八、滑石東北大學礦物材料與粉體技術研究中心高鵬第三章、非金屬礦物分述8.1、滑石基本特征化學組成Mg3[Si4O10](OH)2——MgO31.72%,SiO263.52%,H2O4.76%。實際資料證明，天然滑石，接近理論值。學成分比較穩定，Si有時被Al代替，Mg可被Fe、Mn、Ni、Al代替。這種礦物由于質軟光滑，具有很強的滑膩感，故稱為滑石物理性質無色透明或白色，但因含少量雜質而呈現淺綠、淺黃、淺棕甚至淺紅色。珍珠光澤。硬度1。{001}解理完全。有滑感。密度2.58-2.83g/cm3。滑石的晶體結構屬單斜晶系，由硅氧四面體構成硅氧層，在尖端彼此相對的上下兩層硅氧層中間，是氫氧鎂石層，兩層硅氧層和一層氫氧鎂石層所組成的復網層是呈電中性的，層與層之間靠較弱的分子間作用力聯系，所以滑石晶體具有良好的片狀解理。滑石工藝特征如下：(1)電絕緣性能。滑石本身不導電，當滑石中不含導電性礦物如菱鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦等時，其絕緣性能良好。以滑石為原料制成滑石瓷，具有高度絕緣性，體積電阻率大于1012Ω·m。(2)耐熱性。滑石既耐熱又不導熱，耐火度高達1490~1510℃。滑石經煅燒，其力學強度和硬度增高，但收縮率很低，膨脹率也很小，是一種耐高溫礦物。(3)化學穩定性。滑石與強酸(硫酸、硝酸、鹽酸)和強堿(氫氧化鉀、氫氧化鈉)一般都不起作用。在煮沸的1%六氯乙烷中僅溶解2%~6%。滑石粉在400℃的高溫下和其他物質混合，不起化學變化。(4)吸油性和遮蓋力。滑石粉對油脂、顏料、藥劑和溶液里的雜質都有極大的吸附能力。用摩擦法試驗，滑石粉吸油量可達49%~51%。超細磨滑石粉由于其分散性好，表面積大，涂在物體表面遮蓋面積大，可形成一層均勻的防火、抗風化薄膜。由于它具有這種特性，故在藥劑、涂料、油氈工業中被廣泛應用。(5)潤滑性。滑石質軟，具滑膩感，摩擦系數在潤滑介質中小于0.1，是優良的潤滑材料。滑石巖隨滑石含量的增高，潤滑性能增強，反之則下降。(6)硬度可變性。如把滑石逐步加溫至1100℃約2h后再慢慢冷卻，它的外形不變，但硬度卻大大增高，主要是因為此時的滑石已相變為斜頏輝石。制造塊滑石瓷就是利用這一特性。(7)機械加工性能好。用滑石碎塊或滑石粉加入膠粘劑，采用半干壓法、濕壓法、擠壓法或可塑法等進行加工成型，產品性能不變。利用這一特性，可以制造人們所需要的各種形狀的產品，從而擴大了滑石的應用領域。8.3、滑石的提純

滑石的分選方法有干法和濕法分選，干法適宜品位較高的礦床，包括手選、電選、磁選和光電選礦等；濕法則適用于品位較低的礦床，包括浮選法和擦洗法兩種。(1)浮選。浮選滑石時所用的浮選劑：捕收劑為煤油，起泡劑為2號浮選油(甲基異丁基甲醇，簡稱MIBC)；活化劑為硫酸；抑制劑通常是石灰；礦漿pH值調整劑用硫酸和石灰。滑石浮選流程比較簡單，只需一次粗選、一次掃選、2~4次精選就可獲得最終精礦。

(2)擦洗。滑石擦洗選礦是濕法選礦中的另一種方法，它是由擦洗機和水力旋流器來完成的，包括研磨、擦洗、沉淀、濃縮、離心脫水和干燥等工序。這種方法較簡單，但目前應用不多。此法產品回收率低。

(3)手選。手選是根據滑石和脈石礦物滑膩性的不同采用手工形式進行的挑選。滑石具有良好滑膩性，品位越高，滑膩性越好，憑手感極易鑒別。國內大部分滑石礦山常采用手選生產高級滑石塊。

(4)靜電選礦。滑石礦中通常含有菱鎂礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、透閃石等礦物，嵌布粒度為0.5mm左右。在靜電場中滑石帶負電荷，菱鎂礦帶正電荷，而磁鐵礦和磁黃鐵礦均為優良導體，因而在電場中很容易將上述礦物分開。(5)光電揀選。光電揀選是利用滑石和雜質礦物表面光學性質的不同而分選的方法。利用滑石在紫外線照射下發出白色熒光的特征，采用索特克斯621型光選機，如美國塞浦路斯滑石公司采用此法將滑石含量僅為30%的貧礦富集到滑石含量達69%的富礦，最后磨細到200目進行浮選，獲得品位99%的化妝品級滑石。

(6)磁選。滑石精礦除要求具有一定的細度外，還要具有一定的白度。由于礦石中染色鐵礦物的存在，需要用磁選除去含鐵礦物。采用濕式磁選可使滑石精礦含鐵量從4%~5%降到1%以下。(7)滑石煅燒提純。在某些類型的滑石礦中，有時伴生滑石石墨片巖。由于富含炭質使得滑石呈深灰色甚至黑色，這將嚴重影響其應用。提純這種滑石的一般方法是將礦石在1200~1300℃下煅燒，然后進行篩分和強磁選處理。溫度越高，煅燒后滑石的白度越高，煅燒白度最高可達90%以上。目前煅燒設備大多采用梭氏窯、隧道窯和回轉窯。8.4、滑石粉的制備

(1)滑石的粗碎和篩分。粗碎一般采用顎式破碎機，中細碎一般采用反擊式破碎機。篩分可結合破碎作業同時進行，常采用固定鋼條篩和自定中心振動篩兩種。(2)滑石的超細粉碎和分級。目前滑石的粉碎加工主要采用干法工藝。對濕法粉碎雖有研究，但工業上很少使用。干法生產設備主要有高速機械沖擊式磨機、氣流粉碎機、離心自磨機、旋磨機以及振動磨、攪拌磨等。8.5、滑石的應用

(1)在塑料中的應用滑石在塑料工業中應用對象主要是汽車工業、家電、日用及通用塑料行業。滑石粉具有典型的鱗片狀粒子，在提高材料耐熱性能和抗彎曲性能方面，具備其它形狀粒子沒有的先天條件。所以倍受需要改善材料抗彎曲性能、硬度或耐熱性等應用廠家的關注，且已經應用到許多功能性材料上。其中滑石粉可以作為聚丙烯的異相成核劑，對聚丙烯材料的結晶性能起到一定的影響。塑料工業對滑石質量指標的要求如下：(1)純度。對于不同用途的塑料其純度要求不一樣，用于普通塑料填料的滑石，并不要求很高的純度，高檔塑料的滑石一般要求較高的純度，但并非絕對如此。含有透閃石的滑石礦粉，其中透閃石的纖維狀構造對塑料性能的改善也有很大益處；(2)白度。塑料工業對于滑石的白度要求一般說來可以分為兩類，一是用于白色或乳白色等塑料要求白度較高的滑石，二是用于灰色或黑色塑料方面則各種級別的滑石均適用；(3)粒度。用于塑料方面的滑石最初的粒度主要以200目及325目為主，到后來所用滑石的粒度越來越細，最細的滑石其最大粒徑小于1.5μm。

8.5、滑石的應用

(2)在造紙中的應用我國滑石粉在未來幾年內仍居造紙填料主導地位。據專家介紹，我國滑石粉50%以上用于造紙工業，是造紙業界消費量最大的傳統白色礦物原料。1)造紙填料。有利于改善紙張平滑度、不透明度和印刷適性；磨耗值小；化學性質穩定；與施膠劑有良好結合，防止印刷油墨滲透；具有親油性，可吸附有機物質，使白水及漿料系統保持潔凈，作為填料同時也收到免除樹脂障礙的效果，在廢紙脫墨中有助于油墨的脫除，這是高嶺土和碳酸鈣填料所不能比擬的。

2)樹脂吸附劑。現代化高速紙機的全封閉生產系統，單一使用GCC填料（重質碳酸鈣）時陰離子沉積問題較為嚴重，而滑石在解決這一問題方面具有特殊的功效。3)造紙涂料。滑石粉用于涂布顏料具有以下優點：高自然白度，一般不需化學漂白，加工成本低；可提高涂布紙表觀白度、柔軟性、平滑度，提高或保持紙頁光澤；賦予紙張良好的印刷適性和操作性；能配制高固形物含量的涂料，該涂料具有良好流變性和穩定性；由其制成的涂布紙在壓光機上可獲得高整飾度，并可減少涂料中潤滑劑的使用量。

(3)油氈工業

一般質量較差的滑石粉，特別是對于含鐵量較高的滑石粉，大多用于制造油氈、屋面紙、瀝青瓦、屋面板的填充料和防火、防水的涂料以及防粘粉。有大約15%的滑石粉用于油氈工業。(4)日用化學工業高品質的滑石粉在國內外都用于制作高級化妝品或用于醫藥工業中，它作為摻加料用來吸附油脂和香料，制造各種高檔化妝用品以及牙膏、肥皂等；或在醫藥中用來配制各種藥膏、藥粉和防護油等。這方面的用量在歐美國家一般占滑石消耗量的15%左右，在我國一般占年產量的4%~6%。

(5)陶瓷工業在現代陶瓷工業中，加入滑石粉陶瓷制品具有不同的性能。如當加入15%的滑石粉時，產品韌性強，半透明，色彩明亮；當加入30%~40%的滑石粉時，可制造出堇青石質陶瓷制品；當加入50~60%的滑石粉時，制造的粘土陶瓷是一種鎂質瓷，其熱穩定性高，熱膨脹系數低，絕緣性能好，介電損耗小，廣泛用于無線電陶瓷中；加入40%~80%的滑石粉時，可使建筑陶瓷如瓷磚、瓷片等具有極小的熱膨脹性和濕膨脹性，強度高，不產生龜裂，色彩美麗。滑石粉還是陶瓷業用的釉料中不可缺少的原料。不過在我國陶瓷工業中用滑石粉作為主要陶瓷坯料還是比較少的，一般僅在釉料中使用，故其用量僅占滑石粉產量的1%~2%；而美國用于陶瓷工業上的滑石，要占總消耗量的35%，在世界上居首位。(6)橡膠電纜工業作為填充料和絕緣材料與橡膠混合，制造各種橡膠產品和電纜膠皮，它可增強橡膠的堅固性能和絕緣性。在我國用于這方面的滑石粉占年產量的2%。

(7)涂料工業由于滑石粉吸油性強，易在油中