엽장석
1. 개요
엽장석은 1800년 조제 보니파시오 지 안드라다 이 실바에 의해 발견된 광물이다. 스웨덴, 브라질, 나미비아 등지에서 산출되며, '페탈론'이라는 그리스어 단어에서 유래된 이름은 완벽한 벽개를 의미한다. 엽장석은 유리 세라믹 조리 기구인 코닝웨어의 원료, 세라믹 유약의 원료로 사용되며, 리튬 광석으로서 리튬 이온 배터리 수요 증가에 따라 가격이 상승하고 있다. 또한, 엽장석은 보석으로 사용되기도 한다.
| 광물 종류 | 규산염 광물 |
|---|---|
| 화학식 | LiAlSi₄O₁₀ |
| IMA 기호 | Ptl |
| 결정계 | 단사정계 |
| 공간군 | P2/a |
| 격자 상수 | a = 11.737 Å, b = 5.171 Å, c = 7.63 Å; β = 112.54°; Z = 2 |
| 색상 | 무색, 회색, 노란색, 분홍색, 흰색 |
| 결정형 | 판상 기둥 결정 및 주상 집괴 |
| 쌍정 | {001}에서 일반적, 층상 |
| 쪼개짐 | {001}에서 완전, {201}에서 불량 (두 방향 사이 각도 38.5°) |
| 깨짐 | 아패각상 |
| 굳기 정도 (모스 척도) | 6–6.5 |
| 광택 | 유리질, 쪼개짐 면에서 진주 광택 |
| 굴절률 | nα = 1.504, nβ = 1.510, nγ = 1.516 |
| 광학적 성질 | 이축성 (+) |
| 복굴절 | δ = 0.012 |
| 2V | 측정 시 82–84° |
| 조흔색 | 무색 |
| 비중 | 2.4 |
| 용융점 | 1350 °C |
| 가용성 | 불용성 |
| 투명도 | 투명 ~ 반투명 |
| 스트룬츠 분류 | 9.EF.05 |
|---|
| 진단 | 해당 사항 없음 |
|---|---|
| 참고 문헌 | Anthony, John W. et al. (2005). Petalite. Handbook of Mineralogy. Mineral Data Publishing. Webmineral Mindat Hurlbut, Cornelius S. and Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy, 20th ed., Wiley, pp. 459–460. ISBN 0-471-80580-7 |
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리튬 광물 -
레피돌라이트
레피돌라이트는 흑운모와 유사한 구조를 가진 엽상 규산염 광물로, 알루미늄과 리튬이 마그네슘과 철을 대체하며 분홍색, 보라색, 빨간색을 띠고, 루비듐의 주요 공급원이며 리튬 추출 등에 사용된다. -
리튬 광물 -
전기석
전기석은 붕소를 함유한 규산염 광물로, 화학 조성에 따라 다양한 색상과 물리적 특성을 보이며, 압전 및 초전 효과와 아름다운 색상으로 산업 및 보석 분야에서 활용된다. -
층상 규산염 광물 -
점토광물
점토광물은 습윤 시 가소성을 띠고 건조하거나 소성 시 단단해지는 미세 입자 크기의 지질 물질로, 판상 규산염 광물로 구성되어 다양한 화학 조성을 가지며, 토양 비옥도에 중요한 이온 교환 능력을 지니고, 풍화 작용이나 저온 열수 변질을 통해 생성되며, 구조에 따라 1:1형과 2:1형으로 분류되고, 생의학 및 재료 공학 등 다양한 분야에 응용된다. -
층상 규산염 광물 -
동석
동석은 활석을 주성분으로 하는 변성암으로, 가공성, 내구성, 내열성, 축열성이 뛰어나 조각, 건축 자재, 전기 절연체 등 다양한 용도로 사용된다. -
보석 -
다이아몬드
다이아몬드는 높은 경도, 열전도율, 광학적 투명도, 굴절률을 지닌 탄소 동소체로 보석 및 산업용으로 사용되지만, 채굴 과정에서 윤리적 문제가 발생하기도 하며 최근에는 합성 다이아몬드가 대체재로 부상하고 있다. -
보석 -
섬아연석
섬아연석은 (Zn,Fe)S 화학식의 황화광물로 면심입방격자 구조를 가지며, 철 함량에 따라 색과 광택이 다양하고, 전 세계 다양한 광상에서 갈레나, 황철석 등과 함께 산출되며, 아연과 희귀 금속의 공급원으로 활용된다.
2. 발견 및 산출지
엽장석은 1800년 브라질의 박물학자이자 정치가인 조제 보니파시오 지 안드라다 이 실바에 의해 발견되었다. 기준 산지는 스웨덴 우토 섬, 하닝에, 스톡홀름이다. 이름은 완벽한 벽개를 의미하는 그리스어 단어 '페탈론'에서 유래되었다.
엽장석의 경제적인 매장지는 웨스턴오스트레일리아 주 캘굴리, 브라질 미나스 제라이스 주 아라쿠아이, 나미비아 카리비브, 캐나다 매니토바, 짐바브웨 비키타 인근에서 발견된다. 엽장석 퇴적물은 캘굴리 근처에서 발견된다. 일본에서는, 후쿠오카현나가타레에서 산출된다。
리튬을 함유한 페그마타이트와 리튬 휘석, 리튬 운모, 전기석이 함유된 광상에서 생성된다. 엽장석은 유리 세라믹 조리 기구인 코닝웨어의 원료 및 세라믹 유약의 원료로 사용되어 왔다. 또한, 엽장석은 귀중품의 보석으로 사용될 수 있는 품질의 결정이 있다.
3. 성질 및 특징
엽장석은 판상 결정이나 주상 덩어리 형태로 발견된다. 무색, 회색, 노란색, 황회색, 백색 등 다양한 색을 띤다. 탄산 성분이 적고, 고밀도 함수 알칼리 붕규산염 액체가 존재하는 3킬로파스칼(kbar)의 압력 하에서 약 500도로 가열하면 리시아휘석과 석영으로 변환된다.
4. 용도
엽장석의 첫 번째 중요한 경제적 응용은 유리-세라믹 조리 기구 코닝웨어(CorningWare)의 원료로 사용되었다는 것이다. 이는 세라믹 유약의 원료로 사용될 수 있다.
엽장석은 중요한 리튬의 광석이며, 귀중품의 보석으로 사용될 수 있는 품질의 결정도 있다. 무색의 것은 종종 보석으로 이용된다.
반코야키(萬古焼)(욧카이치시)의 냄비에 사용되며, 열팽창률이 매우 작기 때문에 고열에서도 냄비가 깨지지 않는다. 엽장석 퇴적물은 서호주 캘굴리 근처에서 발견된다.
가전제품과 자동차에 광범위하게 리튬 이온 배터리의 수요가 세계적으로 확산되면서 가격이 상승 추세에 있다. 냄비에 적합한 짐바브웨산은 2017년경 1kg당 100엔 정도에서 2023년 현재 1000엔 정도로 급등하여, 전통 요업은 페타라이트의 대체화를 강요받고 있다.
5. 엽장석과 리튬 이온 배터리
엽장석은 중요한 리튬의 광석이다. 무색의 것은 종종 보석으로 이용된다. 반코야키(萬古焼)(요카이치시)의 냄비에 사용되며, 열팽창률이 매우 작기 때문에 고열에서도 냄비가 깨지지 않는다.
리튬 이온 배터리의 수요가 세계적으로 확산되면서 엽장석의 가격은 상승 추세에 있다. 냄비에 적합한 짐바브웨산 엽장석은 2017년경 1kg당 100엔 정도에서 2023년 현재 1000엔 정도로 급등하여, 전통 요업은 페타라이트의 대체화를 강요받고 있다.