摘 要

蛭石具有良好膨胀性、抗冻耐高温性、吸附性和阳离子交换性，因此作为很多材料的重要原料。本课题以新疆尉犁蛭石精矿为研究对象，系统研究物理法、化学法和微波法对蛭石膨胀效果和脆性程度的影响，从而为制备具有高膨胀率、不发脆等良好性能蛭石材料提供技术原型和理论基础，为实现我国超高耐热领域密封材料的发展具有积极意义。

研究结果表明：对三种粒级进行膨胀实验，高温膨胀蛭石过程中温度和时间都对蛭石样品的膨胀率和脆性指标有明显影响，当温度为900℃处理4min时膨胀倍数最大分别为4.3，5.7和6.5，温度在400℃时破碎产率较低分别为9.8%、7.4%、8.4%。微波膨胀中微波强度和时间对蛭石膨胀率和脆性指标有明显影响，800W处理50s膨胀倍数最大分别为3.2、4.8、7.6倍，此时的破碎产率为11.2%、12.7%、14.0%。化学膨胀双氧水浓度和处理时间对蛭石样品的膨胀率和脆性指标有明显影响，25%双氧水处理20小时膨胀倍数最大分别为3.3、4.5、9.2倍，此时的破碎产率为11.2%、12.7%、14.0%。

关键词：膨胀蛭石；微波；高温；双氧水

abstract

Vermiculite has good expansibility, high temperature resistance, frost resistance, adsorption and cation exchange, so as the important raw material for many materials. This topic in xinjiang WeiLi vermiculite concentrate as the research object, physical treatment, chemical treatment and microwave treatment system research of vermiculite exfoliation effect and the degree of brittleness, thus for the preparation of high inflation, such as good performance vermiculite not brittle materials provide prototypes and theoretical basis, in order to realize the high heat sealing materials in the field of development of our country has positive significance.

To three grade research results show that the exfoliation experiments, temperature and time are in the process of high temperature and expanded vermiculite samples of vermiculite expansion ratio and had significant effect on the brittleness indexes, When temperature is 900 ℃ with 4 min biggest expansion ratio were 4.3, 5.7 and 6.When temperature at 400℃ that broken production rate is 9.8%, 7.4% and 8.4% respectively. Microwave exfoliation of vermiculite expansion ratio and microwave intensity, time and had significant effect on the brittleness indexes, 800 w handle 50 s largest expansion ratio 3.2, 4.8, 7.6 times, respectively, at this time the broken production rate was 11.2%, 12.7%, 14.0%. Chemical expansion of hydrogen peroxide concentration and processing time of vermiculite samples had significant effect on the inflation rate and brittleness index, 25% hydrogen peroxide treatment 20 hours biggest expansion ratio were 3.3, 4.5, 9.2 times that at this time the broken production rate was 11.2%, 12.7% and 14.0%, respectively.

Key Words：exfoliation of vermiculite，microwave，high temperature，Hydrogen peroxide

目 录

第1章 绪论 1

1.1 蛭石资源概况 1

1.1.1 蛭石的资源分布 1

1.1.2 蛭石的结构及物化性能 1

1.1.3 蛭石的应用 2

1.2 国内外蛭石加工现状 4

1.2.1 高温膨胀蛭石 4

1.2.2 微波膨胀蛭石 4

1.2.3 化学膨胀蛭石 5

1.3 研究目的及意义 5

第2章 实验过程与方法 7

2.1 蛭石原料 7

2.2.1 蛭石XRF分析 7

2.2.2 蛭石XRD分析 7

2.2.3 蛭石TG-DSC分析 8

2.2 实验过程及方法 8

2.2.1 微波法膨胀蛭石 8

2.2.2 高温法膨胀蛭石 9

2.2.3 化学法膨胀蛭石 9

2.3 样品膨胀率及脆性测量 10

第3章 高膨胀率蛭石蠕虫的制备实验结果 11

3.1 高温法制备膨胀蛭石 11

3.1.1 煅烧温度试验 11

3.1.2 煅烧时间试验 12

3.2 微波法制备膨胀蛭石 13

3.2.1 微波功率试验 13

3.2.2 微波时间试验 14

3.3 化学法制备膨胀蛭石 15

3.3.1 药剂浓度试验 15

3.3.2 浸泡时间试验 16

3.5 本章小结 17

第4章 结论 19

参考文献 21

致谢 22

第1章 绪论

1.1 蛭石资源概况

1.1.1 蛭石的资源分布

2000年的总产量合计超过五十万吨。其中最主要的出是中国、南非、澳大利亚、津巴韦以及美国。全世界拥有石量约六亿吨，其中我国和俄罗斯的储量和大约占三分之二，其它主要分布在南非和美国。美国蛭石主要分布地区为拿州利比，储量占美国石矿总储量的三分之二，约为8000万吨；南非蛭石总储量约为七千三百万吨，其中地区主要产地，其储量占全非蛭石总储量的90%以上；前苏联共有蛭石矿床20余个，其中特大型的为波达宁和科尔多夫矿床，预计总储量为2亿吨左右。

我国具有潜在优势的非金属矿产之一为蛭石,我国蛭石分布较广，但多分布在我国北部，主要有新疆、内蒙、河北、山西、辽宁、陕西等省区；四川、湖北、河南、甘肃等省份也有一定分布，其主要产于变质岩区。其中规大最具有代表性的是新疆尉犁县且干布拉克蛭石矿，储量估计占全国储量的90%^[1]，仅次于南非居世界第二，预计远景储量约为一亿吨，其中二号矿体已探明储量就有一千四百万吨，是世界上罕见的超大型矿床，高温膨胀实验结果表明新疆尉犁县且干布拉克蛭石具有杂质少、膨胀倍数高等优点。其次为县金黄色石主产地，东海县石开境内有丰富的矿产，尤其在新疆生产建设兵二师三十团蛭石矿，这里的蛭石不仅蕴藏丰富，而且品质非常好^[2]。

我国是世界产出蛭石主要国家之一，蛭石分布较为广泛。研究高膨胀率蛭石的制备技术为我国膨胀蛭石工业生产上的降低能耗、提高产品质量、改变工作环境和减少工作量有着非常重要的意义。