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硬石膏
本詞條是多義詞，共2個義項
一種硫酸鹽礦物
基本信息
| 中文名 | 硬石膏 |
| 外文名 | Anhydrite |
| 別名 | 硫酸鹽礦物 |
| 顏色 | 灰白、淺藍(lán)、紫、粉紅或無色 |
| 光澤 | 玻璃光澤 |
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礦物概要
硬石膏是一種硫酸鹽礦物，它的成分為無水硫酸鈣，與石膏的不同之處在于它不含結(jié)晶水。在潮濕的環(huán)境下硬石膏就會吸收水分變成石膏。硬石膏是重要的造巖礦物，就是說很多巖石中都有它的成分。硬石膏的晶體是柱狀或板狀，晶體聚集在一起呈塊狀或纖維狀。硬石膏上有一條條互相垂直的裂紋，這叫解理。并不是所有的礦物都具有明顯的解理，也并不是所有的礦物都具有垂直的解理。解理的形成是與晶體的結(jié)構(gòu)相關(guān)的，不同的晶體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不同的解理。硬石膏主要是化學(xué)沉積作用的產(chǎn)物，它們主要形成在鹽湖中。硬石膏可以制造化肥、水泥和石膏。
結(jié)構(gòu)性質(zhì)
理論組成
CaO-41.2，SO-58.8。成分變化不大，可有少量Sr、Ba代替Ca。HO的出現(xiàn)是由于石膏的存在引起的。斜方晶系，a0=0.6238nm，b0=0.6991nm，c0=0.6996nm；Z=4。晶體結(jié)構(gòu)在(100)和(010)面上，Ca 和[SO] 層層分布，而(001)面上[SO] 則成不平整的層。
物理性質(zhì)
白色，常微帶淺藍(lán)、淺灰或淺紅色，或被鐵的氧化物或粘土等染成紅、褐或灰色。條痕白或淺灰白色。晶體無色透明。玻璃光澤，解理面珍珠光澤。解理完全，、中等。硬度3~3.5。相對密度2.8~3.0。偏光鏡下：無色。二軸晶。2V=42~44，Ng=1.609~1.618，Nm=1.574~1.579，Np=1.569~1.574。加熱至約1190℃，轉(zhuǎn)變?yōu)棰裥陀彩啵ㄓ址Q高溫無水石膏或α型無水石膏）。硬石膏具有吸水水化的能力，但不如Ⅱ型（穩(wěn)定相，斜方晶系，又稱不溶性硬石膏或過燒石膏）、Ⅲ型硬石膏（又稱可溶性硬石膏）。石膏的導(dǎo)熱系數(shù)低，具有防火性能。
產(chǎn)狀組合
主要為化學(xué)沉積大量形成于鹽湖中，常與石膏共生。在地表條件下不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)變?yōu)槭?。某些硫化礦床的氧化帶亦可少量產(chǎn)出。
鑒定特征
原料特點(diǎn)
硬石膏
溶解度在約311K(40℃)以下隨溫度升高而加大，其后加熱則溶解度減小。常見的有生石膏，即CaSO·2HO，加熱至423K(150℃)轉(zhuǎn)化為熟石膏，即[(CaSO)]·HO，白色粉末，它加水仍由漿狀物凝為生石膏；若加熱至436K(163℃)失全部結(jié)晶水成無水石膏，再加水則重新變?yōu)樯嗌蹼y。其微溶的溶液使水“發(fā)硬”，但遇純堿可得碳酸鈣沉淀，這是微溶物轉(zhuǎn)化為難溶物之一例(CaSO+NaCO=CaCO↓+NaSO)。用于石膏制品、水泥凝固的調(diào)速劑、油漆膩?zhàn)?/a>、紙張?zhí)盍?、“點(diǎn)”豆腐、中藥和改良鹽堿土。
研究進(jìn)展
硬石膏資源是我國的優(yōu)勢非金屬礦產(chǎn)之一，而且分布非常廣泛，然而一直以來對其開采利用并不多。其主要原因是硬石膏在建材領(lǐng)域中的利用比較有限，主要表現(xiàn)在其活性差，在水中難于溶解，水化速度慢，凝結(jié)能力差甚至幾乎不凝結(jié)，而且基本不具有早期強(qiáng)度，目前它主要用作水泥的調(diào)凝劑、礦化劑等。但是近年來，隨著天然硬石膏深加工技術(shù)研究與進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬和變化。相對于傳統(tǒng)的建材來說，硬石膏制品具有質(zhì)輕、隔音等特點(diǎn)，同時在節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)平衡等方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢。因此，天然硬石膏的應(yīng)用也在逐步的拓寬，其附加值也在化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)、農(nóng)業(yè)、精密鑄造、醫(yī)療、塑料等領(lǐng)域得以體現(xiàn)。
物理活化
楊新亞等人對硬石膏進(jìn)行熱處理活化，發(fā)現(xiàn)不同溫度煅燒的硬石膏具有不同的溶解度，其中硬石膏經(jīng)過的煅燒后的溶解度最大。射線衍射分析表明硬石膏經(jīng)過不同溫度的煅燒會產(chǎn)生不同程度的結(jié)構(gòu)畸變，而左右煅燒的硬石膏晶格結(jié)構(gòu)變化最為明顯，綜合分析證明通過對硬石膏進(jìn)行煅燒使其晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變可以提高其溶解活性。另有報道表明，不同制粉設(shè)備連續(xù)粉磨對硬石膏粒度與顆粒分布形態(tài)有顯著的影響，從而會導(dǎo)致硬石膏水化活性和物理性能上有較大差異。檢測的結(jié)果表明，小于顆粒含量及球形的顆粒以及相對較窄的顆粒分布，對增強(qiáng)硬石膏水化硬化速度及強(qiáng)度有積極的影響。其主要原因是：球磨機(jī)制備的物料近似球形而且顆粒表面相對更加粗糖，并有大量的微裂紋產(chǎn)生，這些變化都增強(qiáng)了硬石膏的表面活性。
化學(xué)活化
鄧鵬等人通過采用娃酸鹽水泥、半水石膏和硫酸鉀混合試劑作為激發(fā)劑來增強(qiáng)天然硬石膏的活性。研究結(jié)果為：硫酸鉀摻量為對強(qiáng)度提高顯著，桂酸鹽水泥和對強(qiáng)度與軟化系數(shù)均有一定的影響，其中一定的摻量范圍內(nèi)的可以改善硬石膏的凝結(jié)時間和提高硬石膏的強(qiáng)度，但是其摻量不進(jìn)超過，摻量過多對硬石膏耐水性有不利影響。目前兩種活化方法中，比較成熟的是物理激活方法，其途徑主要是通過粉磨提髙硬石膏的細(xì)度，或者采取適當(dāng)煅燒溫度鍛燒硬石膏；化學(xué)活化則相對比較復(fù)雜，這主要是其激發(fā)機(jī)理并不完善，對硬石膏的溫度及不同鹽類的激發(fā)做了很好的總結(jié)，為研究硬石膏的水化活性有積極的參考意義。
資源狀況
硬石膏是天然產(chǎn)出的硫酸鹽礦物，廣泛分布于蒸發(fā)作用所形成的鹽湖沉積物中。由于溫度和含鹽度不同，既可形成硬石青，也可形成石膏，或二者共生。在石灰?guī)r或白云巖受熱液交代的金屬礦床中由于含硫酸溶液的作用也可形成硬石青。此外，也可由石膏或半水石青或硬石青加熱至400℃以上形成。
硬石膏
中國硬石膏資源相當(dāng)豐富，約占石膏資源總量的42-6096。主要分布在長江流域，川、鄂、湘、皖、蘇等地區(qū)。各石膏礦床170米以下逐步過渡為硬石膏，也有兩種石膏層呈互層分布。硬石膏在地下水作用下會逐變成石膏，因此在天然硬石膏中常含有596-1096的石膏；但通常硬石膏礦中CaSO，含量一般在80%以上，品質(zhì)優(yōu)良。主要用作建材原料、化工原料、填料等。
硬石膏
硬石膏
應(yīng)用
粉刷石膏
粉刷石膏是一種新型建筑抹灰材料，具有質(zhì)輕、保溫、調(diào)節(jié)濕度等特點(diǎn)，粉刷與各種墻面以后，不易空鼓干縮開裂，是一種綠色建材。我國粉刷石膏的研究起步較晚，相比于國外有不小的差距，其主要成分為半水石膏或混合相粉刷石膏。李汝突等人以天然硬石膏為主要原料，摻加復(fù)合激發(fā)劑進(jìn)行改性，然后添加其它一些輔料磨細(xì)混勻后制備得到粉刷石膏，該制品的各項性能指標(biāo)不但符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而且在強(qiáng)度、穩(wěn)定性方面要明顯優(yōu)于建筑石膏生產(chǎn)的粉刷石膏。
制備新型膠結(jié)料
硬石膏膠結(jié)料在國內(nèi)研究相對較少，所謂的硬石膏膠結(jié)料在國外被稱作硬石膏水泥，主要是在硬石膏中摻入一些特定的激發(fā)劑和輔助料制備得到。李國衛(wèi)使用堿性和鹽類組合的復(fù)合激發(fā)劑能夠很好的激發(fā)硬石膏的活性，它能夠顯著的加快硬石膏的水化及菜體的凝結(jié)硬化時間。
醫(yī)藥功能
硬石膏
硬石膏
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