蛭石（Vermiculite）是一種層狀結構的含鎂的水鋁硅酸鹽次生變質礦物，外形似云母，通常由黑（金）云母經熱液蝕變作用或風化而成。蛭石的語源來自拉丁語的Vermiculari（蛭），它在800～1000℃高溫下煅燒，體積可膨脹8～30倍，顏色變為銀白色，并呈撓曲狀，形似水蛭而得名。蛭石經過高溫脫水膨脹后，稱為膨脹蛭石（Expanded Vermiculite，EV）平均容重為100~200kg/m3，蛭石層間結合水脫離后生成明顯的空氣隔層，從而擁有優異的保溫能力。
蛭石的主要生產國有美國、巴西、保加利亞、中國、印度、南非、津巴布韋等。中國蛭石主要分布在新疆、山西省、陜西省、江蘇省、內蒙古自治區等地，其中新疆尉犁且干布拉克蛭石礦床資源儲量最大。
蛭石具有廣泛的用途。一方面它具有良好的陽離子交換性能和吸附性，被廣泛應用于農業、園藝、環保等領域；另一方面，膨脹后的蛭石具有松散密度低，化學性質穩定，保溫、隔熱、隔音、抗菌、耐冷等優良性能，在建筑、電力、石油、化工、冶金、紡織、輕工、機械及交通運輸等行業上具有廣泛的用途，國外主要用在絕緣、填料等方面。
歷史
世界發現
1824年托馬斯·H·維伯首次在米爾布雷（馬薩諸塞州）發現了蛭石。直到1916年，在發現了里比（蒙大拿州）巨大礦藏之后，蛭石的應用才有所發展。1915年在科羅拉多州首次商業化生產蛭石。
中國發現
1949年中國發現最早的蛭石礦是南京礦物勘測處在山東乘陽縣南墅附近。這個礦成脈狀埋藏于角閃片麻巖和大理石中，儲量約2萬噸。1950年中南地質調查所在開封分所采自豫西綠色云母中發現有蛭石存在，并證明標本產地在鎮平縣城北25里杏花山菩提樹一帶。1951年中南地質局勘查隊路過鎮平縣時，在該縣菩提樹附近尋得蛭石所構成的大量礦床。
性質
物理性質
一般性質：蛭石常呈鱗片狀、片狀或單斜晶系的假晶體。鱗片重疊，（001）解理完整。蛭石為褐黃色至褐色，有時帶綠色色調。為土狀光澤、珍珠光澤或油脂光澤，不透明。莫氏硬度1~1.5，密度約2.3g/cm3。薄片無彈性或具有微弱彈性。蛭石的含水性約7%，容重1100~1200kg/m2。無味、無毒、不腐爛變質。
加熱膨脹性：蛭石在850°C左右的溫度下瞬間加熱煅燒時，單位體積可膨脹15~20倍，最高可達40倍。膨脹蛭石容重為80~200kg/m2。
耐熱性能：蛭石精礦在900℃左右全部膨脹，溫度繼續升高到1200℃無異變，1300℃時開始軟化，1400℃以上則成熔體。耐熱溫度1000~1100℃其最高使用溫度一般為1000℃。如果與其他材料制成耐火混凝土，使用溫度可提到1450~1500℃，純膨脹蛭石的熔點為1370~1400℃。
化學組成
蛭石是化學成分復雜的含水鋁硅酸鹽礦物。化學式為：(Mg,Ca)0.7(Mg,Fe3+,Al)6[Si,Al)8O20](OH)4·8H2O。一般MgO 14~18%，Fe2O3 5 ~ 17%，FeO 1 ~ 3 % ，SiO2 37 ~ 42 %， Al2O3 10~13 %，H2O 8~18%，K2O 6.5%，此外還有Li、Ti、Cr、Ni等。
晶體結構
蛭石屬單斜晶系，晶胞參數：a=5.3×10-10mm，b=9.2×10-10mm，c=28.9×10-10mm，=97°。蛭石具有灼熱時體積膨脹的性質和較強的陽離子交換能力，陽離子交換量可達100~260mmol/100g。
蛙石是由兩層層狀硅氧骨架通過水鎂石層結合而成的雙層硅氧四面體。四面體中由于代替而產生多余的負電荷并導致層間充填可交換的陽離子和水分子。水分子以氫鍵與結構層表面橋氧相連。在同一水分子層內，彼此又以弱的氫鍵相互連接。水分子呈層狀排列有兩種形式，一種是作為層間陽離子的水化外殼，形成水合絡離子[Mg(H2O)]2+，是稍微變形的八面體，Mg2+層中上下有兩層水分子，彼此以微弱的氫鍵相連，同時被Mg2+所束縛，稱為束縛水。另一部分水分子呈游離狀態，形成自由水。
應用領域
保溫隔熱層
膨脹蛭石具有多孔、質輕、熔點高的特性，最適合做高溫絕熱材料（1000°C以下）和防火絕緣材料。蛭石可用于高溫設施保溫材料，如冶煉行業的保溫磚、保溫板、保溫帽等。凡是需要保溫隔熱的設備，均可用蛭石粉、水泥蛭石制品（蛭石磚、蛭石石板、蛭石管等）或瀝青蛭石制品保溫，如墻壁、樓頂、冷庫、鍋爐、蒸汽管道、液體管道、水塔、變換爐、熱交換器、危險品保管庫等。
隔音層
由于蛭石膨脹后形成細小的空氣間隔層，形成一種多孔的隔音材料，當頻率為2000C/s，蛭石厚度5mm時吸音率63%，蛭石厚度為6mm時吸音率為84%，蛭石厚度8mm時吸音率為90%。
化工涂料
蛭石具有抗酸堿腐蝕性能，對5%以下硫酸、鹽酸、醋酸，5%以下氨水、碳酸鈉有抗腐蝕作用。又由于它具有質輕、松散、光滑、徑厚比大、附著力強、耐高溫等特點，因此又可作為填料用于涂料的制造（防火涂料、降燥涂料、防水涂料），可防止涂料沉淀，提高產品性能。
冶金工業
在澆鑄鋼錠時也用膨脹蛭石對鋼水液面保溫，使鋼材合格率提高20%，總成本減少10%~30%。由于膨脹蛭石能使鋼水緩慢冷卻和除雜，因而能改善鋼的顯微結構，并使優質鋼產量增加2%~4%。
農業
蛭石可用做土壤改良劑，由于其具有良好的陽離子交換性和吸附性，可改善土壤的結構，儲水保濕，提高土壤的透氣性和含水性，使酸性土壤變為中性土壤；蛭石還可起到緩沖作用，阻礙pH值的迅速變化，使肥料在作物生長介質中緩慢釋放，且允許稍過量地使用肥料而對植物沒有危害；蛭石還可向作物提供自身含有的K，Mg，Ca，Fe以及微量的Mn，Cu，Zn等元素。蛭石的吸水性、陽離子交換性及化學成分特生，使其起著保肥、保水、儲水、透氣和礦物肥料等多重作用。
園藝
蛭石可用于花卉、蔬菜、水果栽培、育苗等方面。除做盆栽土和調節劑外，還用于無土栽培。作為種植盆栽樹和商業苗床的營養基層，對于植物的移栽和運送特別有利。蛭石能夠有效地促進植物根系的生長和小苗的穩定發育。長時間提供植物生長所必需的水分及營養，使作物從生長初期就能獲得充足的水分及礦物質，促進植物較快生長，增加產量。
畜牧業
膨脹蛭石有獨特的構造特性和表面性質，以及無毒、無菌和化學惰性，可用做載體、吸附劑、固著劑和飼料添加劑。作為飼料添加劑的膨脹蛭石，一方面能使食物在動物腸道消化系統中緩慢下移，增加腸胃的消化能力；另一方面能加速家禽等的生長速度，提高產量和質量，還可吸收飼料中有毒物質（如作物上殘留的殺蟲劑，使農畜產品中污染物減少。此外，蛭石能吸收動物糞便的臭味，降低糞便的溫度和延緩腐爛，改善家禽生長的環境。
環境保護
蛭石對某些放射性元素有吸附功能。可作為核廢料的處理劑，如用于處理含放射性元素的廢水，有時也利用膨脹性蛭石吸附海、湖、河水中漂浮的油污，達到凈化比環境的目的。
其他
蛭石作為填料加入摩擦材料、可起著增強劑、熱穩定劑的作用。用蛭石制成的剎車片具有良好的耐熱性和抗剪、抗彎強度，制動效果好。
用蛭石作香料油的載體而制作的香料具有散香時間長的特點。
膨脹蛭石還可用作冷卻器及冰箱的保冷材料。可作包裝運輸中的襯墊材料、潤滑材料等。
分類
按外形和熱處理反應分類
當蛭石加熱到高溫時，內部的水會使其體積膨脹。可按照蛭石的外形和熱處理反應結果進行分類，將蛭石分為三級。一級，體積膨脹10~25倍，呈黃銅色或淡綠色，珍珠或油脂光澤，焙燒后變為金色；二級，體積膨脹5~10倍，銅色，玻璃光澤；三級，體積膨脹2~5倍，呈暗色或近似黑色，焙燒后呈銀白色。
按晶體鱗片大小分類
按照蛭石的晶體鱗片大小進行分類，蛭石可分為四級。一級，晶體鱗片>15mm；二級，晶體鱗片4~5mm；三級，晶體鱗片2~4mm；四級，晶體鱗片<2mm。
產地與成因
產地
世界主要的蛭石產地為美國和南非，產量占世界生產總量的95%。美國產量的三分之二產于蒙大拿州利貝（LIBBY），三分之一產于南卡羅來納州洲的埃諾雷（Enoree）。南非主要產地是德蘭士瓦省東北部的帕拉博拉（Parabora）。此外，中國、俄羅斯、澳大利亞、巴西、加拿大、印度、日本、肯尼亞、朝鮮、墨西哥，摩洛哥，津巴布韋等地亦有出產。
中國蛭石主要分布在新疆、山西省、陜西省、江蘇省、內蒙古自治區等地，其中新疆尉犁且干布拉克蛭石礦床資源儲量最大。截至2012年年底，中國蛭石礦石查明資源儲量為3341.09萬噸。
成因
蛭石這種礦物的成因，概括起來有兩種解釋。一是由于超基性巖受熱液的侵蝕而形成的；二是由于處在風化層中受風化作用而生成的。
熱液蝕變作用：就是巖漿后期的水熱變質，在熱液的作用下，除掉了云母等礦物中的大部分堿質，增進了大量的水分，使云母受到不同程度的水化，形成蛭石。
風化作用：就是地下水參濾到云母等礦物中去，產生水化作用生成了蛭石礦物。
生產狀況
蛭石的主要生產國美國、巴西、保加利亞、中國、印度、南非、津巴布韋等。2021年、2022年世界主要原產國蛭石產量和儲量如下表。
安全事宜
標識
危害
蛭石粉可引起嚴重的眼睛刺激和呼吸道刺激。。從動物實驗的結果來看，動物染塵一個月肺組織內可見上皮樣細胞為主的塵細胞灶、且有網織纖維增生，染塵后三個月，結節中有較多的紅染纖維，染塵9個月和12個月均可見Ⅱ級纖維、細胞性結節。說明蛭石粉塵對大鼠肺有致纖維化作用。
有些蛭石在絕緣層含有石棉纖維，人吸入這些石棉纖維會導致健康問題。在美國蒙大拿州的利比礦山，該礦山有石棉的天然沉積物，導致礦山的蛭石被石棉污染，在蛭石的開采過程會吸入石棉，被人吸入后，石棉會附著于肺部組織，造成嚴重傷害，導致石棉沉著病、肺癌和間皮瘤等惡性疾病。
參考資料 >
Vermiculite Statistics and Information.usgs.2023-10-19
Vermiculite | AlFeH3MgO6Si-3 | CID 156593754 - PubChem.National Library of Medicine.2023-10-05
Vermiculite Insulation Containing Asbestos.Canadian Centre for Occupational Health and Safety.2023-10-19