[科普中国]-云母

云母是一种造岩矿物，呈现六方形的片状晶形，是主要造岩矿物之一。特性是绝缘、耐高温、工业上用得最多的是绢云母，广泛的应用于涂料、油漆、电绝缘等行业。

物种介绍云母是云母族矿物的统称，是钾、铝、镁、铁、锂等金属的铝硅酸盐，都是层状结构，单斜晶系。晶体呈假六方片状或板状，偶见柱状。层状解理非常完全，有玻璃光泽，薄片具有弹性。云母的折射率随铁的含量增高而相应增高，可由低正突起至中正突起。不含铁的变种，薄片中无色，含铁愈高时，颜色愈深，同时多色性和吸收性增强。
云母矿主要包括有黑云母、金云母、白云母、锂云母、绢云母、绿云母、铁锂云母等，砂金石是云母和石英的混合矿物。工业上应用最多的是白云母和金云母，锂云母是提炼锂的重要矿物原料。

云母族矿物按照化学成分和光性特征可分为三个亚族，包括白云母亚族、黑云母-金云母亚族、锂云母亚族。

云母矿广泛存在于亚洲、非洲和美洲，但在欧洲很少，直到19世纪，云母在欧洲的价值还非常高，随着殖民者在非洲和南美开采云母，价格迅速低落。
云母块云母具有非常高的绝缘、绝热性能，化学稳定性好，具有抗强酸、强碱和抗压能力，所以是制造电气设备的重要原材料，因此也能做为吹风机内的绝缘材料。云母同时具有双折射能力，所以也是制造偏振光片的光学仪器材料。用于电气工业的云母开采，必须是有效面积大于4平方厘米的云母块，并且无裂缝、穿孔，边缘上非云母矿物不得超过3毫米。云母开采后根据有效面积将品质分为4类，最好的特类面积要大于65平方厘米。
在工业上用得最多的是白云母，其次为金云母，广泛应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。1

矿物特征钠云母云母伟晶岩矿石的主要矿物为微斜长石、长石、石英和白云母等，次要矿物为黑云母、铁铝榴石、电气石、磷灰石、绿柱石和钛铁矿等。金云母矿床矿脉中经常出现磷灰石、透闪石、透辉石、方解石、碳酸盐岩和微斜长石等矿物。碎细白云母矿床白云母一般占50～70%，钾长石及石英占10%左右，微量矿物为磁铁矿和褐铁矿。1

云母属于铝硅酸盐矿物，具有连续层状硅氧四面体构造。分为三个亚类：白云母、黑云母和锂云母。白云母包括白云母及其亚种（绢云母）和较少见的钠云母；黑云母包括金云母、黑云母、铁黑云母和锰黑云母；锂云母是富含氧化锂的各种云母的细小鳞片。工业上尤其是电气工业中常用的是白云母和金云母。

云母的化学式为KAl2（AlSi3O10）（OH）2，其中SiO245.2%、Al2O338.5%、K2O11.8%、H2O4.5%，此外，含少量Na、Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe和F等。金云母的化学式为KMg3（AlSi3O10）（F，OH）2，其中K2O7～10.3%、MgO为21.4～29.4%、Al2O3为10.8～17%、SiO2为38.7～45%、H2O为0.3～4.5%，含少量Fe、Ti、Mn、Na和F等。云母多为单斜晶系，呈叠板状或书册状晶形，发育完整的为具有六个晶体面的菱形或六边形，有时形成假六方柱状晶体。

云母具有完善的解理，可以剥分。理论上白云母能剥分成10左右，金云母可剥分成5或10左右的薄片。云母晶体的隐伏解理，即为打象和压象。白云母薄片一般无色透明，但往往染有绿、棕、黄和粉红等色调；玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。金云母通常呈黄色、棕色、暗棕色或黑色；玻璃光泽，解理面呈珍珠或半金属光泽。白云母的透明度为71.7～87.5%，金云母为0～25.2%。白云母莫氏硬度为2～2.5，金云母为2.78～2.85；白云母的弹性系数为（1475.9～2092.7×106Pa（15050～21340kg/cm2），金云母的为（1394.5～1874.05）×106Pa（14220～19110kg/cm2）。2

主要用途一、工业用途

黑云母工业上主要利用它的绝缘性和耐热性，以及抗酸、抗碱性、抗压和剥分性，用作电气设备和电工器材的绝缘材料；其次用于制造蒸汽锅炉、冶炼炉的炉窗和机械上的零件。云母碎和云母粉可以加工成云母纸，也可代替云母片制造各种成本低廉、厚度均匀的绝缘材料。3

主要用途在工业上用得最多的是白云母，其次为金云母。其广泛的应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。超细云母粉作塑料、涂料、油漆、橡胶等功能性填料，可提高其机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀型等。除具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等性能外，又率先推出片体二表面光滑、径厚比大、形态规则、附着力强等特点。3

二、云母药用

云母，味甘，性平。伤于风邪而发冷发热，如同身体坐在船上，头晕目眩，具有砌除风邪，充实五脏，增加生育能力，使眼睛明亮，久服身体轻便灵巧，延长寿命。又名云珠、云华、云英、云液、云砂、磷石，产于山中深处。2

主要分布中国云母矿产分布不均匀，全国20个省、市、自治区虽都有分布，但绝大部分集中在新疆、四川和内蒙古。全国已发现产地184处，其中新疆88处，占全国储量的67%，四川27处，占全国储量的11.4%；内蒙古15处，占全国储量的8.6%；其余54处，占全国储量的13%，分布于河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、云南、西藏、青海及陕西等地。4

类型分布1、矿床类型

工业云母矿床分为白云母矿床和金云母矿床两大类，每一大类可各分为两个亚类，另外还有碎细云母矿床。矿床类型及地质特征如下：5

(1)花岗伟晶岩型白云母矿床

矿床多产在角闪岩相变质岩地区，含云母伟晶岩脉普遍发育混合岩化和花岗岩化，围岩是各种富铝、硅的片麻岩、变粒岩或片岩。矿脉带常成群出现，构成伟晶岩带或伟晶岩田。按伟晶岩的组构和含矿性可分为：①结晶型白云母伟晶岩：岩脉内白云母呈巨晶，片较大，面积可达 60—100cm2，从中可获取大片的白云母，且云母片的剥分性能良好；②交代分异型稀有金属素白云母伟晶岩：云母晶体一般较小，但透明度较好，杂质含量低，且其中伴生的含稀有元素矿物如绿柱石、铌钽铁矿、电气石、锂云母等可综合利用。世界上有工业价值的白云母矿床基本上产于以上两种伟晶岩中。

(2)伟晶岩接触交代型镁硅白云母矿床

我国的镁硅白云母K2{(Fe2+Mg)(Fe3+Al)3〔Si7AlO20〕(OH)4}矿床位于江苏东海。矿床赋存在深大断裂带并有榴辉岩产出的变质岩地区。含镁硅白云母伟晶岩脉在榴辉岩、角闪片岩和片麻岩中均有产出。但主要的工业矿体产于榴辉岩中。镁硅白云母的电气性能完全符合工业要求，为我国增添了新的工业云母种属。

(3)镁碳酸盐矽卡岩型金云母矿床

矿床多分布在太古代、元古代或古生代的结晶片岩、片麻岩及大理岩中。矿区内花岗岩发育，常伴生有交代作用产生的一系列杂岩体，如方柱石-透辉石岩、透辉石-金云母岩等。我国这一类型矿床很多，如大同、通化、镇平和内蒙古的许多矿区均属此类型。

(4)超基性-碱性杂岩体型金云母矿床

矿床产于超基性-碱性杂岩体中。杂岩体面积由几十到千余平方公里，且具有环带构造。该类矿床规模较大，金云母可达几百万吨，含矿率较高，每立方米云母含量可达几百千克至1吨，云母晶片面积可达5—6m2。矿床上部因水化作用形成的蛭石，也可开采利用。这一类型是新发现的一种金云母矿床，从金云母储量、规模和远景来看，都有很高的工业利用价值。在原苏联，它已成为金云母的重要来源，但到目前为止，在我国尚未发现该种类型的金云母矿床。

2、碎细云母矿床：

(1)白云母钾长石片麻岩型碎片白云母矿床

白云钾长片麻岩夹中粗粒浅粒岩及黑云二长片麻岩，共见有四层矿，平均厚1.6m，含矿率56～68%，片径一般小于10mm，多为5mm左右。

(2)云母片岩型碎云母矿床

赋存于云母片岩中。

(3)云母伟晶岩型碎云母矿床

伟晶岩已风化，矿石中白云母含量为14～16%，其它矿物有石英、长石、黑云母等。2

工业指标用于电气工业的云母开采，必须是有效面积大于4平方厘米的云母块，并且无裂缝、穿孔，边缘上非云母矿物不得超过3毫米。云母开采后根据有效面积将品质分为4类，最好的特类面积要大于65平方厘米。1

工艺技术工艺流程云母矿石的选矿是生料云母的富集过程。生料云母是指原矿中轮廓面积大于或等于4cm2的任意厚度的云母晶体。原矿中生料云母含量的多少称为生料云母含矿率，通常用单位矿石体积内含生料云母的重量(kg/m3)来表示。经选矿所得精矿中生料云母的总重量与原矿中所含生料云母总重量之比称为回收率。

工业上主要是直接利用云母自然晶体加工成所需产品。没有缺陷的云母晶体愈大，其经济价值愈高，因此在云母矿石选矿过程中，要尽可能地保护云母自然晶体不受破坏。

对于晶体轮廓面积大于4cm的片云母的选矿，主要根据云母晶体与脉石在形状和摩擦系数方面的差异来进行，常用的方法有手选、摩擦选、形状选。对于晶体轮廓面积小于4cm的碎云母，则主要是根据它与脉石表面物理化学性质的差异来进行分选的，采用的方法为浮选法。1

(1)片云母选矿方法及其流程

a、手选

工人在采矿工作面或坑口矿石堆上，拣选已单体分离的云母；云母与脉石的连生体用手锤敲碎，再选出其中的云母。

b、摩擦选矿

根据成片状的云母晶体的滑动摩擦系数与浑圆状脉石的滚动摩擦系数的差别，而使云母晶体和脉石分离。所用设备之一为斜板分选机。该机是由一组金属斜板组成，每块斜板长1350mm、宽1000mm，其下一块斜板的倾角大于上一块斜板的倾角。每块斜板的下端都留有收集云母晶体的缝隙，其宽按斜板排列顺序依次递减。缝隙前缘装有三角堰板。在选别过程中，大块脉石滚落至石堆；云母及较小脉石块经堰板阻挡，通过缝隙落下一斜板。依次在斜板上重复上述过程，使云母与脉石逐步分离。摩擦选矿工艺及设备尚不完善，因此在云母矿石选矿中，该法尚未得到广泛应用。

C、形状选矿

根据云母晶体与脉石的形状不同，在筛分中透过筛子的筛缝、筛孔的能力不同，使云母和脉石分离。选别时，采用一种两层以上不同筛面结构的筛子，一般第一层筛筛网为条形；第二层筛筛网为方形。当原矿进入筛面后，由于振动或滚动作用，片状云母及小块脉石可以从条形筛缝漏至第二层筛面；因第二层是格筛，故可筛去脉石留下片状云母。形状选矿法具有流程简单、设备少、生产率高、分选效果好等优点，因而在云母矿山中得到了广泛应用。

云母破碎的流程a、浮选

依据云母与脉石的表面物理化学性质的不同进行分选。矿石经破碎、磨矿使云母单体解离，在药剂作用下，云母成为泡沫产品而与脉石分离。云母浮选可以在酸性或碱性矿浆中进行，长碳链醋酸胺类的阳离子和脂肪酸类的阴离子为云母的捕收剂。云母浮选工艺流程中需经过三段粗选、三段精选，才能获得云母精矿。因此，云母矿石浮选用以回收伟晶岩和云母片岩中14目以下的云母和细粒云母。在我国，云母矿石浮选尚未得到生产应用。

B、风选

云母风选多通过专用设备来实现。其工艺过程一般为：破碎→筛分分级→风选。矿石经过破碎之后，云母基本上形成了薄片状，而脉石矿物长石、石英等呈块状颗粒。据此，采用多级别的分级把入选物料预先分成较窄的粒级，据其在气流中的悬浮速度之差异，采用专用风选设备进行分选。风选法适用于水源缺乏地区，已用于实际生产。

生产实例原矿经人工拣选出大片云母后，给入选矿厂固定棒条筛，筛缝尺寸为100mm。+100mm物料进入颚式破碎机破碎后，与棒条筛筛下产品一起进入XB—602型振动筛分选。该筛有两层筛网，上层是角钢制成的棒条筛，筛缝宽20mm;下层为20×20mm方孔筛网，经分选后得3种产物：大于20mm筛缝尺寸的物料，从中手选出云母和连生体，连生体由人工破碎后手拣出大于4cm2的云母；小于20mm筛缝、大于20mm方筛孔的物料，也从中手选出云母和连生体，连生体人工破碎后拣出大于4cm2的云母；小于20mm方筛孔的物料全部废弃，作为尾矿。

选矿流程包括重选和浮选两部分。重选采用汉弗莱螺旋选矿机。目的是除去粗粒尾矿。重选所得粗精矿进入浮选。浮选前采用3个调和槽。第一个调和槽加入木质素磺酸盐(或硅酸钠)分散矿泥，再加入碳酸钠调整矿浆pH 值为10 左右；第二个调和槽加入脂肪胺醋酸盐阳离子捕收剂，使之与白云母的侧面发生作用并吸附其上；第三个调和槽内加入脂肪受胺醋酸盐阳离子捕收剂，使之与白云母的层面发生吸咐作用，再加入起泡剂。经过一次粗选三次精选后得到云母精矿。云母精矿品位98%，回收率85%。（4） 云母主要结晶成单斜晶系，晶体呈假六方薄片状、鳞片状、板状，有时呈假六方柱状。硬度2~3，比重2.70~3.20。云母粉具有独特的耐酸、耐碱化学稳定性，具有耐热性和不燃性，还具有良好的绝缘性。在国际、国内市场上用途日益广泛。可应用于建材行业代替石棉制品。 工业上主要利用它的绝缘性和耐热性，以及抗酸、抗碱性、抗压和剥分性，用作电气设备和电工器材的绝缘材料； 其次用于制造蒸汽锅炉、冶炼炉的炉窗和机械上的零件。 云母碎和云母粉可以加工成云母纸，也可代替云母片制造各种成本低廉、厚度均匀的绝缘材料。

工艺特性物理性能云母的物理性能主要取决于云母晶体的大小，由解理和硬度决定的剥分性以及云母的颜色透明度和弹性等。 工业云母多呈叠板状或书册状晶形，晶体大小不等，厚度从几毫米到几十厘米，一般只要晶体有效面积大于或等于4cm2，就具有直接利用价值。当然晶体面积越大，价值越高。云母的剥分性能由云母的解理和硬度所决定。云母独特的晶体结构，使其具有一组极完全的底面解理，这成为工业云母技术加工剥分的重要性能。理论上白云母能剥分到10 左右，金云母可剥分到5—10 左右，因此，白云母和金云母可按工业要求，剥分任意厚度的平整薄片，以满足电器、电子工业对云母的要求。云母的硬度均较低，白云母为2—2.5，镁硅白云母为2.37，金云母为2.78—2.85。云母的硬度越大，越难剥分。白云母、镁硅白云母的剥分性能较好，金云母略差。云母的颜色特征常用来表征云母的绝缘性能，工业云母一般以浅色白云母为好，金云母次之，黑云母的绝缘性能最差。白云母的弹性系数为15346—21760bar，金云母为14500—19480bar，工业上利用云母作绝缘材料时，对其弹性有严格的要求。

电气性能云母绝缘性能的优劣，是决定其工业利用价值的最主要的因素，云母绝缘性能由云母的电气性能所决定，通过测试击穿电压和击穿强度等确定云母的电气性能。据我国各矿区云母的测试结果统计，当云母片厚为0.015mm时，平均击穿电压2.0—5.7kV，击穿强度为133—407kV/mm。

耐热性我国某些白云母加热在100～600℃时，弹性和表面性质均不变；在700～800℃后，脱 水、机械、电气性能有所改变，弹性丧失，变脆；在1050℃时，结构破坏。金云母在700℃左右时，电气性能较白云母好。 (4)机械强度和密度 项 目 白 云 母 金 云 母 机械 抗拉 166700 ～353039（1700～3600） 156906 ～ 205939(1600 ～2100) 强度 抗压 813951～1225831（8300 ～ 12500） 294199 ～ 588399(3000 ～ 6000) kPa 抗剪 210843 ～ 296063（2150 ～ 3019） 82768 ～ 135332(844 ～ 1380) 密度，g/cm 3 2.7 ～ 2.88 2.7 ～ 2.9 注：括弧内数字的单位是kg/cm 2 。2

开发利用开发历史虽然中国很早就已认识和利用白云母和金云母，但对云母矿床正规的勘查工作是在中华人民共和国建立以后，从1952年开始相继对四川丹巴及内蒙古土贵乌拉的白云母矿床进行了普查勘探并取得了较好成果。1958年在山西繁峙召开了全国云母会议，决定大力开展云母的普查勘探工作，当年，新疆阿勒泰云母矿床的发现，在中国云母资源的开发方面起了很大作用，同时也为云母矿床的普查勘探工作积累了经验。随后，江苏东海镁硅白云母矿床的发现并被工业所利用，在中国增添了新的工业云母种属。内蒙古乌拉山、大别山、秦岭、辽宁、四川及云南等地的云母矿床相继发现，扩大了云母资源。80年代以来，建材、地矿等部门开展对碎云母、绢云母矿的普查。经详查，探明了河北灵寿谭庄乡山门口碎云母矿，在内蒙古、辽宁、湖北等地发现绢云母矿点，在碎云母和绢云母的工业应用研究方面也取得了进展。
中国在20世纪50年代至70年代中期，曾将白云母、金云母列为战略资源，最早开采的是四川丹巴云母矿，以后新疆、内蒙古、山西、河北、山东、河南、陕西、云南等省、自治区的云母矿相继开采。主要国有矿山有新疆阿勒泰、四川丹巴、内蒙古土贵乌拉等矿山，还有上百个县办、乡镇及个体矿山。1978年前，工业原料云母的年产量为1700～2500t，1978年后，产量逐年下降，原因是云母消费结构发生了根本变化所致。 4

存在问题a、综合利用率低：云母的综合利用，国外已做到工厂无废料，原料百分之百利用。我国云母综合利用率约40%，还有待于扩大其应用领域。

b、应用领域较窄：近几年来，国外云母综合利用领域不断扩大，在建材、防震、润滑、有机和无机复合材料、密封材料等领域取得了较好的应用。综合加工的产品有10类，100多品种。我国应用领域相对较窄，如今已能生产6大类，近30个品种。

解决对策加强技术研究，提高综合利用率及不断扩大应用领域，拓宽市场。

发展趋势从总的趋势看，由于人工合成云母大晶体的成功，世界上对大片云母的需求量将逐渐减少，因而天然大片云母的开采量将逐年降低。然而对碎片云母的需求则将继续增加。世界上现有优质云母还远远不能满足需要，合成云母的研制正在加快进行。

当前云母的消费结构已发生变化，据估计，全世界对片云母的需求量将以每年4.6%的速度持续下降，而对碎云母的需求量将以平均每年1.5%的速度持续增长。

云母综合利用产品----云母纸和湿磨云母粉以及云母深加工产品，都是国际市场上比较畅销的产品。

如今，国内薄片云母需求量将逐年减少，电子管投料片云母的需要量保持平衡，电容器芯片和等外厚片云母等基本饱和。天然片状云母一般为代用材料所取代。但作为云母综合利用的产品，云母纸和云母粉以及深加工产品如云母绝缘制品、云母纸电器等开始畅销。

(1)云母纸市场 机械部门早就确定电机用云母绝缘材料主要用云母纸代替云母薄片。1987年我国新增发电设备能力920万千瓦，通常按新增10万千瓦发电能力需耗用云母纸5吨计算，约需460吨云母纸。我国今后能源工业是发展重点，“七五”期间，计划达到年产1000万千瓦的发电机组能力，每年需要云母纸不低于500吨，共需2500吨以上。另外，1987年我国的发电装机容量已达1亿千瓦，若按20—30%的更换维修考虑，维修需用的云母纸亦相当可观。此外，还有众多的工业、家用电器也需要大量的绝缘纸板等产品。国内云母纸市场大有前途。

(2)云母粉市场 全国电焊条生产每年需云母粉约1.5万吨，油毡纸用云母粉14万吨、消防器材用云母粉2000吨左右，再加上新开拓的云母粉应用领域，从发展趋势看，云母粉的需要量可能会进一步增长。2

本词条内容贡献者为:

邱昆峰 - Research Fellow - Colorado School of Mines, USA