鈣鈾雲母

英文名：autunite

類別：磷酸鹽

晶系：四方晶系

化學分子式：Ca(UO2)2(PO4)2·8—12H2O

解理：極完全底面解理

斷口：參差狀

顏色：黃色—綠色

條痕：黃色

光澤：玻璃光澤至珍珠光澤

熒光：黃色—綠色

主產地：義大利的科林扎、倫巴第及古內奧，澳大利亞的萊姆占哥等地。

晶質鈾礦具螢石型結構，晶形以立方體或八面體為主，但少見；一般成細粒狀產出。黑色，條痕棕黑色。半金屬光澤，風化面光澤暗淡。貝殼狀斷口。摩氏硬度約5.5。比重7.5～10.0。氧化程度深的，顏色趨於暗棕，比重明顯偏小。呈緻密塊狀、葡萄狀等膠體形態，並具有瀝青光澤的隱晶質變種稱為瀝青鈾礦。晶質鈾礦主要產於高溫熱液礦脈中。產於中－低溫熱液脈中的，特徵性地總是瀝青鈾礦，一般不含釷和稀土元素；呈良好自形晶體產於偉晶岩中的晶質鈾礦，則釷和稀土元素含量較高，但一般不形成有工業價值的礦床。晶質鈾礦常蝕變或風化淋濾而形成顏色鮮艷的脂鉛鈾礦或鈣鈾雲母、銅鈾雲母等鈾的次生礦物，可作找礦標誌。晶質鈾礦，特別是其變種瀝青鈾礦，是鈾的最重要礦石礦物。此外，晶質鈾礦還用於提取鐳。加拿大、美國、南非、扎伊爾等是最主要的鈾礦生產國。

雲母是含鋰、鈉、鉀、鎂、鋁、鋅、鐵、釩等金屬元素並具有層狀結構的含水鋁硅酸鹽族礦物的總稱。主要包括白雲母、黑雲母、金雲母、鋰雲母等。工業上應用的雲母礦物原料是白雲母和金雲母中的片雲母和碎雲母及絹雲母，使用較多的是白雲母，其次為金雲母。由於雲母具有較高的電絕緣性、較好的透明度、極好的可剝分性、較高的化學穩定性、較好的還原性以及在高溫狀態下能保持上述優良的物理化學性能，因而它主要作為一種非常重要的絕緣材料廣泛用於電子、電機、電訊、電器、航空、交通、儀錶、冶金、建材、輕工等工業部門，以及國防和尖端工業領域。

70年代以來，由於在電容器、電動機的絕緣支撐材料及電介質材料中，使用的片雲母已被由碎雲母為原料製成的雲母紙

所代替，通訊電子管的絕大部分已被半導體集成電路所取代，引起消費結構發生根本變化，因此使片雲母的需求量大幅度下降，而碎雲母的需求量日漸增長。隨著科學技術的發展，近年來雲母礦物在建材、地質勘探、潤滑、油漆、食品、化妝品等方面的應用不斷擴展，碎雲母和絹雲母礦物原料將具有廣闊的應用前景。

化學成分：白雲母化學式為KAl2(AlSi3O10)(OH)2；鎂硅白雲母化學式為(Fe2+、Mg)(Fe3+,Al3+)(AlSi7O20)(OH)4；絹雲母化學式為KAl2(Si,Al)4O10(OH,F)2；金雲母化學式為KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2雲母這種鋁硅酸鹽礦物，具有連續層狀硅氧四面體構造，具極完全之解理，可剝離為具彈性之薄片，質柔可彎曲，透明無色，厚塊半透明帶有灰、棕、淡綠、玫瑰紅色，具玻璃至絹絲或珍珠光澤，硬度2.5~3，比重2.75~3.0，耐酸性。

鉀、鋁、鎂、鐵、鋰等層狀結構鋁硅酸鹽的總稱。普遍存在多型性，其中屬單斜晶系者常見，其次為三方晶系，其餘少見。雲母族礦物中最常見的礦物種有黑雲母、白雲母、金雲母、鋰雲母、絹雲母等。雲母通常呈假六方或菱形的板狀、片狀、柱狀晶形。顏色隨化學成分的變化而異，主要隨Fe含量的增多而變深。白雲母無色透明或呈淺色；黑雲母為黑至深褐、暗綠等色；金雲母呈黃色、棕色、綠色或無色；鋰雲母呈淡紫色、玫瑰紅色至灰色。玻璃光澤，解理面上呈珍珠光澤。莫氏硬度一般2～3.5，比重2.7～3.5。平行底面的解理極完全。白雲母和金雲母具有良好的電絕緣性和不導熱、抗酸、抗鹼和耐壓性能，因而被廣泛用來製作電子、電氣工業上的絕緣材料。雲母碎片和粉末用作填料等。鋰雲母還是提取鋰的主要礦物原料。

鈣鈾雲母礦物由於晶體大，色彩艷麗，很早就被人類利用。中國古籍中對其稱謂記載就有：花皮連、天冰、天皮、地金、老刮金、千層紙、元面、雲米赤及雄黑等。敦煌莫高窟中唐112窟所用的顏料閃光發亮，經Ｘ射線衍射分析，是天然白雲母經細碎研磨而成。顯色效果極佳。

雖然中國很早就已認識和利用白雲母和金雲母，但對雲母礦床正規的勘查工作是在中華人民共和國建立以後，從1952年開始相繼對四川丹巴及內蒙古土貴烏拉的白雲母礦床進行了普查勘探並取得了較好成果。1958年在山西繁峙召開了全國雲母會議，決定大力開展雲母的普查勘探工作，當年，新疆阿勒泰雲母礦床的發現，在中國雲母資源的開發方面起了很大作用，同時也為雲母礦床的普查勘探工作積累了經驗。隨後，江蘇東海鎂硅白雲母礦床的發現並被工業所利用，在中國增添了新的工業雲母種屬。內蒙古烏拉山、大別山、秦嶺、遼寧、四川及雲南等地的雲母礦床相繼發現，擴大了雲母資源。80年代以來，建材、地礦等部門開展對碎雲母、絹雲母礦的普查。經詳查，探明了河北靈壽譚庄鄉山門口碎雲母礦，在內蒙古、遼寧、湖北等地發現絹雲母礦點，在碎雲母和絹雲母的工業應用研究方面也取得了進展。

中國在20世紀50年代至70年代中期，曾將白雲母、金雲母列為戰略資源，最早開採的是四川丹巴雲母礦，以後新疆、內蒙古、山西、河北、山東、河南、陝西、雲南等省、自治區的雲母礦相繼開採。主要國有礦山有新疆阿勒泰、四川丹巴、內蒙古土貴烏拉等礦山，還有上百個縣辦、鄉鎮及個體礦山。1978年前，工業原料雲母的年產量為1700～2500t，1978年後，產量逐年下降，原因是雲母消費結構發生了根本變化所致。

中國鈣鈾雲母礦產分佈不均勻，全國20個省、市、自治區雖都有分佈，但絕大部分集中在新疆、四川和內蒙古。全國已發現產地184處，其中新疆88處，佔全國儲量的67%，四川27處，佔全國儲量的11.4%；內蒙古15處，佔全國儲量的8.6%；其餘54處，佔全國儲量的13%，分佈於河北、山西、遼寧、吉林、黑龍江、山東、河南、雲南、西藏、青海及陝西等地。

工業雲母礦床分為白雲母礦床和金雲母礦床兩大類，每一大類可各分為兩個亞類，另外還有碎細雲母礦床。礦床類型及地質特徵如下：

花崗偉晶岩型白雲母礦床

礦床多產在角閃岩相變質岩地區，含雲母偉晶岩脈普遍發育混合岩化和花崗岩化，圍岩是各種富鋁、硅的片麻岩、變粒岩或片岩。礦脈帶常成群出現，構成偉晶岩帶或偉晶岩田。按偉晶岩的組構和含礦性可分為：①結晶型白雲母偉晶岩：岩脈內白雲母呈巨晶，片較大，面積可達60—100cm２，從中可獲取大片的白雲母，且雲母片的剝分性能良好；②交代分異型稀有金屬素白雲母偉晶岩：雲母晶體一般較小，但透明度較好，雜質含量低，且其中伴生的含稀有元素礦物如綠柱石、鈮鉭鐵礦、電氣石、鋰雲母等可綜合利用。世界上有工業價值的白雲母礦床基本上產於以上兩種偉晶岩中。

偉晶岩接觸交代型鎂硅白雲母礦床

我國的鎂硅白雲母K２｛(Fe２＋Mg)(Fe3+Al)３〔Si７AlO２０〕(OH)４｝礦床位於江蘇東海。礦床賦存在深大斷裂帶並有榴輝岩產出的變質岩地區。含鎂硅白雲母偉晶岩脈在榴輝岩、角閃片岩和片麻岩中均有產出。但主要的工業礦體產於榴輝岩中。鎂硅白雲母的電氣性能完全符合工業要求，為我國增添了新的工業雲母種屬。

鎂碳酸鹽矽卡岩型金雲母礦床

礦床多分佈在太古代、元古代或古生代的結晶片岩、片麻岩及大理岩中。礦區內花崗岩發育，常伴生有交代作用產生的一系列雜岩體，如方柱石-透輝石岩、透輝石-金雲母岩等。我國這一類型礦床很多，如大同、通化、鎮平和內蒙古的許多礦區均屬此類型。

超基性-鹼性雜岩體型金雲母礦床

礦床產於超基性-鹼性雜岩體中。雜岩體面積由幾十到千餘平方公里，且具有環帶構造。該類礦床規模較大，金雲母可達幾百萬噸，含礦率較高，每立方米由幾百千克至1噸，雲母晶片面積可達5—6m２。礦床上部因水化作用形成的蛭石，也可開採利用。這一類型是近年來新發現的一種金雲母礦床，從金雲母儲量、規模和遠景來看，都有很重要的工業價值。在原蘇聯，它已成為金雲母的重要來源，但到目前為止，在我國尚未發現該種類型的金雲母礦床。

雲母礦石的選礦是生料雲母的富集過程。生料雲母是指原礦中輪廓面積大於或等於4cm2的任意厚度的雲母晶體。原礦中生料雲母含量的多少稱為生料雲母含礦率，通常用單位礦石體積內含生料雲母的重量(kg/m3)來表示。經選礦所得精礦中生料雲母的總重量與原礦中所含生料雲母總重量之比稱為回收率。

工業上主要是直接利用雲母自然晶體加工成所需產品。沒有缺陷的雲母晶體愈大，其經濟價值愈高，因此在雲母礦石選礦過程中，要儘可能地保護雲母自然晶體不受破壞。

目前，對於晶體輪廓面積大於4cm2的片雲母的選礦，主要根據雲母晶體與脈石在形狀和摩擦係數方面的差異來進行，常用的方法有手選、摩擦選、形狀選。對於晶體輪廓面積小於4cm2的碎雲母，則主要是根據它與脈石表面物理化學性質的差異來進行分選的，採用的方法為浮選法。

手選：工人在採礦工作面或坑口礦石堆上，揀選已單體分離的雲母；雲母與脈石的連生體用手錘敲碎，再選出其中的雲母。

摩擦選礦：根據成片狀的雲母晶體的滑動摩擦係數與渾圓狀脈石的滾動摩擦係數的差別，而使雲母晶體和脈石分離。所用設備之一為斜板分選機。該機是由一組金屬斜板組成，每塊斜板長1350mm、寬1000mm，其下一塊斜板的傾角大於上一塊斜板的傾角。每塊斜板的下端都留有收集雲母晶體的縫隙，其寬按斜板排列順序依次遞減。縫隙前緣裝有三角堰板。在選別過程中，大塊脈石滾落至石堆；雲母及較小脈石塊經堰板阻擋，通過縫隙落下一斜板。依次在斜板上重複上述過程，使雲母與脈石逐步分離。目前，摩擦選礦工藝及設備尚不完善，因此在雲母礦石選礦中，該法尚未得到廣泛應用。

形狀選礦：根據雲母晶體與脈石的形狀不同，在篩分中透過篩子的篩縫、篩孔的能力不同，使雲母和脈石分離。選別時，採用一種兩層以上不同篩面結構的篩子，一般第一層篩篩網為條形；第二層篩篩網為方形。當原礦進入篩面后，由於振動或滾動作用，片狀雲母及小塊脈石可以從條形篩縫漏至第二層篩面；因第二層是格篩，故可篩去脈石留下片狀雲母。形狀選礦法具有流程簡單、設備少、生產率高、分選效果好等優點，因而在雲母礦山中得到了廣泛應用。

浮選：依據雲母與脈石的表面物理化學性質的不同進行分選。礦石經破碎、磨礦使雲母單體解離，在藥劑作用下，雲母成為泡沫產品而與脈石分離。雲母浮選可以在酸性或鹼性礦漿中進行，長碳鏈醋酸胺類的陽離子和脂肪酸類的陰離子為雲母的捕收劑。雲母浮選工藝流程中需經過三段粗選、三段精選，才能獲得雲母精礦。因此，雲母礦石浮選用以回收偉晶岩和雲母片岩中14目以下的雲母和細粒雲母。在我國，雲母礦石浮選尚未得到生產應用。

風選：雲母風選多通過專用設備來實現。其工藝過程一般為：破碎→篩分分級→風選。礦石經過破碎之後，雲母基本上形成了薄片狀，而脈石礦物長石、石英等呈塊狀顆粒。據此，採用多級別的分級把入選物料預先分成較窄的粒級，據其在氣流中的懸浮速度之差異，採用專用風選設備進行分選。風選法適用於水源缺乏地區，已用於實際生產。