石棉

自然 | 自然資源 | 礦物 | 硅酸鹽類礦物產品

石棉又稱“石綿”,為商業性術語,指具有高抗張強度、高撓性、耐化學和 熱侵蝕 、電絕緣和具有可紡性的硅酸鹽類礦物產品。它是天然的纖維狀的硅酸鹽類礦物質的總稱。下轄2類共計6種礦物(有 蛇紋石石棉角閃石石棉 、陽起石石棉、直閃石石棉、鐵石棉、透閃石石棉等)。石棉由纖維束組成,而纖維束又由很長很細的能相互分離的纖維組成。石棉具有高度耐火性、電絕緣性和絕熱性,是重要的防火、絕緣和保溫材料。但是由于 石棉纖維 能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病,許多國家選擇了全面禁止使用這種危險性物質。

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,石棉(各種形式,包括 陽起石 、鐵石綿、 直閃石溫石棉青石棉透閃石 )在一類致癌物清單中。

介紹

石棉亦稱“石棉纖維”,為可分裂成富有彈性纖維絲的某些硅酸鹽礦物的總稱。化學式:3MgO·2 SiO2 ·2H2O,呈纖維狀,綠黃色或白色,分裂成絮時呈白色,絲絹光澤,纖維富有彈性,石棉具耐酸、耐堿和耐熱性能,又是熱和電的 不良導體 。纖維較長的用于制造防火紡織物,如石棉繩、 石棉帶 、石棉布等;纖維較短的則用于制造石棉水泥制品、石棉 隔音材料 、石棉保溫材料(石棉 碳酸鎂 保溫粉 )和低電壓電器的絕緣材料等。石棉在開采和使用過程中產生大量的粉塵對人體有多方面的損害,應注意加強防護。

發現歷史

石棉很早就用于織布,石棉具有高度耐火性、電絕緣性和絕熱性,是重要的防火、絕緣和保溫材料。石棉制品或含有石棉的制品有近3000種。主要用于機械傳動、制動以及保溫、防火、隔熱、防腐、隔音、絕緣等方面,其中較為重要的是汽車、化工、電器設備、建筑業等制造部門。

人類對石棉的使用已被證明上溯到 古埃及 ,當時,石棉被用來制作法老們的裹尸布。在 芬蘭 ,石棉纖維還在舊石器時代的陶器作坊被發現了。希臘歷史學家 希羅多德 (公元前5世紀)曾談到用來裝盛被焚燒尸體骨架的耐火容器。據說 查理曼大帝 (742年-814年)擁有一塊用石棉制成的白色臺布,他在一次宴請客人的飯后將桌布扔于火中以使客人感到驚奇。

中國 周代 已能用石棉纖維制做織物,因沾污后經火燒即潔白如新,故有 火浣布火烷布 之稱。列子書中就有記載:“火浣之布,浣之必投于火,布則火色垢則布色。出火而振之,皓然疑乎雪”。 馬可波羅 曾說道一種“礦物物質”,被 韃靼人 用來制作 防火服

東漢末年 天下動蕩,四夷擾亂,中原人士長期不見火浣布,于是對火浣布的質疑之聲四起,包括對 梁冀 火燒單衣一事,也有人以為荒誕。 三國 時王肅撰《 圣證論 》曰:“昔國家有優曰史利,漢氏優也,云梁冀有火浣布、 切玉刀 ,一朝以為誕而不信也。”當時懷疑火浣布的代表人物是 魏文帝 曹丕 。葛洪《抱樸子·論仙》云:“魏文帝窮覽洽聞,自呼于物無所不經,謂天下無切玉之刀,火浣之布,及著《 典論 》,嘗據此言事。其間未期,二物畢至。帝乃嘆息, 遽 毀斯論。” 干寶搜神記 》亦云:“漢世, 西域 舊獻此布(指火浣布),中間久絕;至魏初時,人疑其無有。文帝以為火性酷裂,無含生之氣,著之《典論》,明其不然之事,絕智者之聽。及明帝立,詔三公曰:‘先帝昔著《典論》,不朽之格言,其刊石于廟門之外及 太學 ,與石經并,以永示來世。’至是西域使人獻火浣布袈裟,于是刊滅此論,而天下笑之。”兩處記載略有不同,前者說魏文帝著《典論》宣稱沒有火浣布不到一年,西域來獻火浣布,于是他嘆息之后,“遽毀斯論”;后者說曹丕死后,其子 魏明帝 將《典論》刊石于宗廟門外及太學,西域來獻火浣布后,他下令刊滅否定火浣布的文字,但仍遭到天下人的嘲笑。《 抱樸子內篇 》和《搜神記》都不是正史,而是對民間傳說的輯錄,雖有歷史的影子,不可當作史實來讀。《 三國志 》記載西域獻火浣布,則可視作對歷史事件的實錄了。

(景初三年)二月,西域重獻火浣布,詔大將軍、太尉臨試以示百 寮 。(《三國志·魏書·三少帝紀》)

在法國, 拿破侖 皇帝曾對石棉很感興趣,并鼓勵在意大利進行實驗。最古老的石棉礦是在 克里特島希臘 )、 塞浦路斯 、希臘、印度和埃及發現的。在18世紀,歐洲共記載了20個石棉礦,最大的是位于德國的賴興斯坦( Reichenstein )。在美洲大陸,賓夕法尼亞州開采石棉始于17世紀末期。

1860年以后工業采礦發展起來,這既是受到了意大利和英格蘭紡織工業的驅動,又是因為在南非、北美和俄國發現了大型石棉礦藏。

1900年前后,全世界開采的石棉數量大約是每年30萬噸。石棉采礦自工業時代開始一直不斷發展,1975年約500萬噸的石棉被開采出來,此后,吸入石棉粉塵帶來的健康風險被廣為傳播開來,使用石棉的數量逐步下降,到1998年降至300萬噸上下。

2002 年7 月1 日之前,石棉在船上得到廣泛的使用。由于其對人體和環境的危害,國際海事組織(IMO)以 MSC .99(73)形式通過了SOLAS 2000 年修正案,要求2002 年7月1 日及以后,對所有船舶,除了規定的高溫/高壓環境下使用的水密接頭和內襯、特定的葉片和高溫下的絕緣裝置外,不允許含有石棉材料的新的設備、裝置和材料裝船使用。

2009 年6 月5 日,國際海事組織(IMO)以決議形式通過了MSC.282(86)決議——關于SOLAS 公約修正案。就石棉在船上的使用作了進一步修訂, 要求自2011 年1 月1 日起,對于所有船舶,應禁止新裝含有石棉的材料。就此條規定,中國船級社(CCS)曾頒布第30 號(總第30 號)通函,要求審圖和檢驗部門應依據新的Reg,II-1/3-5.2 條要求進行審圖和檢驗。

2009 年5 月15 日IMO 通過的《2009 年香港國際安全與無害環境拆船公約》(以下簡稱“香港公約”,待生效),石棉被列入附錄1“有害物質的控制”,明確要求所有船舶,應禁止新裝含有石棉的材料(見CCS2010通函第11 號總第11 號)。

就公約文字而言,并未要求船級社一定要檢測產品中是否含有石棉,但船廠必須出具無石棉聲明,從而延伸到產品廠也可能被船廠要求出具相應的無石棉聲明。為了便于船東、船廠及船用產品制造廠執行上述公約、通函的要求,更加便捷可靠的選取無石棉成分的船用產品,CCS2011通函38號已制定相關的規定,提供自愿性船用產品無石棉認可服務,對船用產品中是否含有石棉成分進行第三方符合性驗證,以滿足經MSC.282(86)修訂的SOLAS公約中船舶禁止新裝含有石棉材料的要求。企業可以委托相關檢測部門或 第三方檢測機構 如SGS進行無石棉評估。

分類方法

石棉的種類主要有:

(1)蛇紋石類石棉。也稱纖維蛇紋石棉或溫石棉。在自然界分布較廣,一般所稱的石棉,多指 蛇紋石 類石棉。它是蛇紋石的纖維狀結晶類,占石棉總產量的95%。化學式為3MgO·2SiO2·2H2O,理論含量MgO 43.46%,SiO2 43.50%、H2O13.04%。在未分解前,為綠、黃、灰、白等顏色,有絲絹或珍珠光澤,分解后為灰白色,纖維長度一般為1~20cm,最長可達200cm以上。

(2) 角閃石 類石棉。包括青石棉、鐵石棉、直閃石石棉、透閃石石棉、陽起石石棉等多種種屬。其鐵、鈉含量大大高于蛇紋石類石棉,具有良好的耐酸性和防腐蝕性,有許多特殊用途。

(3)葉蠟石石棉。為鐵、鈣的硅鋁酸鹽,纖維長度較短,多為0.5~1cm,纖維分裂性好,抗折性則較差。

(4)水鎂石石棉。水鎂石礦物的纖維狀變種,化學組成為Mg(OH)2,耐堿性好,但耐酸性差。

蛇紋石石棉

也稱纖維蛇 紋石石棉,或溫石棉 (chrysotile) ,主要成分有 二氧化硅 、氧化鎂和結晶水,它的分子式是Mg6[(OH)4Si2O5]2。其中MgO 43.0% SiO2 44.1% H2O 12.9%。

蛇紋石石棉呈白色或灰色,半透明;硬度:2.0~2.5,密度2.49~2.53,軸向抗張強度:3000Mpa,沒有磁性、不導電、耐火、耐堿,纖維堅韌柔軟,具有絲的光澤和好的可紡性。世界所產石棉主要是蛇紋石石棉,約占世界石棉產量的95%。

石棉尾礦即蛇紋石,是以蛇紋石礦物(3MgO·2SiO2·2H2O)為主要成份的巖石,其理論組成(%)是:MgO,43;SiO2,44.1;H2O,12.9。當與適量 白云石 ( CaCO3 · MgCO3 )配合 煅 燒后,能生成以方鎂石為主要礦物,C3S、C2S為結合物的鎂鈣質耐火材料。

角閃石類

包括青石棉(crocidolite)( 亦稱蘭石棉或紫石棉)、鐵石棉( amosite )、直 閃石石棉 ( anthophyllite )、透閃石石棉( tremolite )和陽起石( actinolite )。

藍石棉 :化學組成:Na2Fe5[Si4O11]2(OH)2,MgO 1.37% SiO2 51.94%

直閃石石棉:( Mg Fe)7[SiO8O22](OH)2, MgO 28~34% SiO2 56-58%

透閃石石棉:Ca2(Mg~Fe)5[Si4O11]2(OH)2, MgO 0~30% SiO2 53-62%

鐵石棉:(MgFe)7[Si4O11]2(OH)2, MgO 15.31% SiO2 54.33%

角閃石類石棉各品種由于含有鈉、鈣、鎂和鐵成分數量不同而相區分。須注意,蛇紋石和角閃石礦物本身可有纖維結構或非纖維結構兩種,有纖維結構的蛇紋石和角閃石才稱為石棉。

石棉的種類

序號

中文名稱

英文名稱

CAS No:

1

溫石棉

Chrysotile

12001-29-5

2

鐵石棉

Amosite

12172-73-5

3

青石棉

Crocidolite

12001-28-4

4

直閃石棉

Anthophyllite asbestos

77536-67-5

5

陽起石棉

Actinolite asbestos

77536-66-4

6

透閃石棉

Tremolite asbestos

77536-68-6

理化性質

不同種類的石棉,物理機械性質和化學性質也都不同。石棉纖維長度一般為3~50毫米,也有較長的。中國發現最長的石棉纖維達2.18米,是目前世界上最長的。

物理性質

石棉纖維的軸向拉伸強度較高, 石棉 有時可達374×10^ 4 ㎏/㎡,但不耐折皺,經數次折皺后拉伸強度顯著下降。石棉纖維的結構水含量為10~15%,以含14%的較多。加熱至600~700℃(溫升10℃/分)時,石棉纖維的結構水析出,纖維結構破壞、變脆,揉搓后易變為粉末,顏色改變。石棉纖維的 導熱系數 為0.104~0.260千卡/米·度·時,導電性能也很低,是熱和電的良好絕緣材料。石棉纖維具有良好的耐熱性能,一般在300℃以下加熱2小時重量損失較少,若在1700℃以上的溫度下加熱2小時,溫石棉纖維的重量損失較多,其他種類石棉纖維重量損失較少。

蛇紋石石棉是鎂的含水硅酸鹽類礦物,屬 單斜晶系 層狀構造。原始結構呈深綠、淺綠、淺黃、土黃、灰白、白等色,半透明狀,外觀呈纖維狀,具有蠶絲般光澤。蛇紋石石棉纖維的劈分性、柔韌性、強度、耐熱性和絕緣性都比較好,比重為2.49~2.53,比熱為0.266, 表面比電阻 為8.2×10^ 7 ~1.2×10^ 10 Ω,體積比電阻為1.9×10^ 8 ~4.79×10^ 9 Ω·cm。

化學性質

蛇紋石石棉的耐堿性能較好,幾乎不受堿類的腐蝕,但耐酸性較差,很弱的有機酸就能將石棉中的氧化鎂析出,使石棉纖維的強度下降。

角閃石 石棉 石棉屬于單斜晶系構造。顏色一般較深,比重較大,具有較高的耐酸性、耐堿性和化學穩定性,耐腐性也較好。尤其是藍石棉的過濾性能較好,具有防化學毒物和凈化被放射性物質污染的空氣等重要特性。蛇紋石石棉和閃石石棉的區分是:把石棉放在研缽中研磨,蛇紋石石棉成混亂的氈團,纖維不易分開,閃石石棉研磨后易分成許多細小的纖維。不含鐵的石棉呈白色,含鐵的石棉呈不同色調的藍色。纖維狀集合體絲絹光澤,劈分后的纖維光澤暗淡。

石棉是彼此平行排列的微細管狀纖維集合體,可分裂成非常細的石棉纖維,直徑可小到0.1微米以下。完全分裂開松后,用肉眼很難觀察,因而是良好的細菌過濾材料。

纖維長度超過 8毫米的石棉與20~25%的棉紗混合可制成防火紡織材料,較短的纖維可用于制作石棉膠合布、 石棉板 和絕緣材料等。藍石棉具有獨特的防化學毒物和凈化放射性微粒污染空氣的性能,被用于制作各種高效能過濾器,用它制造的 石棉紙 過濾效率達99.9%。

垂直裂隙的石棉纖維稱為橫纖維,一般長度在30厘米以下,蛇紋石石棉多以這種形式產出,平行裂隙方向延長的石棉纖維稱縱纖維,其長度可達1米以上,藍石棉多為縱纖維。其他石棉這兩種纖維均有。

產地儲量

據美國USGS 石棉 統計,世界石棉已探明儲量2億噸,主要分布在俄羅斯、中國、加拿大、哈薩克斯坦、巴西、南非和津巴布韋,特別是俄羅斯的烏拉爾地區和加拿大的魁北克地區,合計約占世界總儲量的50%。其加拿大石棉產量儲量居世界第一。

石棉礦床產在 超基性巖 中或變質 白云巖 中。石棉產在寬幾毫米或幾厘米的巖石裂隙中形成棉脈,礦體則由群集的棉脈組成。蛇紋石石棉分布廣,占石棉總產量的95%。它主要形成于侵入體與白云巖或 白云質灰巖 的接觸帶和超基性巖經變質作用形成的 蛇紋巖 的網狀裂隙中。閃石石棉多在動力變質條件下,由熱液提供鈉、鎂質交代含鐵 硅質巖 而成。最大的 纖蛇紋石 礦藏位于俄羅斯聯邦的 烏拉爾山脈

開采加工

世界范圍

2003年 世界生產石棉總量約為206萬噸,比2002年減少7萬噸。俄羅斯產量占世界第一位,其次是中國、哈薩克斯坦、加拿大、巴西和津巴布韋。上述國家總產量占世界總產量的95%。

雖然2003年石棉產量減幅不大,但石棉生產前景不是很光明,有些國家已經采取立法行動,全面或部分禁止石棉使用。如烏拉圭已通過立法禁止生產和進口石棉制品, 新西蘭 亦已禁止進口石棉原礦。

世界所產石棉主要是蛇紋石石棉,約占世界石棉產量的95%。其次是透閃石石棉,在印度等國家開采,但產量有限。商業性開采青石棉、鐵石棉生產已在南非結束,直閃石石棉在許多國家已很久不開采了。中國也于2002年7月宣布,禁止角閃石類石棉的生產、進口和使用。

中國范圍

中國石棉生產始于上世紀50年代初,生產和消費隨著國民經濟的發展而加快。1996年后,石棉生產由于環保等原因,以及俄羅斯石棉進口的沖擊,2003年中國生產石棉33.7萬噸,實際上,中國石棉的需求并未減弱,只是進口大大增加了。

據統計,目前國內能基本正常生產的大中型石棉礦山及加工企業約31家,其中生產能力超過3萬噸的企業有青海茫崖蛇紋石石棉礦(年產8萬噸)、新疆巴州石棉礦(年產4萬噸)、新疆若羌石棉礦(年產3萬噸);年產兩萬噸以上的有四川新康、四川石棉礦、青海祁連、甘肅鳴沙石棉礦等。2003年中國石棉實際年生產能力己達45萬噸,而實際產量為33萬噸左右。中國生產的長纖維石棉少,中短 纖維石棉 多。

檢驗標準

中國溫石棉標準體系是在參考采用世界先進國家的標準、結合自己的實際國情建立起來的。不但規定了詳細的檢驗方法和判定方法等內容,還確定了詳細的檢驗設備參數。

1961年,中國頒布了建工部非金屬礦研究所參照前蘇聯標準制訂的石棉行業標準——建標54-61《溫石棉》標準。

1987年,中國制訂GB8071-1987《溫石棉》、GB6646-1986《溫石棉檢驗方法》等標準。

1998年,由咸陽非金屬礦研究設計院立項對GB8071-1987石棉國家標準進行修改。修訂中增加了術語定義,修改了產品代號,取消了產品分等分級,將反映纖維松解度的比表面積項目改為松解度測定項目,將檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗,增加了標準的可操作性,節約檢驗時間和成本,規定了較為嚴密的檢驗規則,將檢驗風險進行合理分配,形成了較先進和完善的石棉標準體系。

測試方法

石棉測試方法很多,由于石棉出現的環境不同,評價目的不同,選擇的方法也不同,因此沒有哪一種測試可以解決全部問題。只有將其相結合才能保證檢測的有效性和準確性。根據 石棉檢測 實踐,并參考國內外相關標準,主要采用XRD 與PLM兩種儀器相結合的手段作為工業產品中石棉檢測的技術方法。

X射線衍射儀(XRD)測試原理為每種礦物都具有其特定的X射線衍射數據和圖譜,其衍射峰的強度與其含量成正比關系,據此來判斷試樣中是否含有某種石棉礦物并測定其含量。該方法可辨石棉種類,并進行定量分析; 偏光顯微鏡 (PLM)主要是通過觀測 礦物晶體 形態、折光率、干涉色、色散、延性、顏色、多色性、解理、輪廓、突起、糙面、 貝克線 等特征鑒定石棉礦物;XRD 可以檢測出石棉礦物,但是無法確認其形貌是否為纖維狀,因此需要采用PLM 進行確認,通過這兩種設備結合分析。

檢驗流程

取樣—封存—預處理—測定

常用標準

  • GB/T 23263-2009 制品中石棉含量測定方法

  • HJ/T206-2005 環境標志產品技術要求 無石棉建筑制品

  • NIOSH 9000 X射線衍射法檢測石棉,溫石棉

  • NIOSH 9002 偏光顯微鏡測定石棉

  • NIOSH 0500-1994 總塵 重量法 工作場所石棉總塵

  • ISO 22262-1:2012 空氣質量—散裝材料—第一部分:商業散裝材料中石棉的 臭氧 與定性測定

中國石棉標準體系包括九個石棉國家標準。

GB/T 8071-2008《溫石棉》

GB 8072-1987《 溫石棉取樣制樣方法

GB 8073-1987《溫石棉松解度濕式測定方法》

GB 6646.1-1986《溫石棉干式分級方法》

GB 6646.2-1986《溫石棉纖維長度濕式分級方法》

GB 6646.3-1986《溫石棉纖維長度快速濕式分級方法》

GB 6646.4-1986《溫石棉比表面積測定方法》

GB 6646.5-1986《溫石棉砂粒與未解離石棉含量測定方法》

GB 6646.6-1986《溫石棉水分測定方法》

上述標準中包括一個產品標準,一個取樣制樣標準和九個試驗方法標準(其中GB 8071-2001中的附錄A和附錄B規定了兩個試驗方法)。

其它主要石棉制品標準有:

《石棉制品廠衛生防護距離標準》標準號:GB18077-00 發布時間:2005-1-28

《車間空氣中石棉纖維衛生標準》標準號:GB16241-96 發布時間:2005-1-28

《石棉水泥波瓦及其脊瓦》標準號:GB/T9772-96 發布時間:2005-1-28

石棉橡膠板 》標準號:GB/T3985-95 發布時間:2005-1-28

具體應用

世界上所用的石棉95%為溫石棉,其纖維可以分裂成極細的元纖維,具有優良的紡絲性能。青石棉和鐵石棉占石棉總消耗量的5%以下,主要用于造船。直閃石石棉是類似滑石的一種石棉,常用作“工業滑石”。

石棉纖維可以織成紗、線、繩、布、盤根等,作為傳動、保溫、隔熱、絕緣等部件的材料或襯料,在建筑上主要用來制成石棉板,石棉紙 防火板保溫管 和窯墊以及保溫、防熱、絕緣、隔音等材料。石棉纖維可與水泥混合制成石棉 水泥瓦 、板、屋頂板、石棉管等石棉水泥制品。石棉和 瀝青 摻合可以制成石棉瀝青制品,如石棉瀝青板、布( 油氈 )、紙、磚以及液態的石棉漆、嵌填水泥路面及 膨脹裂縫 用的 油灰 等,作為高級建筑物的防水、保溫、絕緣、耐酸堿的材料和交通工程的材料。國防上石棉與 酚醛聚丙烯 等塑料粘合,可以制成火箭抗 燒蝕材料飛機機翼 、油箱、火箭尾部噴咀管以及魚雷高速發射器,船舶、汽車以及飛機、坦克、艦舶中的隔音、隔熱材料,石棉與各種橡膠混合壓模后,還可做成液體火箭發動機連接件的 密封材料 。石棉與 酚醛樹脂 層壓板 ,可做導彈頭部的防熱材料。蘭石棉還可作防化學、防原子輻射的襯板、隔板或者過濾器及耐酸盤根、 橡膠板 等。

由于石棉的纖維柔軟,具有絕緣、絕熱、隔音、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕和耐磨等特性,在商業、公共事業和工業設施中有相當多的用途,例如耐火的石棉紡織品、輸水管、 絕緣板 等石棉水泥制品,及各種絕熱材料等廣泛的應用于建筑、電器、汽車、家庭用品等。

紡織

纖維長度較長、含水量較多的石棉纖維經機械處理后,可直接在紡織機械上加工,制成純石棉制品。或在石棉纖維中混入一部分棉纖維或其他有機纖維,制成混紡石棉制品。由于大多石棉纖維的長度較短,比較脆硬,容易折斷,用機械加工容易污染空氣。為了改進紡紗工藝和防止污染,采用濕法紡紗,首先制成石棉薄膜帶,經加拈制成紗線,然后再加工成為各種石棉制品。石棉紗線經制繩機械加工可制成各種繩索。也可織成 石棉布 縫制石棉服、石棉靴、石棉手套等勞動保護用品。

建筑

石棉水泥制品,常見的如 石棉水泥管 ,石棉水泥瓦和 石棉水泥板 和各種石棉復合板等。這類制品的石棉用量占石棉總消耗量的75%以上,隨著涂料工業的發展,各種彩色 石棉瓦 、彩色石棉板等將為建筑行業提供更優質的材料。石棉板用于建筑物的隔熱、 隔音墻板 等。生產石棉水泥制品一般選用硬結構的針狀棉,級別要求不甚高,4~5級棉即可滿足使用要求。

石棉水泥制品所用石棉主要為溫石棉,有時也摻加適量青石棉和鐵石棉,所用水泥主要是 硅酸鹽水泥 ,若用磨細 石英砂 代替40%左右的硅酸鹽水泥時,則制品需經蒸壓養護。石棉與水泥的重量比的范圍為10∶90~20∶80。

石棉水泥制品的生產方法有圓網抄取法、馬尼亞尼成型法、擠出法、注射法以及干法等。

①圓網抄取法( Hatschek process )是較多采用的方法。其工藝是石棉水泥料漿加水稀釋成為一定濃度的懸浮液后,經圓網筒過濾脫水并轉移到一無端毛布上形成薄料層,然后通過真空脫水和加壓密實,使薄料層粘集成為具有一定厚度的料坯,以供加工成各種制品,如波形瓦、平板和管等。

②馬尼亞尼成型法( Magnani process )是將較濃的石棉水泥料漿或石棉水泥懸浮液直接流入成型機的毛布上,進行真空脫水和加壓密實,制成 石棉水泥波形瓦 或壓力管。馬尼亞尼成型法、擠出法、注射法或干法制造石棉水泥制品,其石棉利用率均不如圓網抄取法高。

石棉水泥制品具有較高的抗彎和抗拉強度,可制成薄壁制品;還具有耐蝕、不透水、抗凍性與耐熱性好以及易于機械加工等許多優點。其主要缺點是抗沖擊強度較低。

石棉纖維在瀝青中可以提高瀝青的軟化溫度及降低其在低溫下的脆性。石棉瀝青制品有薄型石棉瀝青板、石棉瀝青布(石棉油氈)、石棉 瀝青紙 、石棉瀝青磚、液態的石棉漆和軟性嵌填水泥路面及膨脹用的油灰等,作為建筑物的防水、保溫、防潮、嵌填、絕緣、耐堿等材料。

工業

①石棉保溫隔熱制品: 鍋爐外壁和導管上常用石棉制作保溫層,能提高鍋爐的熱效率,降低熱能損耗。對蒸汽設備隔熱,可降低車間溫度,對于石油精煉等易燃、易爆部門亦可減少事故。冷藏設備采用石棉隔熱,可以提高冷藏效果。用于車、船等交通工具的鍋爐室隔熱,將不致提高車廂或船艙的溫度。為了充分利用短纖維石棉和低質量石棉以降低成本,把石棉和其它材料配合制成以下保溫材料用于有關設備中。如碳酸鎂石棉粉、 硅藻土 石棉泥、碳酸鈣 石棉粉 、陶土石棉粉等都是比較廉價的石棉保溫材料。國內又開發出了一種比較高級的石棉保溫材料- 泡沫石棉 ,該產品導熱系數低、保溫性能好、節能效果顯著,而且裝卸方便。

②石棉橡膠制品:主要用于各種設備的密封、襯墊。主要品種包括: 油浸石棉盤根 、油浸 石棉石墨盤根 、其它 石棉盤根 、石棉橡膠板,耐油板等。生產量最大的是普通石棉橡膠板(高、中、低壓)及耐油板,一般用溫石棉制造,根據牌號不同選擇不同級別。

③石棉制動制品:是任何 傳動機械 和交通工具所不可缺少的,因為石棉有較高的機械強度和耐熱性,有良好的摩擦性能。

·制動 產品:有制動帶、 制動片 或叫剎車帶、剎車片。國產剎車帶現有三種類型:一是石棉編制剎車帶,分樹脂和油浸兩種,多用于礦山機械和拖拉機;二是橡膠石棉布剎車帶;三是石棉纖維橡膠剎車帶,多用于輕型機械的制動。國產剎車片主要用石棉為增強材料,以酚醛樹脂為粘合劑,以填料為摩擦性能調節劑,經膜塑而制成的三元復合材料,主要用于載重汽車的制動剎車。另外,還有人工合成的火車閘瓦, 鉆機 閘瓦等。

·傳動制品:主要用于各種機動車輛和工程機械的動力傳動。主要品種為各種規格的 離合器片阻尼片 等。石棉離合器的主要成分與剎車片相近。石棉制動材料對石棉的要求不很高,只要石棉纖維充分松解,5、6級石棉已能滿足制品性能要求。

④石棉電工材料:利用石棉纖維與酚醛樹脂塑合而制成各種電工絕緣材料。在電工上做高壓器材的底板,高壓開關把手,電話耳機柄及其軍用器材以及 配電盤配電板儀表板 等。在 造紙機 上,用精選的石棉制成厚度為0.2mm以下的絕緣石棉紙,是用在電機線圈的一種絕緣材料。溫石棉用于制造電工絕緣材料時,必須充分注意纖維中所含鐵的存在形式。這種鐵若是以 磁鐵礦 細粒分散在纖維中,則其制品的絕緣性顯著降低,甚至不能做電工制品。因此,必須經過特殊處理除去此類雜質,方可用于制造電絕緣制品。 淶 源石棉礦屬碳酸鹽巖型石棉礦床,含鐵量少,絕緣性能極佳,最適宜制造石棉電工材料。

石棉制品類型

石棉制品的主要類型

石棉紡織品

防火布防火衣 、制動帶、襯墊、盤根、電絕緣帶織成的 膠合板

石棉水泥制品

石棉水泥瓦屋頂板、 墻板裝飾板 、電絕緣板、排水管、通風箱、承壓的建筑零件

石棉板

石棉紙板、石棉過濾器

石棉絕熱材料

純石棉絕熱材料、混合石棉絕熱材料

石棉橡膠板

加密墊

石棉瀝青制品

屋頂材料(石棉油氈)、 防水材料 (石棉瀝青板)、鋪路材料

石棉 塑膠材料

剎車制等

市場詳情

全球市場

世界石棉消費在下降,特別是西歐。1975年,世界石棉產量曾達到509萬噸,到1999年僅為193萬噸,2002年有所回升,也只有213萬噸。西歐國家已部分或全部禁止石棉產品。世界的另一部分地區,廉價耐用的石棉產品需求旺盛,特別是對石棉水泥(A/C)產品,如建筑用石棉水泥板、輸水用石棉水泥管等。

美國石棉消費逐年減少,所需石棉主要來自加拿大,美國石棉消費2003年下降到6000噸。消費領域主要有商業樓宇屋頂面材料、涂覆復合材料、摩擦材料、密封墊圈材料、絕緣材料。

國內市場

中國石棉的消費以水泥制品的消費量為最大,約占總消費量的70%~80%;其次是摩擦材料占8%~12%;密封材料約占6%~8%;紡織制品及其他用途約占9%。

中國的石棉出口量少,2003年出口為3472噸,主要出口到 朝鮮 (1234噸)、泰國(1539噸)、 馬來西亞 (513噸)、日本(48噸),金額為155.62萬美元。

中國以前主要是進口部分長纖維石棉,以彌補國內長纖維石棉的不足。1991年后,俄羅斯普通石棉大量涌入,進口量急劇上升,僅2003年,除了進口長纖維石棉1366噸,金額96多萬美元外,同期還進口一般石棉142111噸,金額達2431萬美元。

具體價格

石棉國際市場價格原來一直由英國 工業礦物 月刊按月發表,以英國工業礦物2001年5月刊登的價格和2004年3月英國MineralPriceWatch所登載加拿大溫石棉價格相比,可以看出石棉價格保持持久穩定。

由于西方國家使用石棉有減少的趨勢,以及石棉環保等問題,石棉原礦市場在未來一定時間內,交易數量會受到一定限制,價格也會在MineralPriceWatch的基礎上,小有波動,但石棉制品價格仍將非常堅挺。

中國進口的石棉主要來自俄羅斯,而且主要是普通石棉,價格水平一直維持在每噸171美元左右,2004年,國際市場石棉價格沒有變化,但俄羅斯憑借其中國石棉進口主要來源國的地位,每噸價格提高了5美元,達到176美元。

石棉銷售的分級:根據英國工業礦物,是參照加拿大標準制定,從溫石棉第三組到第七組 分別定價 ,南非溫石棉為五、六、七組,南非青石棉按長、中、短纖維交貨。

可能危害

由于石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病,許多國家選擇了全面禁止使用這種危險性物質,其他一些國家正在審視石棉的危險。因此中國初高中化學實驗室至今仍使用 石棉網 的現象十分令人擔憂。

石棉污染

世界上所用的石棉95%左右為溫石棉,其纖維可以分裂成極細的元纖維,工業上每消耗1噸石棉約有10克石棉纖維釋放到環境中。1千克石棉約含100萬根元纖維。元纖維的直徑一般為0.5微米,長度在5微米以下,在大氣和水中能懸浮數周、數月之久,持續地造成污染。研究表明,與石棉相關的疾病在多種工業職業中是普遍存在的。如石棉開采、加工和使用石棉或含石棉材料的各行各業中(建筑、船只和汽車修理、冶金、紡織、機械和電力工程、化學、農業等)。

美國環保局已經對一些石棉制品進行限制使用,如1972年頒布的有關禁止噴涂含石棉纖維的 耐火涂料 的條例。

德國1980-2003年期間,石棉相關職業病造成了1.2萬人死亡。法國每年因石棉致死達2000人。美國在1990-1999年期間報告了近20000個石棉沉著病例。

1998年,世界衛生組織重申了纖蛇紋石石棉的致癌效應,特別是其可能導致間皮瘤的風險,繼續呼吁使用該種石棉替代品。多數歐盟成員國已經禁止使用該種石棉(所有成員國到2005年必須禁止一切石棉的使用)。

目前各國均無室內空氣石棉濃度的質量標準。美國規定水中石棉標準為0.05微克/升,康涅狄格州和紐約州規定大氣中石棉的 最高容許量 分別為30纖克/立方米(30天平均值)和27纖克/立方米。

中國:溫石棉在車間空氣中的閾限值為2個纖維/立方。

致癌性

石棉本身并無毒害,它的最大危害來自于它的粉塵,當這些細小的粉塵被吸入人體內,就會附著并沉積在肺部,造成肺部疾病,石棉已被 國際癌癥研究中心 肯定為致癌物。

另一方面,極其微小的石棉粉塵飛散到空中,被吸入到人體的肺后,經過20到40年的潛伏期,很容易誘發肺癌等肺部疾病。這就是在世界各國受到不同程度關注的石棉公害問題。在歐洲,據預測到2020年因石棉公害引發的肺癌而致死的患者將達到50萬人。而在日本,預測到 2040年 將有10萬人因此死亡。

暴露于(長期吸入)一定量的石棉纖維或元纖維可引發下列疾病:

(1)肺癌、胃腸癌;

(2)間皮癌-胸膜或腹膜癌;

(3)石棉沉著病-因肺內組織纖維化而令肺部結疤(石棉肺);

(4)與石棉有關的疾病癥狀,往往會有很長的潛伏期,可能在暴露于石棉大約10至40年才出現(肺癌一般15~20年、間皮瘤20~40年)。

中文名
石棉
外文名
asbestos
顏色
綠黃色或白色
應用
防火、絕緣和保溫材料
特點
高抗張強度、高撓性
屬類
礦物
危害性
有污染、致癌
形狀
纖維狀