石棉

石棉（英文名：abeto）又稱“石綿”，是天然纖維狀硅酸鹽礦物的總稱，主要包括蛇紋石纖維狀硅酸鹽礦物（溫石棉）和屬于閃石的纖維狀硅酸鹽礦物（鐵石棉、青石棉、透閃石石棉、陽起石石棉、直閃石石棉）當(dāng)它們結(jié)晶時(shí)，它們形成細(xì)長的纖維，這些纖維可以縱向分離以形成更細(xì)的纖維。

不同種類的石棉有不同的物理和化學(xué)性質(zhì)。例如，溫石棉主要由硅構(gòu)成、氧、氫、鎂和其他元素是一種具有優(yōu)異耐熱性的水合硅酸鎂、保溫、耐磨、絕緣、耐化學(xué)和熱腐蝕，世界上使用的石棉95%左右為溫石棉。閃石石棉具有很強(qiáng)的耐酸性、耐堿性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性，其品種含有鈉、鎂、鈣和鐵因含量不同而各不相同。

石棉因其優(yōu)異的特性和價(jià)格優(yōu)勢而被廣泛使用石棉制品有近3000種，主要用于水泥制品、紡織制品、橡膠制品、制動(dòng)制品、電工材料等領(lǐng)域。閃石石棉吸入人體可引起石棉沉滯癥、肺癌、間皮瘤支氣管癌等疾病，世界上幾乎所有國家都宣布停止生產(chǎn)、閃石石棉的銷售和使用。

蛇紋石石棉屬于層狀結(jié)構(gòu)的單斜晶系。溫石棉可以分解成非常細(xì)的纖維，并具有很高的拉伸和彎曲強(qiáng)度，但這種機(jī)械強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低。在電子顯微鏡下，石棉纖維呈中空細(xì)管狀，細(xì)管平行排列。折光率為1.53-1.57。在紫外線照射下有發(fā)光現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)石棉纖維在紫外線照射下呈亮白色；半脆弱的石棉纖維發(fā)光暗淡；易碎的石棉纖維不會(huì)發(fā)光。溫石棉的pH值為9-10，比熱為0.266，熔點(diǎn)約為1550 ℃。沿纖維方向的硬度為2，垂直于纖維方向的硬度為2.5。比重為2.49-2.53。

閃石石棉和蛇紋石石棉的區(qū)別在于鈉、鐵的含量較高，而鋁的含量相對(duì)較低，并且?guī)缀鯖]有結(jié)晶水石棉一般顏色深，比重大，耐酸、堿性強(qiáng)。

1）青石棉。它屬于單斜晶系，是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽。一般為藍(lán)色，但風(fēng)化后會(huì)褪色甚至變成黃褐色纖維展開后，仍能保持原來的藍(lán)色該特征可作為鑒別青石棉的方法之一。其纖維的機(jī)械強(qiáng)度不亞于蛇紋石石棉，蛇紋石石棉是角閃石石棉的最高種類。比重為3.2-3.3熔點(diǎn)為930-1150 ℃。

石棉

2）透閃石石棉。它屬于單斜晶系，是水合鈣鎂硅酸鹽。透閃石石棉是一種短纖維塊狀集合體，石棉纖維非常不規(guī)則，通常呈放射狀。纖維具有絲綢光澤或玻璃光澤。比重為2.85-3.14。纖維短，硬而脆，不易分裂，其強(qiáng)度很低。它的熔點(diǎn)是1250 ℃。

3）陽起石石棉。它屬于單斜晶系，是水合鈣鎂硅酸鹽。其化學(xué)成分與透閃石石棉相似，比重為3.1-3.3纖維通常呈放射狀，短而硬且脆，無彈性，分裂性能差，機(jī)械強(qiáng)度低且用途少。

4）鐵石棉。它屬于正交晶系，是含鐵量較高的水合硅酸鐵鎂。比重為2.7折射率Ng=1.630-1.702 Np=1.663-1.675，纖維一般比較長，最長30-38厘米，但很脆。熔點(diǎn)為1000-1200 ℃。

5）直閃石石棉。它屬于正交晶系，是一種高鎂含量的水合硅酸鹽。其纖維粗而脆，紋理細(xì)密呈針狀，不易分裂。比重為3.02。當(dāng)閃石石棉被加熱到10003356℃以上時(shí)，其結(jié)構(gòu)水逸出，其熔點(diǎn)約為13003356℃。

蛇紋石石棉具有良好的耐堿性，幾乎不受堿的影響（甚至是強(qiáng)堿）腐蝕，但其耐酸性差，甚至是弱有機(jī)酸（如醋酸）石棉中的氧化鎂也會(huì)析出，使石棉纖維的機(jī)械強(qiáng)度顯著降低。相反，閃石石棉具有較強(qiáng)的耐酸堿性和耐腐蝕性，即使在強(qiáng)酸中也是如此、在強(qiáng)堿中，它的損失也很小。

閃石石棉的耐酸性大大超過蛇紋石石棉。在石棉中，青石棉的耐酸性最強(qiáng)，其次是青石棉。在沸騰條件下，各種石棉的耐酸性差異很大溫石棉在酸中煮沸2小時(shí)后損失約57%石棉在酸中煮沸14小時(shí)，損失只有約4%青石棉在酸中煮沸40小時(shí)約為18%青石棉能滿足強(qiáng)酸蒸煮下制作特殊產(chǎn)品的要求。

溫石棉

主要成分是二氧化硅、氧化鎂和結(jié)晶水，分子式為Mg(i?O?)OH)溫石棉纖維的平均外徑為16-在56 μm之間，平均內(nèi)徑為3.5-在24 μm之間，大多數(shù)大于11  μ m。它是白色或灰色的，也被稱為白石棉，半透明，卷曲而絲滑它的纖維堅(jiān)韌柔軟可紡，還具有耐熱性、保溫、耐磨、絕緣、優(yōu)異的性能，如耐化學(xué)性和抗熱侵蝕性。世界上生產(chǎn)的石棉主要是溫石棉，約占世界產(chǎn)量的95左右石棉生產(chǎn)%

青石棉

青石棉是深藍(lán)色灰色石棉，分子式為namgfe[OH)i?O??]纖維長度一般在2厘米左右，機(jī)械性能與溫石棉相似，耐熱性較差，耐酸性僅次于閃石，電絕緣性也很高。

透閃石石棉

分子式是Ca?Mg?[OH)i?O??]MgO含量約為0-30%，iO?含量約為53-62%透閃石石棉一般呈銀白色、灰色或綠灰色，含鐵較多時(shí)呈淺綠色，纖維短而脆，耐酸性強(qiáng)。

陽起石石棉

分子式為Ca?(MgFe)?[OH)i?O??]透閃石石棉的區(qū)別在于當(dāng)鐵含量超過5％當(dāng)陽起石石棉少于5％當(dāng)它是透閃石石棉時(shí)，它一般是灰色的、白色或深綠色，纖維脆硬無彈性，工業(yè)價(jià)值不大。

鐵石棉

分子式為mgfe[OH)i?O??]MgO含量約為15.31%，iO?含量約為54.33%主要有灰色、銀灰色、黃灰色、白色、淺綠色等，纖維更長更粗更硬，不能再分成更細(xì)的纖維當(dāng)完全松散時(shí)，它是密度最低的石棉，可用作輕質(zhì)耐熱材料，耐酸性較低。

直閃石石棉

分子式為(MgFe)?[OH)i?O??]MgO含量約為28-34%，iO?含量約為56-58%，顏色為灰、青灰色或白色，易碎且抗拉強(qiáng)度弱，不適合紡織，比其他石棉的酸堿性能更好，機(jī)械強(qiáng)度高。

干磨操作

在廣泛使用的干磨操作中，礦石首先被粉碎至標(biāo)稱尺寸，然后干燥。然后通過一系列破碎操作開始纖維提取，每次破碎操作后，振動(dòng)篩上運(yùn)行的礦石被真空抽吸。在后者中，從礦石中釋放的纖維傾向于移動(dòng)到表面，由于其空氣動(dòng)力學(xué)特性，它們可以很容易地在真空系統(tǒng)中收集。從連續(xù)振動(dòng)篩中回收的纖維被送至旋風(fēng)分離器，過濾以去除較細(xì)的懸浮纖維。通常，連續(xù)粉碎-泵送步驟釋放出越來越短的纖維。較寬葉脈中的較長纖維更容易釋放，因此可以在研磨操作的早期階段將其回收。這樣，一次分類就可以實(shí)現(xiàn)纖維分類。各種二次處理系統(tǒng)可用于分離纖維聚集體并去除非纖維礦物粉塵。纖維提取和分類通常在負(fù)壓下進(jìn)行，以盡量減少工作環(huán)境中的空氣粉塵。

濕磨操作

濕磨作業(yè)將石棉分散在水中，直到最后的分離過程完成后才進(jìn)行干燥，在粉塵控制和從纖維產(chǎn)品中分離礦物污染物方面具有優(yōu)勢。濕法工藝僅用于少數(shù)小規(guī)模碾磨作業(yè)。

石棉纖維已廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。在工業(yè)化國家石棉消費(fèi)的高峰期，大約有3000種產(chǎn)品。石棉纖維的工業(yè)應(yīng)用得益于這些特性：隔離絕緣隔音；基質(zhì)增強(qiáng)（水泥、塑料和樹脂）吸附能力（過濾）磨損和摩擦性能（摩擦材料）化學(xué)惰性(酸除外)

建筑行業(yè)

石棉水泥產(chǎn)品主要包括石棉水泥管、石棉水泥板和石棉水泥瓦等。這些產(chǎn)品具有高耐火度高機(jī)械強(qiáng)度和低電導(dǎo)率的優(yōu)點(diǎn)。石棉水泥管可用作自來水管農(nóng)用深井管煤氣管下水管等，這樣不僅可以代替大量的鋼材，還可以延長管道的使用壽命。石棉水泥瓦、石棉水泥板主要用于各種建筑物的屋頂板。在建筑物的隔熱、隔音效果好隨著涂料工業(yè)的發(fā)展，各種彩色石棉瓦、彩色石棉板將為建筑業(yè)提供更好的材料。

紡織領(lǐng)域

石棉的耐熱性和纖維特性使其適合制造耐熱紡織品，如用于保護(hù)高溫工人和消防設(shè)備的衣服和手套。石棉占75%99%紡織品可以保護(hù)一個(gè)人免受200-480 ℃的高溫?fù)p壞。石棉纖維可以織成紗線、線、繩、布、石棉制品如填料石棉布可用作化學(xué)過濾材料電解工業(yè)電解槽隔膜材料和鍋爐、氣包、機(jī)器零件的隔熱材料也可以制成石棉衣服、石棉手套、石棉靴和其他勞動(dòng)保護(hù)用品，以防止高溫火花和有毒液體對(duì)人的傷害，可在特殊場合用作防火幕。

摩擦制動(dòng)

在用作覆蓋材料的各種瓷磚和板材的制造中％15%石棉成分大大提高了水泥作為建筑材料的耐久性。石棉是塑料和瀝青的混合物，用于制造各種瓷磚和板材以及作為覆蓋材料。由于其耐熱性，石棉和40%金屬纖維和樹脂混合制成所謂的摩擦材料，如汽車和飛機(jī)的制動(dòng)器。石棉還可以用來制造一些工業(yè)用紙和墊圈。

增強(qiáng)高分子領(lǐng)域

石棉與酚醛樹脂、聚丙烯、聚氨酯與其他塑料粘合制成石棉增強(qiáng)塑料制品，可用作火箭飛機(jī)油箱機(jī)翼熱管等的抗燒蝕材料。石棉與各種橡膠的混合物可以被模制成精密的填充物和密封材料。

電工領(lǐng)域

石棉纖維和酚醛樹脂制成的電工材料具有不導(dǎo)電的特點(diǎn)、不導(dǎo)熱、耐腐蝕和耐高溫。在電氣工業(yè)中，用于制造高壓設(shè)備的底板高壓開關(guān)手柄電話耳機(jī)手柄及其軍用設(shè)備和配電盤、配電板、儀表板等。當(dāng)石棉用于制造電氣絕緣材料時(shí)，其中的鐵雜質(zhì)含量不應(yīng)超過2%。