Слюды — общие сведения

Среди слюд в качестве неметаллического сырья рассматриваются мусковит, флогопит и вермикулит. В мусковите часть калия замещена натрием, а часть алюминияжелезом. К вермикулиту в технике относят не только слюду, в которой в процессе преобразования из биотита или флогопита совершенно не осталось калия, но и ряд промежуточных видов, удовлетворяющих требованиям промышленности.

Области потребления мусковита и флогопита иные, чем вермикулита. Кристаллы первых легко расщепляются на тонкие ровные упругие пластинки с высокими диэлектрическими свойствами. Удельное объемное сопротивление в направлении, перпендикулярном к плоскости весьма совершенной спайности, у мусковита, составляет 1014— 1015, флогопита 1013—1014 Ом-см. Но при повышении температуры свыше 250 °С оно снижается почти в 2 раза.

Слюды - общие сведения

Удельное поверхностное сопротивление у мусковита 10й—1012, а у флогопита 1010—1011 Ом-см, а с повышением влажности оно сильно падает и при относительной влажности до 100% составляет 108—109 Ом-см. Электрическая прочность, определяемая пробивным напряжением, при обычных температурах примерно одинакова у двух рассматриваемых слюд, но с повышением температуры она сильнее понижается у мусковита — в основном при температурах, превышающих 300 °С, в то время как у светлого флогопита она понижается с 400 °С, а у темного после 700 °С.

При толщине пластинок 0,05 мм у флогопита электрическое напряжение составляет примерно 98 кВ-мм, а у мусковита 81 кВ-мм. Жароупорность достигает у мусковита 500—600 °С, а у флогопита выше (1000°С у янтарного и зеленого ковдорского флогопита). Химическая стойкость выше у мусковита. Так при длительном кипячении в серной кислоте мусковит теряет лишь 30% массы. Щелочи на слюды действуют слабо. Прочность на разрыв у мусковита 330— 480 МПа и флогопита 220—380 МПа.

Дефекты кристаллов мусковита и флогопита — трещиноватость; пятнистость, связанная с наличием минеральных включений; зажимистость, связанная со сплетением слоев, затрудняющим расщепление по спайности; морщинистость и волнистость, обусловленные волнами поверхности; клиповидность кристаллов, вызванная постепенным утолщением кристаллов к одной из граней за счет расхождения отдельных слоев под небольшим углом и появлением между ними дополнительных слоев; ельчатость, выраженная в образовании волнистости и трещиноватости, направленной лучами под углом 60° от центра кристалла к середине граней; наличие газовожидких (или, как говорят на производстве, газовоздушных) включений; ленточность, связанная с трещиноватостью, созданной одинаково ориентированными прямолинейными трещинами.

Мусковит и флогопит

Мусковит и флогопит, добытые на руднике, площадь кристаллов которых не менее 4 см2, составляют забойный сырец. Из них затем получают промышленный сырец. К нему относят кристаллы произвольного контура, с полезной площадью не менее 3 см2. При этом под полезной понимают площадь кристаллов без проколов, трещин, посторонних минеральных включений и «пережатостей». Промышленный сырец в зависимости от площади кристаллов делится на размеры (в см2): I — 100; II — 50—100; III — 25—50; IV — 4—25. Кроме того, среди слюды размером 4—25 см2 выделяют радио детальную, обладающую повышенными качествами — без пятен, с ровной поверхностью пластинок, без минеральных включений.

Кристаллы флогопита в основном подвергаются щипке; часть щипаной слюды получают и из кристаллов мусковита. Из щипаной слюды изготовляют клееные изделия, используемые в электрических машинах, различных приборах и аппаратах.

Из кристаллов мусковита получают высококачественную колотую слюду, которая идет на изготовление радиодеталей, конденсаторов, электроизоляции различного назначения (гильотинная слюда).

Мусковит очень высокой чистоты, представленный плоскими гладкими пластинами; используется он как телевизионная слюда. Большие листы мусковита применяются в электростатических «трубках памяти» в некоторых вычислительных машинах. Мусковит используется также в электронных лампах, схемах радарных установок, авиационных свечах зажигания, трансформаторах, фотоэлектронных умнояштелях и др.

Из обрезной слюды (мусковит и флогопит) делают стержни для водомерных колонок, тепловые элементы, прокладки. Мелкая слюда, получаемая как отходы при разработке или при переработке продукции в фабричных условиях, называется скарпом.

Скарп, как забойный, так и фабричный, используется наряду с мелкочешуйчатым мусковитом, добываемым из гранитов, метаморфических комплексов и грейзенов, в кровельной, резинотехнической и других отраслях промышленности. Молотая слюда широко применяется в качестве подсыпки, смазки, обмазки электродов, для изготовления красок. Из мелкой слюды получают так называемую «восстановленную» слюду, используемую в качестве изоляторов.

Вермикулит при нагревании способен интенсивно вспучиваться, при этом его объемная масса уменьшается и составляет от 400—500 до 50—100 кг/м3. Обожженный вермикулит характеризуется высокой огнеупорностью (температура плавления 1400 °С), высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. В связи с этим вермикулит используется для получения тепло- и звукоизоляционных изделий. Из него изготовляют плиты, трубы, скорлупы и другие строительные детали. В некоторых изделиях он используется совместно с асбестом и вяжущими материалами.

Изделия, изготовленные из вермикулита, применяют для изоляции газовых турбин, мартеновских печей, вагонов, кабин самолетов, судов, в студиях звукозаписи. Из вермикулитовых асбобитумных плит изготавливают огнезащитные пояса холодильников. Обожженный вермикулит — наполнитель огнестойких легких штукатурок, заполнитель легких бетонов; используется он для тепло- и звукоизоляции в домах, изготовления стеновых панелей, полов, как наполнитель легковесного кирпича для строительства шахт.

Вермикулит

Сорбционные свойства позволяют использовать, вспученный вермикулит для улавливания ядовитых газов и дыма, очистки промышленных вод, а химические свойства его (стойкость) — в качестве наполнителя кислотостойких композиций, резины, пластмасс. Измельченный обожженный вермикулит применяется при изготовлении золотистых красок, лаков, а обожженный — в гидропонике — беспочвенном выращивании овощей. Добавка его в почву улучшает ее аэрационные и другие свойства, улучшает структуру.

Мусковит в виде крупных кристаллов добывается в Индии, России. Норвегии, Франции, Бразилии, ЮАР, Аргентине, Гватемале, США, Португалии, Мексике, Танзании, Австралии и других странах.

США — ведущая страна по добыче мелкочешуйчатого мусковита. Флогопит добывается в Канаде, Мадагаскар, КНДР и др.

Вермикулит добывают в США, ЮАР, Индии, КНР, Японии, Кении, Бразилии, Аргентине и других странах. В промышленно развитых капиталистических и в развивающихся странах ежегодно добывают примерно 11 тыс. т мусковита и флогопита и свыше 0,5 тыс. т вермикулита, в том числе в США свыше 0,3 тыс. т.

Наряду с природной слюдой, в промышленности используют искусственную, в том числе фтор-флогопит.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *