天然石又称生石膏CaSO42H2O
熟石膏是生石膏和无水石膏的混合物一般用CaSO41/2H2O
无水石膏CaSO4H2O
建筑用石膏种类及用途
建筑中使用最多的石膏品种是建筑石膏，其次是模型石膏，此外，还有高强度石膏、无水石膏水泥和地板石膏。
生产石膏的原料主要是天然二水石膏，又称软石膏或生石膏，是含两个结晶水的硫酸钙。天然二水石膏可制造各种性质的石膏。
生产石膏的主要工序是加热与磨细。由于加热温度和方式不同，可生产不同性质的石膏。
（l）建筑石膏
建筑石膏是将天然H水石膏等原料在107℃～170℃的温度下煅烧成熟石膏，再经磨细而成的白色粉状物。其主要成分为b型半水石膏。
建筑石膏硬化后具有很好的绝热吸音性能和较好的防火性能吸湿性能；颜色洁白，可用于室内粉刷施工，特别适合于制作各种。洁白光滑细致的花饰装饰，如加入颜料可使制品具有各种色彩。
建筑石膏不宜用于室外工程和65℃以上的高温工程。
总之，建筑石膏可用于室内粉刷，制作装饰制品，多孔石膏制品和石膏板等。
（2）模型石膏煅烧二水石膏生成的熟石膏，若其中杂质含量少，SKI较白粉磨较细的称为模型石膏。它比建筑石膏凝结快，强度高。主要用于制作模型、雕塑、装饰花饰等。
（3）高强度石膏将H水石膏放在压蒸锅内，在l3大气压（124℃）下蒸炼生成。a型半水石膏，磨细后就是高强度。这种石膏硬化后具有较高的密实度和强度。高强度石膏适用于强度要求高的抹灰工程，装饰制品和石膏板。掺入防水剂后，其制品可用于湿度较高的环境中。也可加入有机溶液中配成粘结剂使用。
（4）无水石膏水泥
将天然二水石膏加热至400℃～750℃时，石膏将完全失去水份，成为不溶性硬石膏，将其与适量激发剂混合磨细后即为无水石膏水泥。无水石膏水泥适宜于室内使用，主要用以制作石膏板或其它制品，也可用作室内抹灰。
（5）地板石膏
如果将天然二水石膏在800℃以上煅烧，使部分硫酸钙分解出氧化钙，磨细后的产品称为高温煅烧石膏，亦称地板石膏。地板石膏硬化后有较高的强度和耐磨性，抗水性也好，所以主要用作石膏地板，用于室内地面装饰。
CaS04·2H20
通常所说的石膏包括石膏和硬石膏两种天然硫酸钙产物。石膏是二水硫酸钙，硬石膏是无水硫酸钙
CaS04·2H20
天然石膏主要成分CaSO4•2H2O
工业石膏主要成分CaSO4•1/2H2O
再工业里主要用与水泥,石膏板材装修装饰材料还有刚刚兴起的石膏沏块
石膏总的用途比较广泛
食用医药农业等等
一、概述
石膏、硬石膏这两种矿物主要是盐湖中化学沉积作用的产物，常与石盐、钾盐及光卤石共生。两种石膏常伴生产出，又可互相转化（表3-18-1及表3-18-2）。通常所称石膏矿或硬石膏矿，是指矿石中的主要矿物成分而言，有时泛指统称为石膏。
表3-18-1 石膏、硬石膏矿物特征
表3-18-2 石膏的物理化学性质
二、矿石类型及工业要求
（一）矿石类型及矿石特征
根据矿石的矿物和含量，石膏、硬石膏矿石（指CaSO4·2H2O+CaSO4＞55%）的主要类型划分如表3-18-3所列。
表3-18-3 石膏、硬石膏矿石的主要类型
根据石膏的产出形状，可分为五种：透明石膏、纤维石膏、雪花石膏、普通石膏、土状石膏；按硬石膏的产出形状分为：块状硬石膏、泥质硬石膏、碳酸盐质硬石膏、白云质硬石膏、石膏质硬石膏。
各类石膏的矿石特征见表3-18-4。
表3-18-4 各类石膏的矿石特征
（二）工业要求
不同用途对石膏、硬石膏的质量要求见表3-18-5，石膏、硬石膏矿床的一般工业指标如表3-18-6。
表3-18-5 不同用途对石膏、硬石膏的质量要求
注：不同用途对石膏、硬石膏矿石中的杂质有不同要求。纸面石膏板对K+、Na+、Cl-含量限制；制硫酸对MgO含量有限制；医药、食品对As、S、Se、Cr3+、F-、Cl-、MgCl2有限制；而建筑、医用、食品对放射性元素的含量有一定的限制。对石膏、硬石膏中杂质种类和含量可在具体工业指标中确定。
表3-18-6 石膏、硬石膏矿床一般工业指标
注：①对质量较低的矿石，应充分考虑矿床开采贫化的影响，相应提高矿石品位要求。②纤维石膏及层状石膏、硬石膏线含矿率＝rx+krc。其中，rx为纤维石膏线含矿率；rc为层状石膏，硬石膏线含矿率；k为折合线系数，即层状石膏、硬石膏与纤维石膏的生产成本之比值或售价之比值，建议采用02。③对于以硬石膏为主的矿床，应根据不同用途进行工业利用试验，确定其工业指标。
三、矿产资源分布
世界石膏资源相当丰富，虽然据美国矿务局（1985年）估计世界石膏总储量仅为23亿t，但储量基础相当大（表3-18-7）。资源分布最丰富的是北美、欧洲，其次是亚洲、大洋洲。在世界各国，工业石膏矿床产出年代很广，包括寒武纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、第三纪。
表3-18-7世界石膏储量 （单位：mt）
资料来源：J·W·Pressler,Gypsum，《Mineral Facts and Problems》，1985。
美国石膏矿床广泛分布，在22个州共有69座矿山；加拿大是世界第二大石膏生产国。
我国石膏矿产蕴藏丰富，分布广、类型多，储量居世界前列。全国共计发现和探明石膏矿床已达500多个，除少数省、市外，各地都有石膏矿床分布。主要矿床形成于早寒武世、中奥陶世、早中三叠世和白垩纪和老第三纪5个成矿期。早中三叠世及其以前形成的矿床由海相沉积而成，侏罗纪至第四纪形成的矿床主要由湖相沉积而成。海相沉积矿床分布广，石膏层厚度大，时代愈新，矿床分布范围南移，分布面积愈广，成矿带的连续性愈好，其分布情况见表3-18-8。湖相沉积矿床产于内陆深断裂带两侧的小型湖盆中，成膏盆地呈北北东向分布，自东向西共有三个条带，还有一些含膏盆地位于受褶皱带控制的山前断陷或断坳盆地中，分布较为零星，其分布情况见表3-18-9。
表3-18-8 中国海相沉积型主要石膏、硬石膏矿床的分布
表3-18-9 中国湖相沉积型主要石膏、硬石膏矿床的分布
中国石膏矿床的开发利用较早，湖北应城石膏矿发现于明朝嘉庆年间，已有400多年的历史，至今仍是中国纤维石膏的主要产地。目前，全国石膏生产矿山有160个企业，分布于15个省、自治区。重点企业有：山西太原西山、灵石，湖北应城，湖南邵东，甘肃天祝，宁夏中卫及四川大为等石膏矿。全国石膏矿床集中于华北和西北地区，东北和华东地区产少。中国石膏资源丰度大，开发利用率低，已采矿床采储比也过高。
河南省石膏矿赋存于寒武系和第三系内，已普查勘探的桐柏安棚、淅川新宅子，三门峡陈家山，鲁山辛集等七处。全省石膏矿石D级以上储量4137552万t，表外矿石储量331662万t，其中鲁山县辛集石膏矿区共探明C+D级储量3162552万t，石膏型840641万t，混合型石膏64795万t，硬石膏型1674966万t，矿床类型属沉积矿床，规模属特大型石膏-硬石膏矿床，目前已组织开采，设计年产10万t。目前，我省石膏矿多为小规模开发，总体开发程度较低，1998年采石膏矿不足2万t，历年累计开采量尚不足已探明储量的03%，水泥工业用石膏矿多系省外采购。
四、石膏的主要用途
石膏、硬石膏主要用于石膏建筑制品、水泥缓凝剂，其次用于土壤调节剂、肥料、农药、造纸、油漆、橡胶、塑料、纺织、食品、工艺美术品以及文教、医药等，在确定其他硫资源时，亦可用以制造硫酸和硫酸铵。主要用途及应用结构见表3-18-10:
表3-18-10 石膏的主要用途
五、产品质量标准
评价石膏产品质量的基本标准是化学成分中的CaSO2·2H2O的百分含量。按《JC16-82》规定，石膏产品的应用结构、规格及质量要求，见表3-18-11及表3-18-12。
表3-18-11 我国石膏应用结构
表3-18-12 石膏产品标准
六、石膏选矿方法及深加工工艺
（一）石膏选矿方法及工艺
我国绝大数石膏矿山只用简单的手选，有的矿山不加选别，而是直接开采利用。特别是作为水泥缓凝剂用的石膏，对质量要求不十分严格，因此没有严格的选矿。而石膏的选矿主要用于薄矿体，因为薄矿体矿山生产的矿石类型复杂，即有纤维石膏和泥石膏，又有普通石膏和少量的硬石膏，必须经过选矿才能使各种产品满足用户的要求。
1手选
（1）初选 地下开采矿山初选在采矿工作面上进行。用人工将夹石拣出送去作回填料，再将纤维石膏和泥石膏分别选出，各放一侧。露天开采矿山是把矿石选出存放合理位置，将矸石运到指定场地堆放。
（2）精选 将初选出来的矿石，用尖嘴钢锤或羊角镐剔除附在矿石上的夹石，然后按矿石品质进行分级存放。
2光电选矿法
光电选矿法主要根据石膏和脉石之间光性（颜色、反射率、荧光性、透明度、透射性等）的差异利用光电效应原理而进行分选的一种选矿方法。石膏多呈白色，脉石多呈暗色，它们对自然光的反射性能不同，因此可以用光电选矿法来富集石膏。
我国石膏矿山光电选矿法尚未工业应用，湖北应城石膏矿曾进行了工业性试验，其结果比较满意。
试验设备是苏州非金属矿山设计院研究试制的FJS-l型光电选矿机。
湖北应城石膏矿光电矿试验的原则流程
河南省非金属矿产开发利用指南
试验结果如下：
原矿处理能力22t/h，入选粒度为20～50mm，石膏含量20%～40%时，采用干法分选，经一次粗选，一次精选，精矿石膏含量可达95%，即达到了一级石膏的标准，石膏回收率达到80%以上。
试验结果表明，采用光电选矿可以取代手选，解决了小块石膏的回收问题。台时处理能力2t/h，较人工手选平均指标022t/（h·人）提高10倍，回收1t石膏后盈利10～15元。因此，采用光电选矿机回收小块石膏在技术上和经济上均是合理的。
（二）石膏制品和生产工艺
1石膏制品的种类
石膏建筑制品具有许多优良特性，已成为世界范围内广泛应用的房建材料。人们利用石膏做成各种制品，如石膏板和石膏灰泥膏；将普通石膏烧制成熟石膏，再用熟石膏作陶瓷的型材、精密研磨的加工材料和用于医药方面等。
我国目前生产的石膏制品有纸面石膏板、装饰石膏板、纤维石膏板、石膏砌块、石膏条板、石膏复合板、石膏龙骨和石膏人造大理石等。
新开发的品种有石膏矿渣板、防火纸面石膏板、防水纸面石膏板、纤维增强石膏压力板、石膏复合轻质装饰板、加气石膏、石膏夹心砌块、增强石膏门（窗）框条板、石膏刨花板、粉刷石膏等。
目前，我国石膏制品分类主要有石膏板块制品和石膏粉状制品，详见表3-18-13。
除表3-18-13中列出的石膏制品外，还有石膏复合制品，例如木屑石膏板、膨胀珍珠岩石膏板、石膏复合墙板、石膏龙骨等。
2普通石膏板生产工艺
纸面石膏板是用半水石膏和纸制成的薄板，是发展较早又发展速度较快的建筑石膏制品。
普通石膏板的生产工艺是生产各类石膏板制品的基本工艺，如耐水纸面石膏板只是改变了纸面石膏板护面纸的种类；耐火纸面石膏板是在原料配方中增加了具有耐火性能的原料，而生产工艺流程没有多大变化。普通纸面石膏板经加工后，可制得不同性能要求的板材，如吸声用穿孔纸面石膏板就是在纸面石膏板的原板上冲孔，并粘贴背覆材料和吸声材料而成。北京新型材料总厂龙牌石膏板生产工艺见图3-18-1。
表3-18-13 石膏制品分类
图3-18-1 龙牌石膏板生产工艺流程
普通石膏板的主要原料是天然二水石膏，要求含CaSO4·2H2O为70%～85%。石膏经破碎、粉碎成粉，再将粉煅烧加工成半水熟石膏粉，作为纸面石膏板的板心材料，还需添加少量的粘结剂、发泡剂、玻璃纤维、促凝剂等。其面纸采用特制的石膏板护面纸。
3纤维石膏板
纤维石膏板是以石膏为基材，加入适量有机或无机纤维为增强材料，经打浆、铺浆、脱水、成型、烘干制成的一种无面纸纤维石膏薄板。
纤维石膏板具有质轻、高强、耐火、隔声、韧性高的性能，并可进行锯、钉、刨、粘，施工简便。
用于工业和民用建筑物的内隔墙、天花板和预制石膏板复合墙板。
其生产工艺流程如图3-18-2所示：
图3-18-2 纤维石膏板生产工艺流程
4石膏砌块
石膏砌块是以熟石膏为主要原料，经料浆拌和、浇注成型、自然干燥或烘干等工艺制成的轻质隔墙块型材料（图3-18-3）。
图3-18-3 机械化连续浇注成型的石膏块生产工艺流程
其性能、用途及适用范围见表3-18-14。
表3-18-14 石膏砌块性能和用途
5石膏粉状制品
石膏粉状制品按用途分为建筑用熟石膏、粉刷石膏、嵌缝石膏、粘结石膏。从工业生产角度可将熟石膏粉分为：β半水石膏、α半水石膏、多相石膏三大类。
二水石膏在常压下以热蒸气形式脱去15mol结晶水即得β半水石膏。
二水石膏在高压下，以液态形式脱去15mol结晶水即得α半水石膏。
多相石膏中即有β半水石膏，又有少量二水石膏，还有部分无水石膏。
在石膏粉中，建筑石膏粉所占比例最大，它可分两大类：一类是用于生产建筑石膏制品的石膏粉；另一类用做建筑灰泥。三级以上的石膏原料经煅烧得的β半水石膏可用于制作制品。灰泥石膏一般为多相石膏，由于煅烧时间和细度的原因，单一β半水石膏或a石膏不适宜作灰泥石膏。灰泥石膏和种类很多，有粘结用的也有粉刷用的。粉刷用有单层也有双层的，有单一使用也有调制成砂浆再用的。
石膏粉的品种，性能和用途见表3-18-15。
表3-18-15 石膏粉品种、性能、用途
图4-60 硬石膏光性方位
Ca[SO4]
斜方晶系
Ng=1609～1618
Nm=1574～1579
Np=1569～1574
Ng-Np=0040～0044
(+)2V=42°～44° r＜v
a‖Ng，b‖Nm，c‖Np，光轴面‖(010)
化学组成 成分变化不大，有少量 Ca 被 Sr2+和 Ba2+替代，机械混入物有 MgO、Al2O3、SiO2等。
结晶特点 沿a 或c轴延长的厚板状，或沿b轴延长的柱状，通常呈致密块状、纤维状、放射状集合体。{100}、{010}解理完全，{001}中等。切面呈矩形或不规则粒状，其上经常有相交呈直角的假立方解理(照片240)。
光性特征 纯净的硬石膏为无色或白色，但常带有浅蓝紫、浅灰、浅红的色调，亦常被铁的氧化物或粘土染成红色、褐色或灰色，薄片中无色，紫色的硬石膏具有多色性：Ng—紫，Nm—无色，Np—紫，正低—中突起。最高干涉色可达三级绿(照片241)，平行消光，延性可正可负。二轴晶正光性，光轴角中等。沿(101)和( )呈简单双晶和聚片双晶及两组交叉的双晶带。
变化 硬石膏水化后即变为石膏。
鉴别特征 硬石膏具有假立方解理、干涉色高等特征可与其他矿物相区别。与重晶石区别在于硬石膏的干涉色达三级，而后者仅有一级。
产状及其他 硬石膏见于石膏和岩盐的矿层中，也常作为砂岩的胶结物。热液矿床、交代矿床和火山岩的孔穴中亦可见。硬石膏用于水泥工业，也可生产硫酸。
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