呈蜡状光泽。条痕呈白色，不透明，触感光滑且粘舌。莫氏硬度一般在2～2.5之间。体质甚轻，密度为1～2.2%/cm3，收缩率低，可塑性好，溶于盐酸。由于海泡石具有特殊构造，使其保留着一系列晶道，因而具有极大的比表面(最大可达150m2/g)，故有极强的吸附性，脱色性和分散性。热稳定性能极高，耐高温性能可达1500～1700℃，造型性能好，绝缘性能好，抗盐度高(高于其他任何粘土)等性能，有时还有极美丽的光泽。
(三)化学组成
海泡石的化学成分较为简单，主要为硅(Si)和镁(Mg)，其化学式为：Mg8(H2O)4〔Si6O15〕2(OH)4·8H2O，其中SiO2含量一般在54～60%之间，MgO含量多在21～25%范围内，并常有少数置换阳离子，如Mg2+可为Fe2+或Fe3+、Mn2+等所置换。其电荷主要由四面体中的Al3+和Fe3+、对Si4+的类质同象置换所产生，故能产生变种海泡石。
我国湖南，江西海泡石的化学成分列于下表。
湖南、江西海泡石的化学成分表
成分含量% 理论值 江西乐平 湖南湘潭 浏阳永和
风化 半风化 未风化
SiO2 55.65 52.70 52.31 53.02 53.03 54.14
TiO2 0.10 0.13 0.71 0.09 0.02
Al2O3 5.16 6.96 3.45 3.80 1.44
Fe2O3 2.20 2.66 0.71 0.78 0.15
FeO 0.23 0.70 0.58 0.64
MnO 0.01 0.19
CaO 0.21 0.09 0.13 0.49 0.26
MgO 24.89 17.75 15.48 20.93 20.54 23.43
Na2O 0.06 0.10 0.04 0.03 0.07
K2O 0.25 0.33 0.17 0.33 0.13
C 0.24 0.12
H2O- 11.12 13.25 12.50 11.54 11.84 10.52
H2O+ 8.34 8.10 8.8 8.80 8.35 8.88
总量 100.00 100.02 99.60 100.39 99.77 99.80
(四)流变特性
由于海泡石的针状颗粒集成团，易在水中或其他高的或中等极性的溶剂中分解而形成杂乱的包含该介质的格架。这些悬浮液具有非牛顿流体特性。这种特性与海泡石的浓度，剪切应力，pH值等多方面的因素有关。
三、矿石类型
目前国内外已知的海泡石粘土矿床大致可划分为淋积—热液型和沉积型两大类。沉积型海泡石粘土矿床是海泡石粘土矿的主要工业类型。它又分陆相沉积矿床和海相沉积矿床两个亚型。
(一)淋积—热液型海泡石粘土矿床的矿石类型
此类型中的海泡石多为白色或灰色纤维集合体，其纤维长度一般都大于10μm，具丝绢光泽，莫氏硬度为2左右，并且具有较强的挠性，质较纯，吸水性甚强。
这类型矿床中矿石一般呈致密块状，颜色较浅，含有用组分甚高，故质量均较沉积型的好。但此类型的矿床规模往往不大，海泡石也常是局部富集，一般不能形成工业矿床，有的可供地方小型采。
矿石类型以纤维状矿石为主(安徽全椒马厂海泡石矿)，按组分又分为：
(1)纤维状海泡石矿石。此类矿石几乎由单一的海泡石组成，即海泡石含量高达90%以上。
(2)蛋白石—海泡石纤维状矿石。主要由海泡石、蛋白石组成，其中海泡石含量为30～80%之间。
(二)沉积型海泡石矿床的矿石类型
一般为致密块状，土状矿石，粘土矿物颗粒较细，肉眼难以识别。海泡石矿化分散，含量变化较大，富集部位可达50～80%。往往与碳酸盐矿物，镁蒙脱石、凹凸棒石、滑石、硫酸盐矿物和卤化物等共生或伴生。矿床规模一般达大、中型。
陆相沉积型海泡石矿床的形成时代一般较新，矿石共生组合也较复杂。海泡石含量有高有低，化学成分变化较大。
海相沉积型矿床的含矿层多赋存于燧石灰岩，泥灰岩，硅质岩等海相地层中，矿石中海泡石含量也较高，其矿床规模较大，是目前我国工业经济意义最大的海泡石矿床类型。
按钙镁质岩风化程度的不同矿石类型可划分为：粘土型海泡石粘土和原岩型海泡石粘土两种(湖南浏阳县永和海泡石矿床)。
1.原岩型海泡石粘土
该类型由钙镁质页岩，泥灰岩和海泡石粘土岩组成，与风化型海泡石粘土的主要矿物大致相近，其区别在于原岩型中方解石含量较高，并且有少量石英、滑石及白云石、天青石。
2.粘土型海泡石粘土
此类型为原岩型风化而成，呈灰白、浅灰、黑褐、紫灰等色，为土状，具弱丝绢光泽，质细腻，粘性强，可塑性好，密度较小(1.68g/cm3左右)，极易碎裂，结构疏松，胶结程度差，易水解。
主要矿物为海泡石、石英、滑石、方解石，有少量蒙脱石、高岭石、绿泥石、有机质等。
此类矿石具有较好的造浆性能和脱色性能，以及其他物化特性，是目前唯一能直接提供应用的一种海泡石矿石类型。
四、主要用途
据有关资料统计，海泡石用途已达130多种，成为世界上用途最广泛的矿物原料之一。其主要用途见表。
海泡石的主要用途表:
应用领域 主要用途
钻井
油脂、石油精炼
酿造、化工
医药
陶瓷
环保
铸造
硅酸盐
塑料
建筑
橡胶
电焊条
轻纺和化工
制烟
特种用纸
国防现代科学
农业
工艺品 抗盐、抗高温的特殊泥浆
吸附剂、脱色剂、过滤剂
分子筛，用于化工、制糖、酿酒
离子交换剂、净化剂、发亮剂
珐琅质原料
颗粒云污剂和吸附剂
型砂粘结剂
高镁耐火材料的特殊耐高温涂层的优质原料
发泡灵、脱色剂
隔音、隔热材料，涂料
特殊充填剂
焊药配料
催化剂、悬浮剂、增稠剂和触变剂
香烟滤嘴原料
催化载体和吸附剂
原子能、火箭、卫星诸方面的特殊陶瓷部件
杀虫剂、土壤消毒剂的载体原料,配料特殊饲料,配制动物药剂,家畜垫圈
雕刻工艺品、装饰物及生活用品
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