超硬材料、陶瓷、耐材、环保等领域中叶腊石的应用

　　叶蜡石是一种具层状结构的2:1型含水铝硅酸盐矿物，分子式为Al2[Si4O10](OH)2或Al2O3·4SiO2·H2O，多以片状、放射状、块状和隐晶质鳞片状等集合体形式产出，颜色常见有白色、黄色、浅蓝色和灰绿色等。

　　叶蜡石作为一种非常重要的非金属矿产资源，已广泛应用于超硬材料、耐火材料、陶瓷工业、环境治理、玻璃纤维、烧蚀材料、化工原料、无机填料和印章雕刻等诸多领域，尤其在静态超高压合成金刚石等超硬材料领域占据着不可取代的地位，具有重要的战略意义。

　　1、叶腊石资源分布概况

　　我国位于环太平洋西北部叶蜡石成矿带，叶蜡石资源丰富，是世界上少数盛产叶蜡石的国家之一，已发现叶蜡石矿100余处，已探明储量达5000万t，仅次于日本(约7000万t)。此外，韩国、美国、澳大利亚、巴西和印度也是世界上叶蜡石的主要生产和消费国。

　　叶蜡石在我国福建、浙江、内蒙古、北京、广东等省(区、市)均有产出。其中，福建省具有丰富的叶蜡石资源，其探明储量及资源总量居全国之首。建瓯市井后矿区共圈定六个叶蜡石矿体，规模为特大型矿床，为我国乃至全球最大的叶蜡石矿床。

　　北京门头沟叶蜡石矿床属高铝型，其最大特点是在高温下绝热性与导压性能较之国内同类矿石更为优越，物理化学性能更为稳定，因而被最广泛用于合成金刚石制造业，占该行业用量的98%以上。

　　2、叶腊石在超硬材料领域中的应用

　　在静态超高压合成金刚石等超硬材料的过程中，密封传压介质是重要的合成辅料，其为静压法合成超硬材料的腔体。叶蜡石由于具有好的传压性、密封性、绝缘性、耐热保温性和机械加工性等特点，被广泛用作超高压合成体系的密封传压介质，其具有传压、密封、隔热、绝缘和支撑等作用。此领域的叶蜡石需求量很大，年耗量4万t以上。

　　国内金刚石制造业所用的叶蜡石绝大部分采自北京门头沟。门头沟叶蜡石最大特点是高温下的绝热性与传压性较国内同类矿石更优越，且物理化学性质更稳定，是目前用于超硬材料合成的最理想辅助材料。随着北京地区叶腊石资源越来越少以及环保压力影响，其他地区叶腊石开始被广泛利用起来。

　　3、叶腊石在陶瓷工业中的应用

　　叶蜡石被广泛用于生产各类传统陶瓷(如建筑卫生陶瓷、抛光砖、釉面砖和墙地砖等)和功能陶瓷(如介电陶瓷等)，且所得陶瓷制品表现出优异特性。如，以叶蜡石为主要原料生产的介电陶瓷具有电绝缘性能好、热膨胀系数小、高频下介质损耗小和介电常数小等优点，而以叶蜡石为主要原料生产的卫生陶瓷具有抗热震性好、性能稳定等优点。目前一些高档的釉面砖、卫生洁具及瓷质砖仍以叶蜡石为原料。

　　4、叶腊石在耐火材料领域中的应用

　　由于叶蜡石在一定温度下发生体积膨胀，可将其添加到不定形耐火材料中，以防止裂缝和剥落等现象的发生，延长耐火材料的使用寿命;也可将其添加到定形的耐火砖中，使其在使用过程中表现良好的体积稳定性。

　　此外，叶蜡石也可用于制备矾土-叶蜡石喷涂耐火材料、焦宝石-叶蜡石喷涂耐火材料和Sialon-TiNC复相粉体等。以叶蜡石为原料生产耐火材料等制品，不但可以提高制品的使用性能，延长其使用寿命;还可以替代某些价格较高的原料，降低成本。

　　5、叶腊石在环境污染治理领域中的应用

　　叶蜡石是一种具有吸附活性的天然矿物材料，在环境污染治理方面具有应用潜力。一方面，结构层中类质同象置换导致的结构电荷，需通过层间离子进行中和，从而使其具备一定的离子交换能力;另一方面，叶蜡石的表面羟基在近中性溶液中将发生电离，导致表面荷负电，进而通过静电引力吸附阳离子。如用于吸附重金属离子、放射性核素、阴离子、有机物以及微生物等。

　　除了直接用于污染物去除，叶蜡石可作为载体负载铜或钴分解有机物或负载二氧化钛用于光催化分解污染物，也可制备叶蜡石-氧化铝复合陶瓷膜用于处理低强度生活污水。此外，叶蜡石尾矿可制备低聚物用于重金属污染治理。

　　6、叶腊石在其它领域中的应用

　　叶蜡石是制备玻璃纤维的主要原料，一般选用中铝型叶蜡石，Al2O3含量过高或过低都不利于玻璃纤维的生产。叶蜡石用于制备沸石分子筛、高纯氧化硅、莫来石、堇青石、β-Sialon材料和SiC材料等，不仅可提供SiO2和Al2O3成分，还可在高温煅烧时发生膨胀以抵消制品的体积收缩。

　　叶蜡石的脱水温度为600～800℃，是一种较理想的烧蚀材料，已应用于航天领域。叶蜡石因具有耐化学腐蚀、绝缘性高、价格低廉等优点，是一种很好的无机填料，已在橡胶、沥青、塑料、电缆、造纸、颜料、油漆、化妆品和牙膏等行业得到广泛应用。

　　此外，叶蜡石是我国印章类雕刻石以及装饰品的原料，早在一千多年前，福州寿山石、青田的青田玉和临安鸡血石即被用作刻制图章和雕刻工艺品。此外，随着相关研究的不断开展，叶蜡石的应用领域越来越广泛。

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