概论:
珍珠岩是一种酸性火山喷发熔岩,由于冷却急速,形成玻璃质岩石;因其具有珍珠裂隙结构,故名珍珠岩。
珍珠岩包括珍珠岩、黑曜岩和松脂岩,三者化学成分相同,但所含水分比例不同,外观也不完全相同;珍珠岩具有珍珠裂隙结构,含水2-6%;松脂岩可见明显的松脂光泽,含水6-10%;黑曜岩具有玻璃光泽和贝壳状断口,含水2%以下;
物理化学性质:珍珠岩具有珍珠光泽,多呈浅灰、暗绿、黄白或褐色;黑曜岩呈黑色或褐色;碎片以及薄片的边缘部分呈透明或半透明;莫氏硬度为5.5-7;密度2.2-2.4;耐火度可达1300-1380摄氏度;
珍珠岩的一般化学成分是:SiO2 68-74%,Al2O3 12%左右,Fe2O3 0.5-3.6%,MgO 0.3%,CaO 0.7-1.0%,K2O 2-3%,Na2O 4-5%,H2O 2.3-6.4%。
珍珠岩的耐火度为1280-1360℃,安全使用温度为-200-+850℃
珍珠岩所包括的三种岩石均具有在瞬时高温条件(1200℃左右)下膨胀的性能;将原矿破碎,焙烧后即制成颗粒状膨胀珍珠岩;珍珠岩的膨胀系数为4-25倍,是制作优质超轻绝热材料的矿物原料;其膨胀性能大小与矿石中的化学成分和玻璃质纯净度有关。一般情况下,含水分高,含铁低,玻璃质纯净度高的矿石,膨胀倍数大,反之则小。
珍珠岩的特点在于容重小,通常小粒膨胀珍珠岩的容重为300公斤/立方米;
珍珠岩导热系数低,但导热系数通常分低温、中温、高温及低温真空等几种情况,比如,在容重为300公斤/米3 时,温度25±50C时,一般为0.076-0.072千卡/米.时.度;
在常温下和0.2-0.6㎜粒度的范围内,容重愈小导热系数愈低;如果粒度小于上述范围,则导热系数反而增高,所以小粒级膨胀珍珠岩适于高温条件使用,而0.2-0.6mm粒度级的膨胀珍珠岩适于低温条件使用。
另外,珍珠岩物理化学性能稳定,孔隙细微,耐火度高,吸声隔音性能好,吸水性及吸湿性能理想(重量吸水率一般为200%左右,体积吸水率一般为30%左右),抗冻性能好,抗压强度优越,有良好的电绝缘性,能吸收放射线,而且无毒无味、耐酸性好,耐碱性较差。
1、珍珠岩用途:
由于珍珠岩具有上述的优良物理化学性能,因之被广泛用于建筑工业、石化轻工、农林园艺以及环保等部门;膨胀珍珠岩的用途主要通过其制品表现出来,归纳起来,有下列几个方面:
建材工业:用作混凝土骨材;用于制造軽质、保温隔热吸音板;防火屋面和轻质防冻、防震、防辐射等高层建筑工程墙体的填料、灰浆等建筑材料;各种工业设备、管道、冷藏和运输工具的绝热层,如各种冷库工程的内壁、低沸点液体、气体的储罐内壁和运输工具的内壁等。另外,还用作各种隔热保温玻璃、矿棉、陶瓷等制品的配料。
轻工部门:用于制作过滤剂和填料,制作分子筛,用作过滤剂、去污洗涤剂;净化各种液体:用于酿酒、制作果汁、饮料、糖浆、糖、醋等食品加工制造业过滤微细颗粒、藻类、细菌等;
我国目前所使用的助滤剂均为低强度助滤剂,用途的范围及性能都有所限制;而有一家公司研制出一种一剂多用的改性助滤剂,在污水处理、食用油中的五脱等方面有着明显的特效,可替代活性碳、活性白土等,工艺简单,有着良好的社会效益和经济效益。
另外,珍珠岩还用于颜料搪瓷瓷釉的生产;宝石及玻璃制品的磨料以及特殊用途的包装材料。
化工工业:用作塑料、树脂和橡胶工业的充填剂;化学反应中的催化剂;工业塑料和喷漆等部门的去毒用料等。
石化工业:油井灌浆混合剂;精制润滑油时用作助滤剂;用于净化废油、石油脱蜡、分馏烷烃等方面。
环保产业:现代社会有三大污染:噪声污染、水污染和大气污染;比较合适粒径的珍珠岩能大大提高制品建材的吸声隔音性能;而且能净化食用水;对污水进行处理,特别是核工厂废水,从而优化人类的生活环境。
农林园艺:用作土壤改造,防止作物倒伏,控制肥效和肥力,以及用作杀虫剂、除草剂以及化肥、农药的稀释剂和载体。
冶金机械:用作塑性耐火材料;
国防部门:生产炸药时用作密度调节剂等
据有关材料,膨胀珍珠岩常常是以制品的形式广泛用于国民经济各部门,制品的做法通常是以膨胀珍珠岩为骨料,加入适量的水、水泥、水玻璃、磷酸盐等胶结剂,经搅拌、成型、干燥、焙烧或养护而成预定形状的产品,如板状、管状、微细颗粒状(助滤剂和炸药密度调解剂)等;制品的名称视其所用的胶结剂名称而定,如水泥膨胀珍珠岩。
2.我国珍珠岩储量和生产概况:
中国珍珠岩矿床主要分布于中国大陆地壳活动频繁的中生代,矿带北起黑龙江,南至南海海滨和海南岛,长约3000公里,宽约300-800公里。此矿带可进一步划分为三个亚带:一个是大兴安岭和燕山亚带:主要珍珠岩矿床有河北的宽城、平泉以及张家口,围场,沽源;辽宁的凌源、法库、建平以及锦州、锦西义县、黑山;山西的灵丘;河南的信阳、罗山;内蒙的多.