石膏矿物常有石盐、钾石盐、光卤石等。一般工业品位:纤维状石膏矿(含二水硫酸钙)95%,层状石膏矿(含二水硫酸钙加硫酸钙)55%。
以地下开采为主。不选矿或用手选法、洗选法。
石膏矿除主要用作建筑材料和水泥原料外,还可用来制造硫酸。广泛用于橡胶、塑料、肥料、农药、油漆、纺织、食品、医药、日用化工、工艺美术、文教等部门。石膏还分为生石膏和熟石膏。把生石膏(即石膏矿石)粉碎为极细的粉状,加热后即为熟石膏。熟石膏遇水后会固化,可以用来固定骨折的伤肢、工艺品的造型、铸造业的模具、首饰的模具等。
基本信息主要成分:钙的硫酸盐矿物
主要用途:建筑材料和水泥原料,制造硫酸
化学构成理论组成(wB%):CaO 32.5,SQ346.6,H2O 20.9。成分变化不大。常有粘土、有机质等机械混入物。有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等杂质。
理化性质通常为白色、无色,无色透明晶体称为透石膏,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。条痕白色,透明,玻璃光泽,解理面珍珠光泽,纤维状集合体丝绢光泽。解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为66和114的菱形体。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。
加热时存在3个排出结晶水阶段:105~180℃,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为烧石膏Ca[SO4]·0.5H2O,也称熟石膏或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半个水分子,转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]·εH2O(0.06<ε<0.11)。约350℃,转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。熔融温度1450℃。
产状组合主要为化学积淀作用的产物,常形成巨大的矿层或透镜体,赋存于石灰岩、红色页岩和砂岩、泥灰岩及粘土岩系中,常与硬石膏、石盐等共生。硬石膏层在近地表部位,由于外部压力的减小,受地表水作用而转变为石膏。
鉴定特征低硬度,一组极完全解理,以及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。
工业应用天然石膏应用分为一般应用和其深加工应用,天然石膏的一般应用主要包括:建筑、美术、陶瓷、食品添加剂、制药以及医用石膏板等。
1.建材工业
石膏的最大用户是建筑材料工业,用于生产各种石膏建筑材料制品、作为水泥及胶结材料的原料。如生产石膏隔墙板、承重内墙板、外墙墙体砌块、墙体覆盖板、天花板等。
粉刷石膏是一种新型建筑抹灰材料,具有质轻、保温、调节温度等特点,粉刷于各种墙面以后,不易空鼓干缩开裂,是一种绿色建材;此外半水石膏(熟石膏)也是最常用的胶结材料。
石膏吊顶
石膏线电视墙
粉刷石膏
2.模型石膏
模型石膏可用于铸造、美术、陶瓷等行业。
美术石膏模型
铸造石膏模型
3.农业
石膏用于可制造硫酸,进而生产硫酸铵化肥,硬石膏可以调节土壤的酸碱度,改善土壤环境,也可以为各种肥料提供钙、硫等营养元素。花生种植时施用硫酸钙(石膏),不仅对花生的增产效果十分明显,而且在花生虫害防治、高效施肥和土壤改良等方面都起着极为重要的作用。
4.食品工业
在食品方面,石膏可使豆浆凝成豆腐,也可以在番茄罐头中作为凝固剂使用。近年来,我国食用石膏出口韩国量较大。并且在啤酒生产工程中,石膏对啤酒的非生物稳定性以及口味质量均有很大影响,此外石膏还可以作为动物饲料添加剂。
5.医药工业
石膏可以入药,在传统的中药和西药中都有广泛的应用,在中医上又称细理石、水寒石,为清热泻火药,主治高热、烦渴、肺热、咳喘及胃火牙疼等症;半水石膏主要供外用,可生肌敛疮。
石膏外固定技术仍是临床治疗骨折及各种需矫形疾病的基本方法。它具有维持、固定、保持患肢的特殊体位,减轻或消除患处负重等作用。
中药用石膏
石膏固定
6.塑料、橡胶的填料
硬石膏加工后可用作塑料、橡胶的填料,改性硬石膏填料可改善高聚物的机械强度、耐热性及尺寸稳定性。从白度、密度、折射率、化学稳定性、资源及价格几方面考虑,天然生石膏和硬石膏均可作为造纸的白色涂料。
硬石膏可作为塑料、橡胶填料
硬石膏可作为塑料、橡胶填料
7.生产硫酸钙晶须
石膏在水介质中和高温、高压条件下可转变为硫酸钙晶须。硫酸钙晶须性能优良,价格是所有晶须中最低的,可作为增强填料用于树脂基复合材料、摩擦材料、粘结剂等行业。
资源概况
中国石膏矿资源丰富,分布广泛。具体分布如下:山东石膏矿矿产资源储量占全国的65%;内蒙古、青海、湖南次之。主要石膏矿区有内蒙古鄂托克旗、湖北应城、吉林浑江、江苏南京、山东大汶口、广西钦州、山西太原、宁夏中卫石膏矿等。石膏矿以沉积型矿床为主,储量占全国90%以上。
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