鋰電氣石

鋰電氣石

鋰電氣石(elbaite)一種成分接近鈉鋰的電氣石,故也稱“鈉鋰電氣石”。折射率no=1.640-1.655,ne=1.615-1.630;重折率0.016-0.022。相對密度3.03-3.10。常見有紅色(含錳)、綠色(含鉻和釩)以及黃色、藍色、白色等。納米比亞尤薩科斯(usakos)產有一種祖母綠色的鋰電氣石。

基本介紹

  • 中文名:鋰電氣石
  • 外文名:elbaite
  • 顏色玫瑰色,蘭色或綠色
  • 透明度:透明到半透明
  • 光澤玻璃光澤
物理性質,成因及產狀,鑑定特徵,工業套用,化學組成,形態,資源分布,作用,用途,工業套用,市場分析,加工,鑑別特徵,

物理性質

名字來源:以其產地義大利Elba命名; 類別:矽酸鹽礦物-環狀矽酸鹽礦物-電氣石族;
鋰電氣石鋰電氣石
晶系和空間群:三方晶系,R3m;
晶胞參數:a0=1.584nm,c0=0.710nm;
條痕:同上;
硬度:7;
解理和斷口:無解理,參差狀斷口;
比重:3.03-3.10(鋰電氣石);g/cm3
其他性質:因柱面上有縱紋,使橫切面呈弧線三角形;
成因和產狀:電氣石含B,它的成因與發揮份關係密切,是花崗偉晶岩、熱液礦脈和雲英岩中常見礦物;
主要用途:透明色美者用作寶石
鋰電氣石呈玫瑰色,亦呈淡藍色; 鋰電氣石常具色帶現象,垂直z軸由中心向外形成水平色帶,或z軸兩端顏色不同。
鋰電氣石鋰電氣石
條痕無色。
玻璃光澤。
無解理。有時可有垂直L3的裂開。
硬度7-7.5。
相對密度3.03-3.25,隨含量的增加,密度相應增大。
具壓電性和熱電性。
透明晶體縱向切片有偏光和多色性。

成因及產狀

鋰電氣石成分中富含揮發組分B及H2O,所以多與成作用有關,多產於花崗偉晶岩及氣成熱液礦床中。 一般綠色、粉紅色者一般形成於較低溫度。
鋰電氣石鋰電氣石
早期形成的鋰電氣石為長柱狀,晚期者為短柱狀。
此外,變質礦床中亦有鋰電氣石產出。

鑑定特徵

柱狀晶形,柱面有縱紋,橫斷面呈球面三角形,無解理高硬度為特徵。
鋰電氣石鋰電氣石

工業套用

壓電性良好的晶體可用於無線電工業中的波長調整器、偏光儀中的偏光片,或作為測定空氣衝壓用的壓電計。細粒鋰電氣石可作研磨材料。色澤鮮艷美觀、清澈透明者可作寶石,稱為碧璽

化學組成

本族礦物含B,陽離子部分類質同象置換普遍。還可含有少量的Cr3+,V3+,Ti4+以及K+。附加陰離子一般以(OH)-為主,但可有F-,尤其是鋰電氣石中,含F較高。

形態

晶體呈柱狀,晶體兩端晶面不同,因為晶體無對稱中心。 柱面上常出現縱紋,橫斷面呈球面三角形,這是因為發育一系列高指數晶面引起的,至於為什麼發育一系列高指數晶面,可能與表面能有關,因為,從幾何的角度來看三方柱的表面能是比較大的,發育為球面三方柱會降低表面能,但球面三方柱必導致部分高指數晶面的發育。
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雙晶依(101)或(401)發育,但較少見。集合體呈棒狀、放射狀、束針狀、亦成緻密塊狀或隱晶質塊狀。

資源分布

世界上由很多國家和地區都出產鋰電氣石,其中優質的鋰電氣石,包括寶石級的鋰電氣石主要出產於巴西、俄羅斯、斯里蘭卡、緬甸美國等國家的一些省份地區,如巴西的阿拉蘇阿伊、聖若澤-達薩菲拉,美國的加利福利亞州、紐約洲、緬因洲,俄羅斯的烏拉爾山等。其中巴西是世界上最大的鋰電氣石出產國,約占全球產量的50%-70%。另外義大利、坦尚尼亞、肯亞、馬達加斯加、莫三比克、阿富汗、巴基斯坦以及南非和非洲東部地區都蘊藏有大量鋰電氣石資源。 在中國,人們一直把鋰電氣石作為一種裝飾用品,並未認識到其也是一種功能礦物材料。因此在地質勘探中,除寶石級鋰電氣石外,僅將鋰電氣石作為找礦標誌或成岩成礦環境的指示劑看待。所以,儘管有大量文獻資料報導了鋰電氣石相關的礦產資源情況,但對鋰電氣石是否富集成礦,是否具有可開採價值並沒有進行評估。這也就導致中國的鋰電氣石資源總體狀況不明。但從目前已開發或報導的鋰電氣石礦來看,中國鋰電氣石潛在資源是十分豐富的。
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中國現有25個省市自治區發現有鋰電氣石產出,鋰電氣石產地達到150多處,其中達到一定規模的已有80餘處,尤其是西部和東北部地區鋰電氣石資源豐富,如新疆、內蒙、遼林、廣西、雲南等省份。目前已開採的幾處較大規模的鋰電氣石礦的總儲量已達到2000萬噸以上。

作用

鋰電氣石含有各種天然礦物質,其中有許多與人類必須的礦物質相同。借著微弱電流的作用,礦物質容易被吸收,是極佳的礦物質來源。 鋰電氣石的其他作用:鋰電氣石根據用途不同,有鋰電氣石粉、超細鋰電氣石粉、納米鋰電氣石粉。適用行業涉及:環抱、捲菸、塗料、紡織、化妝品、淨化水質、淨化空氣、防電磁輻射、保健品等。
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鋰電氣石能吸收油漆、膠體等產品所發出的異味。用於建築裝潢粉刷內牆,可吸附油漆、膠體、塗料所發出的異味。在塗料中加入少量的超細鋰電氣石粉、刷在內牆和天花板上,不但可以迅速吸除異味、還能長期吸除煙味。

用途

單晶體鋰電氣石最大的特點是能夠永久性產生0.06mA的微弱電流,與通過人體神經的電流類似,促使血液循環順暢。(利用鋰電氣石的負離子和紅外線功能可治癒煩惱女性多年的四肢冰冷症、肩膀痛、腰痛、生理痛及神經痛等。) 鋰電氣石的優點不僅僅是產生電流,只要善加利用,就可得到各種效果,具有其他礦物所沒有的優點,其特性大致分為下列五種。
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(1)產生負離子
負離子又稱為(空氣的維他命),具有調節人體離子平衡作用,能使身心放鬆,活化細胞,提高自然治癒率等作用,並能抑制身體的氧化或老化,現代的環境具有許多促使正離子生成的要因,身體經常處於緊張狀態,因此,負離子是現代人不可或缺的物質,此外,負離子也具有除臭的功效。
(2)電解水
水電解後,能獲得界面的活性作用、氯的安定化、鐵的鈍化(預防紅色鐵鏽生成而發生紅水)、水的還原化、去除二氧化矽與粘合物(微生物集合體)等各種效果。鋰電氣石與水反應,就能處理連化學洗劑和化學物質都很難處理的問題。
(3)縮小水分子束
水分子(H2O)並非單獨存在,其分子會相互結合,形成分子束。分子束較小的水能去除氯或不純物,味道佳,而且能夠提高身體的滲透力。
(4)放射遠紅外線(波長4—14微米的紅外線)
遠紅外線能夠滲透到身體深層部位,溫暖細胞,促進血液循環,使新陳代謝順暢。鋰電氣石遠紅外線發射力將近100%,數值較其他礦物高。
(5)含有有效微量礦物質

工業套用

鋰電氣石具有熱電性、壓電性、自發電極、紅外輻射等獨特而重要的性質,可以廣泛套用於電子化工環保以及人體保健等領域,鋰電氣石已經成為世界功能礦物材料研究的熱點之一。隨著中國民眾對環保和健康的關注程度增加,鋰電氣石作為一種具有人體保健和環境保護功能的天然礦物材料,必將有極大的發展前景和經濟價值。國際上鋰電氣石套用主要集中在套用在紡織品、美容產品等經濟價值較高的產品上。中國的鋰電氣石開發套用尚處於起步階段,並且存在缺失環節即鋰電氣石的精細加工。因此中國鋰電氣石開發套用重點在鋰電氣石的超細加工改性及鋰電氣石複合材料的研製。 從鋰電氣石為人們所發現以來,其一直都只是被當作一種寶石礦物。在中國,寶石級別的電氣石成為碧璽。而大量達不到寶石標準的鋰電氣石,特別是觀賞價值較低的黑電氣石不為人們所重視。上世紀80年代,日本的科學家Kubo等發表了一系列電氣石的研究文章,證明鋰電氣石具有壓電性、熱電性、自發電極、紅外輻射等一系列獨特而重要的性質,鋰電氣石作為功能礦物材料的價值才逐漸為人們所發現。鋰電氣石的獨特性質使之能廣泛的套用於電子元器件、環境保護以及人體保健等領域。目前,日本韓國有數百種鋰電氣石相關產品,並且達到相當的工業規模。2000年在日本,與鋰電氣石有關的產品市場銷售額高達100億美元。
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由於鋰電氣石的主要工業套用領域為環境保護和人體保健,特別是美容產品。在上個世紀八、九十年代,中國的國民生活還處於較低水平。環境保護和人體保健相關的工業領域還不為人們所重視和關心,因此儘管日本美國的已開發國家已經將鋰電氣石作為一種重要的工業礦物進行開發利用,而中國卻依然不重視。直到近幾年來,隨這生活水平的穩步提高,環保和健康開始為人們所重視,鋰電氣石作為一種具有環境保護和人體保健功能的礦物材料的重要性,才逐漸為國人所認識。但由於起步太晚,目前中國的鋰電氣石相關工業還幾乎為零,僅僅集中在鋰電氣石礦產的開採以及粗加工,其產品價格相對於最終產品十分低廉。

市場分析

鋰電氣石主要都出口到了日本和韓國,如新疆某礦山的鋰電氣石已經被韓國客商所全部預定。而中國銷售的鋰電氣石相關保健產品全部為日本韓國所生產,其商品名有如奇冰石、托嗎琳、托嗎粒等。
中國是鋰電氣石的主要礦產資源地之一,鋰電氣石資源較為豐富,儲量估計在數千萬噸以上。據日本專家預測:在今後的五年內,中國市場將會形成研究開發和生產與鋰電氣石相關的環保和人體健康產品的熱潮,屆時中國的資源優勢和巨大的市場需求潛力將會顯示出強大的生命活力。到目前為止,中國有鋰電氣石相關發明專利224項,實用專利46項,涉及礦物加工、塗料、防治品等諸多領域。

加工

在實際套用中,往往要求將鋰電氣石粉碎到一定粒徑,以便作為功能填料加入其他材料中。在實驗室中使用破碎機、震動磨以及球磨機或氣流磨,可以將鋰電氣石原礦製成粒徑d972um的流動性很好的鋰電氣石超細粉末。將鋰電氣石細化到納米級,可以在獲得鋰電氣石性能的同時得到納米材料的各種優良特性。目前日本有納米鋰電氣石產品生產,目前可購買到的納米級別鋰電氣石產品均為進口。而中國儘管有極少量的資料表示可以製得鋰電氣石納米粉體,但尚無確鑿文獻資料證實,並且也未見產品銷售。 鋰電氣石複合材料主要集中在橡膠塑膠、塗料等高分子材料領域的。由於鋰電氣石與基質材料的界面性質不同,直接填充不易分散均勻,且易導致材料的性能下降以及易脆化等。因此對鋰電氣石粉體進行表面改性變得十分必要。使用矽烷、鈦酸脂等偶聯劑為改性劑,可以明顯改善鋰電氣石粉體的親油性,與PET、PP、PV等相容性明顯改善。
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鑑別特徵

1、熱電性
鋰電氣石
鋰電氣石在絲綢皮革上快速摩擦生熱而產生電荷,能吸附小碎紙片; 2、雙折射
鋰電氣石具有較大的雙折射率,用放大鏡可以在起稜角處觀察到明顯的雙影;
3、二色性
大部分鋰電氣石的具有明顯的二色性,用肉眼從兩個不同方向觀察,而呈現不同的顏色;
4、明亮而有些刺眼的玻璃光澤;
5、包裹體較少,內部潔淨是鋰電氣石的一大特點。

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