累托石(Rectorite Clay)

如题所述

一、概述

累托石是二八面体云母和二八面体蒙脱石1∶1的规则间层的矿物。累托石粘土是一种新型非金属矿产,不仅具有粘土矿物所共有的良好的吸水、吸附、交换、膨胀、分散、可塑、粘结等性能,而且兼有云母、蒙脱石矿物及二者混层所形成的独特的矿物形貌、结构及许多优良的物化性能。累托石矿于1983年在湖北钟祥首先发现,后在湖北其他地区和广西、湖南等地发现了许多矿点。目前,仅在湖北等地有正在开采的累托石矿床。

二、矿物性质

累托石的物理性质:矿石呈灰色、灰黑色,有滑感,质松散,具有可塑性,塑性指数37,硬度小于1,密度为2.8g/cm3

累托石的化学性质:化学分子式为Kx(H2OAl)[AlxSi4-xO10]COH,湖北钟祥累托石粘土的化学组成为:SiO244.96%,Al2O335.69%,Na2O 1.52%,K2O 1.33%,CaO 2.73%,H2O 13.05%,阳离子交换容量为(mmol/100g):

,CEC44.91。

三、用途

1)用于钻井泥浆:累托石粘土由于造浆率高(造浆率一般大于7 m3/t,与粘土中累托石含量有关)、失水量小,易在井壁形成薄薄的泥膜,而且热稳定性能好,无需预水化,以及在180℃高温下流变性小等原因,很适合于深井钻探。

2)用作催化剂载体:累托石的混层结构,使其作为石油裂解催化剂时,比其他粘土矿物有更大的优越性,如孔径更大、比表面积更高、吸附性更好、转化率更高等。

3)用作特种涂料:累托石粘土作高温铸钢涂料,其流平性、涂刷性、防开裂性、涂层表面强度、耐高温等技术指标均优于其他涂料,既提高了质量,又减轻了工人的劳动强度,并节约生产成本

4)用作“榻榻米”席草染土:可取代日本染土,质量达到要求,并具备较多的优点,如颜色均匀、保持清香、缩短干燥时间等。

5)还可用作黏结剂、摩擦填料等。

四、地质特征

累托石粘土矿床主要有三种类型。一是沉积型,也是我国最主要的矿床类型。该类矿床规模大小不一,矿体呈层状,累托石多为钠累托石,少量钾累托石,含量一般大于20%,其他矿物成分包括伊利石、云母、蒙脱石、高岭石、黄铁矿等。湖北钟祥杨榨累托石矿床是一典型例子。矿床赋存于二叠系石灰岩层中。根据累托石含量的多少,矿石可分为三类。累托石矿物含量大于40%的称为累托石粘土,颜色为灰色—深灰色,层状构造,除累托石外,还有水云母及少量黄铁矿、碳酸盐矿物、绿泥石、叶蜡石、蒙脱石等。累托石矿物含量在20%~40%之间并有砾石者称为含硬累托石粘土,颜色为灰色,也为层状构造,砾石成分为泥晶生物屑石灰岩和硅质岩,矿物成分以累托石、水云母为主,其次为高岭石、黄铁矿、蒙脱石、绿泥石等。累托石含量在15%~20%之间的称为含累托石粘土,颜色为浅灰、紫红色,薄层状构造,矿物主要成分为累托石、高岭石、水云母等。该矿床成层性较好,规模较大。二是火山热液型,规模不大,呈带状产出,有时与围岩斜交,累托石一般为钾、钠累托石,矿物成分除累托石外,还有高岭石、蒙脱石、伊利石、叶蜡石、浮石、沸石等,主要特征是其中有火山玻璃物质,因此判定与火山热液有关。三是岩浆热液型。这类矿床规模小,以钾累托石为主,呈脉状、弥漫状分布于蚀变带,工业意义不大。湖北三个矿床简单的地质特征见表2-45-1。

表2-45-1 湖北省累托石矿床的地质特征

五、矿床分布

累托石粘土矿床的分布,从大地构造环境看,主要分布于陆缘地区。从地质时代看,主要产在二叠系和三叠系中。从地理分布看,主要分布于湖北钟祥、随州、襄阳、枣阳、南漳和湖南耒阳、澧县、辰溪等地。

六、可供资源

我国累托石矿床地质工作起步较晚,1983年在湖北钟祥发现黄铁矿尾矿为累托石粘土后才正式启动找矿勘探工作。据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,截止2005年底,全国查明累托石矿区数3个,查明资源储量仅690×104t(表2-45-2)。累托石含量在40%以上。现仅在湖北有开采,其产量并不能满足市场的需要。

表2-45-2 中国累托石矿床查明资源储量的情况

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)

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