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云母
 

云母是一种造岩矿物,呈现六方形的片状晶形,是主要造岩矿物之一。云母晶体内部具层状结构,因此呈片状晶体 ,以六方片状晶体为主。特性是绝缘、耐高温、工业上用得最多的是绢云母,广泛的应用于涂料、油漆、电绝缘等行业。

中文名 云母

外文名 mica;glimmer

结 构 层状结构,单斜晶系

化学式 KAl2(AlSi3O10)(OH)2

分 类 白云母,金云母,黑云母

用 途 工业用途,云母药用

物种介绍

云母是云母族矿物的统称,是钾、铝、镁、铁、锂等金属铝硅酸盐,都是层状结构,单斜晶系。晶体呈假六方片状或板状,偶见柱状。层状解理非常完全,有玻璃光泽,薄片具有弹性。云母的折射率随铁的含量增高而相应增高,可由低正突起至中正突起。不含铁的变种,薄片中无色,含铁愈高时,颜色愈深,同时多色性和吸收性增强。

云母矿主要包括有黑云母、金云母、白云母、锂云母、绢云母、绿云母、铁锂云母等,砂金石是云母和石英的混合矿物。工业上应用最多的是白云母和金云母,锂云母是提炼锂的重要矿物原料。[1] 白云母也叫普通云母、钾云母或云母,是云母类矿物中的一种。白云母是良好的电绝缘体和热绝缘体,并且它能够大量出产,因此具有重要的经济价值。一般它产于变质岩中,但也产于花岗岩等岩石中。[2] 云母族矿物按照化学成分和光性特征可分为三个亚族,包括白云母亚族、黑云母-金云母亚族、锂云母亚族。

云母矿广泛存在于亚洲非洲美洲,但在欧洲很少,直到19世纪,云母在欧洲的价值还非常高,随着殖民者在非洲和南美开采云母,价格迅速低落。

工业上用得最多的是白云母,其次为金云母,广泛应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。 [3]

物理性能

云母石属于单斜晶系。晶体通常呈板状或块状,外观上作六方形或菱形,有时单体呈锥形柱状,柱面有明显的横条纹。也有双晶。通常呈密集的鳞片状块体产出。一般为无色,但往往带轻微的浅黄、浅绿、浅灰等色彩,条痕白色。玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。透明至微透明。解理平行底面极完全。硬度2~3。比重2.76~3.10。薄片具弹性及绝缘性能。主要产于伟晶岩、花岗岩及云母片岩中。[4]

云母块云母具有非常高的绝缘、绝热性能,化学稳定性好,具有抗强酸、强碱和抗压能力,所以是制造电气设备的重要原材料,因此也能做为吹风机内的绝缘材料。云母同时具有双折射能力,所以也是制造偏振光片的光学仪器材料。用于电气工业的云母开采,必须是有效面积大于4平方厘米的云母块,并且无裂缝、穿孔,边缘上非云母矿物不得超过3毫米。云母开采后根据有效面积将品质分为4类,最好的特类面积要大于65平方厘米。

矿物特征

 

钠云母云母伟晶岩矿石的主要矿物为微斜长石、长石、石英和白云母等,次要矿物为黑云母、铁铝榴石、电气石、磷灰石、绿柱石和钛铁矿等。金云母矿床矿脉中经常出现磷灰石、透闪石、透辉石、方解石、碳酸盐岩和微斜长石等矿物。碎细白云母矿床白云母一般占50~70%,钾长石及石英占10%左右,微量矿物为磁铁矿和褐铁矿。

云母属于铝硅酸盐矿物,具有连续层状硅氧四面体构造。分为三个亚类:白云母、黑云母和锂云母。白云母包括白云母及其亚种(绢云母)和较少见的钠云母;黑云母包括金云母、黑云母、铁黑云母和锰黑云母;锂云母是富含氧化锂的各种云母的细小鳞片。工业上尤其是电气工业中常用的是白云母和金云母。

云母的化学式为KAl2(AlSi3O10)(OH)2,其中SiO245.2%、Al2O338.5%、K2O11.8%、H2O4.5%,此外,含少量Na、Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe和F等。金云母的化学式为KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2,其中K2O为7~10.3%、MgO为21.4~29.4%、Al2O3为10.8~17%、SiO2为38.7~45%、H2O为0.3~4.5%,含少量Fe、Ti、Mn、Na和F等。云母多为单斜晶系,呈叠板状或书册状晶形,发育完整的为具有六个晶体面的菱形或六边形,有时形成假六方柱状晶体。

云母具有完善的解理,可以剥分。理论上白云母能剥分成10左右,金云母可剥分成5或10左右的薄片。云母晶体的隐伏解理,即为打象和压象。白云母薄片一般无色透明,但往往染有绿、棕、黄和粉红等色调;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。金云母通常呈黄色、棕色、暗棕色或黑色;玻璃光泽,解理面呈珍珠或半金属光泽。白云母的透明度为71.7~87.5%,金云母为0~25.2%。白云母莫氏硬度为2~2.5,金云母为2.78~2.85;白云母的弹性系数为(1475.9~2092.7×106Pa(15050~21340kg/cm2),金云母的为(1394.5~1874.05)×106Pa(14220~19110kg/cm2)。 [5]

主要用途

工业用途

 

黑云母工业上主要利用它的绝缘性和耐热性,以及抗酸、抗碱性、抗压和剥分性,用作电气设备和电工器材的绝缘材料;其次用于制造蒸汽锅炉、冶炼炉的炉窗和机械上的零件。云母碎和云母粉可以加工成云母纸,也可代替云母片制造各种成本低廉、厚度均匀的绝缘材料。

主要用途在工业上用得最多的是白云母,其次为金云母。其广泛的应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。超细云母粉作塑料、涂料、油漆、橡胶等功能性填料,可提高其机械强度,增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀型等。除具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等性能外,又率先推出片体二表面光滑、径厚比大、形态规则、附着力强等特点。

药用用途

云母石所带来的医药功效,云母石性味甘、平,归肺、肝、脾经。有补肾、收敛止血的功效,用于劳伤虚损,眩晕,惊悸,刀伤出血,其功能主治纳气坠痰,止血敛疮。治虚喘,眩晕,惊悸,癫痫,寒疟,久痢,金创出血,痈疽疮毒等症状。云母石在古代还用做屏风等家具,其李商隐《嫦娥》的记载:“云母屏风烛影深”。还可作为防火的消防衣。[6]

云母价格

云母矿主要包括有黑云母、金云母、白云母、锂云母、绢云母、绿云母、铁锂云母等,砂金石是云母和石英的混合矿物。云母用途广泛,天然云母粉多在几块到十几块一公斤,而合成云母粉的在二十几到四十几块一公斤,有时差别很大的,具体需要看云母材质。[7]

云母价格

主要分布

 

中国云母矿产分布不均匀,全国20个省、市、自治区虽都有分布,但绝大部分集中在新疆四川内蒙古。全国已发现产地184处,其中新疆88处,占全国储量的67%,四川27处,占全国储量的11.4%;内蒙古15处,占全国储量的8.6%;其余54处,占全国储量的13%,分布于河北山西辽宁吉林黑龙江山东河南云南西藏青海陕西等地。[8] 工业云母矿床分为白云母矿床和金云母矿床两大类,每一大类可各分为两个亚类,另外还有碎细云母矿床。矿床类型及地质特征如下:

1、花岗伟晶岩型白云母矿床

矿床多产在角闪岩相变质岩地区,含云母伟晶岩脉普遍发育混合岩化和花岗岩化,围岩是各种富铝、硅的片麻岩、变粒岩或片岩。矿脉带常成群出现,构成伟晶岩带或伟晶岩田。按伟晶岩的组构和含矿性可分为:①结晶型白云母伟晶岩:岩脉内白云母呈巨晶,片较大,面积可达 60—100cm2,从中可获取大片的白云母,且云母片的剥分性能良好;②交代分异型稀有金属素白云母伟晶岩:云母晶体一般较小,但透明度较好,杂质含量低,且其中伴生的含稀有元素矿物如绿柱石、铌钽铁矿、电气石、锂云母等可综合利用。世界上有工业价值的白云母矿床基本上产于以上两种伟晶岩中。

2、伟晶岩接触交代型镁硅白云母矿床

我国的镁硅白云母K2{(Fe2+Mg)(Fe3+Al)3〔Si7AlO20〕(OH)4}矿床位于江苏东海。矿床赋存在深大断裂带并有榴辉岩产出的变质岩地区。含镁硅白云母伟晶岩脉在榴辉岩、角闪片岩和片麻岩中均有产出。但主要的工业矿体产于榴辉岩中。镁硅白云母的电气性能完全符合工业要求,为我国增添了新的工业云母种属。

3、镁碳酸盐矽卡岩型金云母矿床

 

矿床多分布在太古代、元古代或古生代的结晶片岩、片麻岩及大理岩中。矿区内花岗岩发育,常伴生有交代作用产生的一系列杂岩体,如方柱石-透辉石岩、透辉石-金云母岩等。我国这一类型矿床很多,如大同、通化、镇平和内蒙古的许多矿区均属此类型。

4、超基性-碱性杂岩体型金云母矿床

矿床产于超基性-碱性杂岩体中。杂岩体面积由几十到千余平方公里,且具有环带构造。该类矿床规模较大,金云母可达几百万吨,含矿率较高,每立方米云母含量可达几百千克至1吨,云母晶片面积可达5—6m2。矿床上部因水化作用形成的蛭石,也可开采利用。这一类型是新发现的一种金云母矿床,从金云母储量、规模和远景来看,都有很高的工业利用价值。在原苏联,它已成为金云母的重要来源,但到目前为止,在我国尚未发现该种类型的金云母矿床。

工艺特性

物理性能

 

云母的物理性能主要取决于云母晶体的大小,由解理和硬度决定的剥分性以及云母的颜色透明度和弹性等。 工业云母多呈叠板状或书册状晶形,晶体大小不等,厚度从几毫米到几十厘米,一般只要晶体有效面积大于或等于4cm2,就具有直接利用价值。当然晶体面积越大,价值越高。

云母的剥分性能由云母的解理和硬度所决定。云母独特的晶体结构,使其具有一组极完全的底面解理,这成为工业云母技术加工剥分的重要性能。理论上白云母能剥分到10 左右,金云母可剥分到5—10 左右,因此,白云母和金云母可按工业要求,剥分任意厚度的平整薄片,以满足电器、电子工业对云母的要求。云母的硬度均较低,白云母为2—2.5,镁硅白云母为2.37,金云母为2.78—2.85。云母的硬度越大,越难剥分。白云母、镁硅白云母的剥分性能较好,金云母略差。

云母的颜色特征常用来表征云母的绝缘性能,工业云母一般以浅色白云母为好,金云母次之,黑云母的绝缘性能最差。白云母的弹性系数为15346—21760bar,金云母为14500—19480bar,工业上利用云母作绝缘材料时,对其弹性有严格的要求。

电气性能

 

云母绝缘性能的优劣,是决定其工业利用价值的最主要的因素,云母绝缘性能由云母的电气性能所决定,通过测试击穿电压和击穿强度等确定云母的电气性能。据我国各矿区云母的测试结果统计,当云母片厚为0.015mm时,平均击穿电压2.0—5.7kV,击穿强度为133—407kV/mm。

耐热性

我国某些白云母加热在100~600℃时,弹性和表面性质均不变;在700~800℃后,脱水、机械、电气性能有所改变,弹性丧失,变脆;在1050℃时,结构破坏。金云母在700℃左右时,电气性能较白云母好。

 

机械强度和密度

项 目 白云母 金云母
机械抗拉kPa 166700 ~353039(1700~3600) 156906 ~ 205939(1600 ~2100)
强度抗压kPa 813951~1225831(8300 ~ 12500) 294199 ~ 588399(3000 ~ 6000)
抗剪kPa 210843 ~ 296063(2150 ~ 3019) 82768 ~ 135332(844 ~ 1380)
密度 g/cm3 2.7 ~ 2.88 2.7 ~ 2.9

注:括弧内数字的单位是kg/cm2。 [9]

参考来源

  1. 云母粉颜色,辰兴实业网
  2. 白云母,一呼百应网
  3. 云母,化工产品网网
  4. 云母屏风是什么,华一网,2017-03-06
  5. 云母,中文百科在线网,2011/4/14
  6. 云母屏风是什么,华一网,2017-03-06
  7. 云母屏风是什么,华一网,2017-03-06
  8. 云母的主要分布,中华康网网,2016-03-28
  9. 云母,中文百科在线网,2011/4/14