石膏矿

一种以钙的硫酸盐矿物为主要组分的非金属矿产。主要矿物为石膏和硬石膏,共生矿物常有石盐、钾石盐、光卤石等。一般工业品位:纤维状石膏矿(含二水硫酸钙)95%,层状石膏矿(含二水硫酸钙加硫酸钙)55%。 以地下开采为主。不选矿或用手选法、洗选法。 石膏矿除主要用作建筑材料和水泥原料外,还可用来制造硫酸。 广泛用于橡胶、塑料、肥料、农药、油漆、纺织、食品、医药、日用化工、工艺美术、文教等部门。 石膏还分为生石膏和熟石膏。把生石膏(即石膏矿石)粉碎为极细的粉状,加热后即为熟石膏。熟石膏遇水后会固化,可以用来固定骨折的伤肢、工艺品的造型、铸造业的模具、首饰的模具等。

化学构成

理论组成(wB%):CaO 32.5,SQ346.6,H2O 20.9。成分变化不大。常有粘土、有机质等机械混入物。有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等杂质。[1]

折叠编辑本段结构形态

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石膏板,a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,β=118°23';Z=4。晶体结构由[SO4]2四面体与Ca2+联结成∥(010)的双层,双层间通过H2O分子联结。其完全解理即沿此方向发生。Ca2+的配位数为8,与相邻的4个[SO4]四面体中的6个O2-和2个H2O分子联结。H2O分子与[SO4]中的O2-以氢键相联系,水分子之间以分子键相联系。

斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。晶体常依发育成板状,亦有呈粒状。常简单形:平行双面b、p,斜方柱m、l等;晶面和常具纵纹;有时呈扁豆状。双晶常见,一种是依(100)为双晶面的加里双晶或称燕尾双晶,另一种是以(101)为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶。集合体多呈致密粒状或纤维状。细晶粒状块状称之为雪花石膏;纤维状集合体称为纤维石膏。少见由扁豆状晶体形成的似玫瑰花状集合体。亦有土状、片状集合体。[1]

折叠编辑本段理化性质

通常为白色、无色,无色透明晶体称为透石膏,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。条痕白色。透明。玻璃光泽, 解理面珍珠光泽,纤维状集合体丝绢光泽。解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为66和114的菱形体。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。

偏光镜下:无色。二轴晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。随温度升高2V减小,在大约90℃时2V为零。

加热时存在3个排出结晶水阶段:105~180℃,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为烧石膏Ca[SO4]·0.5H2O,也称熟石膏或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半个水分子,转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]·εH2O(0.06<ε<0.11)。约350℃,转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。熔融温度1450℃。

石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具优良的隔音、隔热和防火性能。[1]

折叠编辑本段产状组合

主要为化学积淀作用的产物,常形成巨大的矿层或透镜体,赋存于石灰岩、红色页岩和砂岩、泥灰岩及沾土岩系中,常与硬石膏、石盐等共生。硬石膏层在近地表部位,由于外部压力的减小,受地表水作用而转变为石膏:CaSO4+2H2O--CaSO4·2H2O;同时体积增大约30%,引起石膏层的破坏。[1]

折叠编辑本段鉴定特征

低硬度,一组极完全解理,以及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。