海泡石的沉積作用形成或由蛇紋巖蝕變而成的。
海泡石本身是無害的,但是由于海泡石礦是由蛇紋巖蝕變而來,而蛇紋巖又是石棉的主要成分,因此很難將海泡石與石棉分離,一般的海泡石都會含有少量的石棉成分,比例大約在5%~30%左右。海泡石主要被用來制作煙斗。中國江西樂平、湖南瀏陽等地有產(chǎn)出。江西樂平牯牛嶺是我國海泡石的發(fā)現(xiàn)地。海泡石粘土的地質(zhì)調(diào)查始于章人駿,1947年,他依據(jù)化學分析及脫色效果將“耐火白土”定名為海泡石,并討論了礦床的成因。
海泡泥的主要原料是海泡石粉,它是、、無味、無石棉、無放射性元素的一種水合鎂硅酸鹽粘土礦物,具有非金屬礦物中大的比表面積(高可達900m2/g)和特的內(nèi)容孔道結(jié)構(gòu),是公認的吸附能力強的粘土礦物。
海泡泥是一種天然環(huán)保粉體墻面裝飾材料,是硅藻泥的升級換代產(chǎn)品,廣泛適用于工裝和家裝的墻面裝飾。
富鎂海泡石的化學組成比較一致。MgO的含量變化于21%~25%,Mg填充了90%~的八面體位置。海泡石的大部分化學組成及結(jié)構(gòu)說明,這種礦物中有足夠的陽離子,基本能填滿8個(7.74~8.14)八面體位置。所以海泡石八面體位置的大多數(shù)陽離子都是大陽離子,較小的Al離子相對來說比較少,這一點與其它礦物如綠坡縷石不同,綠坡縷石中通常有一半的八面體位置被Al離子填充。因為海泡石的形成環(huán)境比綠坡縷石更為堿性,在這樣的環(huán)境中,Si和Mg高度富集,而Al的含量則很低。
在其結(jié)構(gòu)單元中,硅氧四面體與鎂氧八面體相互交替,具有層狀和鏈狀的過渡特征。海泡石具有特的理化性能,它的比表面積高(可達800-900m/g)、孔隙率大,擁有很強的吸附與催化能力。
海泡石的應用領(lǐng)域也十分廣泛,而經(jīng)過提純、超細加工、改性等一系列處理的海泡石,可作為吸附劑、凈化劑、除臭劑、補強劑、懸浮劑、觸變劑、填充劑等應用于水處理、催化、橡膠、涂料、化肥、飼料等工業(yè)方面。除此之外,海泡石較好的抗鹽性能和耐高溫性能使其作為鉆井泥漿原料應用于石油鉆井、地熱鉆井等方面。
海泡石礦物纖維在一些領(lǐng)域的要求如下:
脫色率≥ 造漿率>4m3/ t 分散性快是石棉3倍熔點為1650℃,粘度30-40s,能自然分解不產(chǎn)生污染,是國家大力提倡的無石棉計劃第二點在國外已全部應用,有綠色礦物纖維的稱號。
海泡石粘土(sepiolite clay)是一種以海泡石為主要成分的粘土,伴生有凹凸棒石、蒙脫石、滑石等,非粘土礦物混入物則有石英、方解石、天青石等。
粘土是指粘土礦物的集合體,有特的晶層重疊結(jié)構(gòu),具有資源豐富、價格便宜等特點,被認為是聚合物理想的填料。由于粘土層間是水合陽離子,與高聚物或單體的相互作用較小,親水的微環(huán)境不利于有機物進入層間,因而需要對粘土表面進行改性處理。當層狀粘土以納米級尺寸均勻分散于聚合物復合體系中時,結(jié)合聚合物長鏈結(jié)構(gòu)及良好的加工性,此類材料的性能較其相應的宏觀或微米級材料有大幅度的提高,包括抗張強度,彈性模量,熱變形溫度性能等表現(xiàn)出全新的性質(zhì),如的透明性或性質(zhì)的各向異性等。
黏土是一種的非金屬礦物,包括高嶺石族,蒙脫石族,伊利石族等,種類繁多。粘土的結(jié)構(gòu)特點為:由Si—O結(jié)構(gòu)層狀骨骼,按夾在它們之間的離子種類形成各種層狀結(jié)構(gòu),并沿C軸重疊,具有的殘缺表面,層間結(jié)合力弱,并存在著層內(nèi)結(jié)構(gòu)不飽和填充與扭曲等。粘土的這些結(jié)構(gòu)層次之間存在著密切的聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的可能,尤為重要的是粘土表面存在大量 一OH斷鍵,為粘土表面改性提供了條件。通過物理和化學方法對黏土的物理和化學性質(zhì)進行改良,使其擁有特定的改良特性。
粘土層間存有大量的無機陽離子,表現(xiàn)為親水性,不利于其在有機相中分散。利用晶層間金屬離子的可交換性,以有機陽離子交換金屬離子,有機陽離子吸附在粘土層片上,有機部分嵌在層間,從而使層間距增大,使層間由親水轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?,有助于提高復合材料降低粘土表面能,以利于粘土晶層均勻地分散于聚合物中。當層狀粘土以納米級尺寸均勻分散于聚合物復合體系中時,結(jié)合聚合物長鏈結(jié)構(gòu)及良好的加工性,此類材料的性能較其相應的宏觀或微米級材料有大幅度的提高,包括抗張強度,彈性模量,熱變形溫度性能等表現(xiàn)出全新的性質(zhì),如的透明性或性質(zhì)的各向異性等。因此開發(fā)利用粘土作為的補強劑,有著廣闊的前景。