Vermiculite
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| Vermiculite Catégorie IX : silicates[1] | |
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| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 9.EC.50
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| Classe de Dana | 71.02.2d.03
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| Formule chimique |
(Mg,Ca)0,7(Mg,Fe,Al)6(Al,Si) 8O22(OH)4· 8H2O |
| Identification | |
| Masse formulaire | 504,19 uma |
| Système cristallin | monoclinique |
| Classe cristalline et groupe d'espace | prismatique 2/m C 2/m |
| Clivage | parfait à {001} |
| Cassure | irrégulière |
| Habitus | lamellaire, en écailles à la tranche vermiculée |
| Échelle de Mohs | 1,5 à 2 |
| Trait | blanc-verdâtre |
| Éclat | vitreux, mat |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | α = 1,525 – 1,561 β = 1,545 – 1,581 γ = 1,545 – 1,581 |
| Biréfringence | Δ = 0,020 ; biaxe négatif |
| Angle 2V | 0 – 8° |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 2,3 à 2,7 |
| Propriétés physiques | |
| Radioactivité | aucune |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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La vermiculite est un minéral naturel de la famille des phyllosilicates de formule chimique (Mg,Ca)0,7(Mg,Fe,Al)6(Al,Si)8O22(OH)4·8H2O formé par l'hydratation de certains minéraux basaltiques et souvent associé dans la nature à l'amiante. Il possède des propriétés d'expansion sous l'effet de la chaleur (exfoliation) et est principalement utilisé industriellement sous forme exfoliée.
En 2000, la production mondiale de vermiculite était de plus de 500 000 tonnes, les principaux pays producteurs étant la Chine, l'Afrique du Sud, l'Australie, le Zimbabwe et les États-Unis.
Racine provenant du latin vermiculatus[2] ou vermiculus. Vermiculite : composé de vermicules. Le mot vermiculite s'apparente aux termes vermicelle, vermiculé et vermiculure, car la tranche des feuillets de ce phyllosilicate présente de petites lignes, de petites stries sinueuses rappelant celle des galeries ondoyantes laissées par des vers dans des matériaux comme ceux du sol, des sédiments ou du bois (vermoulure)[3]. L'aspect des copeaux de vermiculite expansée à la chaleur évoque également celui de la vermoulure de bois en raison de leur même morphologie irrégulière, de leur très faible densité et de leur grande surface spécifique, ce qui leur confère une grande capacité d'absorption de liquide par capillarité.
Structure cristalline et propriétés physiques
La vermiculite possède une structure argileuse monoclinique de type 2:1, avec deux feuillets de type tétraédrique (T, tétraèdre de silice, SiO2) entourant chaque feuillet de type octaédrique (O, octaèdre d'alumine ou de gibbsite, Al2O3). Sa structure est de type TOT.
Elle possède une capacité d'expansion ou de contraction moyenne et est considérée comme une argile à faible capacité d'expansion. Sa dureté Mohs est de 1,5 à 2 et sa densité de 2,3 à 2,7. Sa capacité d'échange cationique est élevée, de l'ordre de 100-150 meq/100 g. Les argiles de type vermiculite ont une structure de micas au sein desquels les ions K+ situés entre les feuillets ont été remplacés par des cations Mg2+ et Fe2+.
Applications industrielles
La vermiculite entre dans de nombreuses applications industrielles et est utilisée sous diverses formes :
- forme moulée, liée à du silicate de sodium, pour des utilisations en :
- isolation thermique à haute température,
- matériaux réfractaires,
- ignifugation de structures en acier ou de tuyaux ;
- isolant de faible densité ;
- additif pour l'ignifugation de plâtres, mortiers, bétons ;
- matériau absorbant pour empêcher l'écoulement de liquides corrosifs ou toxiques (acides, hydrocarbures, composés chimiques...) ;
- matériau d'emballage pour récipient de liquide ;
- échangeur d'ions ;
- substrat de culture ou support de liquide en hydroponie ;
- support de croissance pour les micro-organismes pour tester la biodégradabilité des plastiques ;
- litière absorbante pour les vivarium de reptiles et d'arthropodes.
Producteurs de vermiculite exfoliée
Le principal exportateur mondial de minerai de vermiculite est l'Afrique du Sud, mais beaucoup de pays industrialisés comptent des industriels exfoliateurs sur leur sol. Ces industriels pratiquent couramment également l'exfoliation de la perlite, la perlite et la vermiculite étant souvent vendues conjointement. Il existe une organisation internationale, The Vermiculite Association, qui représente les intérêts des industriels du domaine. Nombre des membres de cette association sont également adhérents de The Perlite Institute.
