石棉矿基本知识概述

　　石棉，又称“石绵”，是天然的纤维状硅质矿物的泛称。其主要特征是具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘以及可纺性。石棉按其成分和内部结构可分为两大类：蛇纹石石棉(温石棉)和角闪石石棉。 蛇纹石石棉包括阳起石石棉、直闪石石棉等，角闪石石棉则包括铁石棉、透闪石石棉等。

　　一、石棉的物化性质

　　1.物理性质

　　石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达374×104kg/m2，但不耐折皱，经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为10～15%，以含14%的较多。加热至600～700℃(温升10℃/min)时，石棉纤维的结构水析出，纤维结构破坏、变脆，揉搓后易变为粉末，颜色改变。石棉纤维的导热系数为0.104～0.260kcal/(m·℃·h)，导电性能也很低，是热和电的良好绝缘材料。石棉纤维具有良好的耐热性能，一般在300℃以下加热2小时重量损失较少，若在1700℃以上的温度下加热2小时，温石棉纤维的重量损失较多，其他种类石棉纤维重量损失较少。

　　蛇纹石石棉是镁的含水硅酸盐类矿物，属单斜晶系层状构造。原始结构呈深绿、浅绿、浅黄、土黄、灰白、白等色，半透明状,外观呈纤维状，具有蚕丝般光泽。蛇纹石石棉纤维的劈分性、柔韧性、强度、耐热性和绝缘性都比较好，比重为2.49～2.53，比热为0.266，表面比电阻为8.2×107～1.2×1010Ω，体积比电阻为1.9×108～4.79×109Ω·cm。

　　2.化学性质

　　蛇纹石石棉的耐碱性能较好，几乎不受碱类的腐蚀，但耐酸性较差，很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁析出，使石棉纤维的强度下降。

　　角闪石石棉属于单斜晶系构造。颜色一般较深，比重较大，具有较高的耐酸性、耐碱性和化学稳定性，耐腐性也较好。尤其是蓝石棉的过滤性能较好，具有防化学毒物和净化被放射性物质污染的空气等重要特性。蛇纹石石棉和闪石石棉的区分是：把石棉放在研钵中研磨，蛇纹石石棉成混乱的毡团，纤维不易分开，闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维。不含铁的石棉呈白色，含铁的石棉呈不同色调的蓝色。纤维状集合体丝绢光泽，劈分后的纤维光泽暗淡。

　　二、石棉的性状

　　石棉亦称“石棉纤维”，为可分裂成富有弹性纤维丝的某些硅酸盐矿物的总称。呈纤维状，绿黄色或白色，分裂成絮时呈白色，丝绢光泽，纤维富有弹性，石棉具耐酸、耐碱和耐热性能，又是热和电的不良导体。纤维较长的用于制造防火纺织物，如石棉绳、石棉带、石棉布等;纤维较短的则用于制造石棉水泥制品、石棉隔音材料、石棉保温材料(石棉碳酸镁保温粉)和低电压电器的绝缘材料等。石棉在开采和使用过程中产生大量的粉尘对人体有多方面的损害，应注意加强防护。

　　三、石棉的来源

　　石棉，这种被誉为“会拉丝的石头”的天然矿产，实际上是一系列纤维状硅质矿物质的统称。其种类繁多，其中温石棉、铁石棉和青石棉是较为常见的三大类。与普通的石头不同，石棉的内部结构由数条细长的纤维晶体巧妙组合而成，而每根纤维晶体又是由众多微小的原纤维精细编织。在地下深处，随着热岩的渗入和温度的逐渐降低，以及岩层水平运动的挤压和拉伸作用，原本应呈现片状的石头竟然逐渐演变为了丝状的纤维集合体。

　　四、石棉的作用

　　石棉，这一具有出色耐火性、电绝缘性和绝热性的矿物，在工业领域发挥着举足轻重的作用。它被广泛应用于防火、绝缘和保温等多个方面，为众多制造行业提供了关键的材料支持。目前，石棉制品或含石棉的制品已达到近3000种，遍布机械传动、制动以及保温、防火等多个领域。在工业应用中，石棉主要发挥着以下作用：

　　保温隔热：石棉被广泛应用于锅炉外壁和导管上，作为保温层使用，能有效提高锅炉热效率并降低热能损耗。同时，它还能用于蒸汽设备的隔热，降低车间温度，并在石油精炼等易燃易爆环境中发挥其安全作用。此外，冷藏设备采用石棉隔热也能显著提升冷藏效果。

　　密封衬垫：石棉橡胶制品在工业中占据一席之地，它们被广泛应用于各种设备的密封和衬垫需求。例如，油浸石棉盘根、石棉橡胶板等都是常见的石棉橡胶制品，它们在耐油、耐压等方面表现出色。

　　传动与制动：石棉的高机械强度和耐热性，以及良好的摩擦性能，使其成为传动机械和交通工具不可或缺的材料。石棉制动(传动)制品在工业中占据着举足轻重的地位。

　　石棉纤维与酚醛树脂的结合可制成多种电工绝缘材料，这些材料在高压器材、开关把手、电话耳机柄以及军用器材等方面发挥着关键作用。此外，在造纸机上使用的绝缘石棉纸也是电机线圈的重要绝缘材料。值得注意的是，在制造电工绝缘材料时，必须严格控制石棉中铁的存在形式，以确保其绝缘性能不受影响。涞源石棉矿因其含铁量低、绝缘性能优越而成为制造石棉电工材料的理想选择。

　　五、石棉的分布情况

　　石棉是一种常见的矿物质，具有优秀的防火、耐高温等特性，广泛应用于建筑、电力、化工等行业。然而，由于其含有致癌物质，石棉也带来了严重的健康风险。北美洲地区是全球石棉矿资源较为丰富的地区之一，主要分布在加拿大和美国。加拿大的魁北克省、安大略省、新布伦瑞克省等地拥有大量石棉矿产区，其中魁北克省尤为重要。美国的蒙大拿州、弗吉尼亚州等地也有石棉矿场;拉丁美洲地区是全球石棉矿资源较为丰富的地区之一，主要分布在巴西、俄罗斯、哈萨克斯坦等国家。巴西是全球第三大石棉生产国，主要产区位于巴伊亚州和圣保罗州，俄罗斯的乌拉尔山脉地区、哈萨克斯坦的乌雷克矿区也是重要的石棉矿产区;亚洲地区的石棉矿资源分布相对较少。目前，主要的石棉矿产国家包括中国、印度、俄罗斯等。中国是石棉的重要生产国，主要分布在辽宁、山东、内蒙古等省份，印度的拉杰斯坦邦、比哈尔邦等地也有石棉矿产。在亚洲地区，石棉矿业发展受到环保和安全问题的制约较大，产业规模相对较小；非洲地区的石棉矿资源分布相对较少，主要集中在南非、津巴布韦等国。南非是非洲最大的石棉生产国，产区主要分布在普利托里亚、约翰内斯堡等地，津巴布韦的石棉矿产区主要位于马尼卡兰多地区。

　　六、我国主要的石棉矿区

　　云南省是中国石棉生产基地之一，主要分布在红河州、昭通市、临沧市等地。其中红河县是云南省的主要石棉出口区之一，该县石棉储量大，石棉质量好，是石棉生产的重要基地。

　　四川省主要集中在凉山彝族自治州、遂宁市、南充市等地。其中凉山彝族自治州是全国石棉生产的主要基地之一，该地区石棉质量好，储量丰富，产量居全国前列。

　　新疆的石棉储量极为丰富，主要集中在伊犁哈萨克自治州、塔城地区等地。其中伊犁哈萨克自治州是新疆的主要石棉生产基地之一，该地区石棉储量极大，而且石棉质量也非常好。

　　贵州省主要分布在安顺市、铜仁地区、黔南州等地。其中安顺市是贵州省的主要石棉生产基地之一，该市石棉储量丰富，质量好，是中国重要的石棉生产基地之一。

　　综合来看，中国的石棉生产基地主要分布在云南、四川、新疆、贵州等地。这些地区石棉储量大，产量高，质量好，是中国主要的石棉生产基地之一。

　　七、石棉的种类

　　1.蛇纹石类石棉。也称纤维蛇纹石棉或温石棉。在自然界分布较广，一般所称的石棉，多指蛇纹石类石棉。它是蛇纹石的纤维状结晶类，占石棉总产量的95%。在未分解前，为绿、黄、灰、白等颜色，有丝绢或珍珠光泽，分解后为灰白色，纤维长度一般为1～20cm，最长可达200cm以上。

　　2.角闪石类石棉。包括青石棉、铁石棉、直闪石石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等多种种属。其铁、钠含量大大高于蛇纹石类石棉，具有良好的耐酸性和防腐蚀性，有许多特殊用途。

　　3.叶蜡石石棉。为铁、钙的硅铝酸盐，纤维长度较短，多为0.5～1cm，纤维分裂性好，抗折性则较差。

　　4.水镁石石棉。水镁石矿物的纤维状变种，化学组成为Mg(OH)2，耐碱性好，但耐酸性差。

　　石棉作为一种优秀的防火材料，在建筑、电力、化工等行业有着重要的应用。然而，由于石棉的致癌性，对环境和健康造成潜在危害，许多国家已逐渐淘汰石棉的使用。因此，石棉矿业的发展受到了一定的制约。未来，随着环境保护意识的提高和替代性材料的发展，石棉矿业将面临更多挑战。