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新闻动态
珍珠岩的分布生产和应用
发布时间:2012-04-14 11:35:11

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;内蒙的多伦、太仆寺旗、正蓝旗和喀喇沁旗的宁城一带等。另一个是东北北部和山东亚带:主要珍珠岩矿床有吉林九台、黑龙江穆棱等。第三个是东南沿海亚带:主要有浙江东北部松脂岩矿床等。
  根据有关地质资料,珍珠岩矿带包括有17个省区,共34处矿区;主要集中在河南、山西、黑龙江、辽宁、山东、江苏、江西和内蒙古等地区;
  其中,河南居首位,储量为9289万吨,基础储量10622万吨;山西第二,储量3409万吨,基础储量4261万吨;黑龙江第三,储量675万吨,基础储量843万吨,;江苏第四,储量和基础储量均为579万吨;山东第五,储量337万吨,基础储量483万吨;辽宁第六,储量57万吨,基础储量503万吨;浙江第七,储量242万吨,基础储量296万吨;内蒙第八,储量208万吨,基础储量263万吨;江西第九,储量59万吨,基础储量403万吨。其它查明资源储量较大的还有河北、安徽、福建、广西、新疆等。
   从技术上讲,我国信阳已经使用电膨化炉生产球形闭孔珍珠岩,是继美、日、法之后第4个掌握此项技术的国家。
  今后开拓珍珠岩新用途的方向,主要是建筑材料中的隔热、保温、轻质承压和具有装饰性的制品;用于节能制品,助滤、吸收、充填和密度调节制品,细粒膨胀珍珠岩利用和开拓新用途制品等。这些问题得以解决,将大大提高珍珠岩的使用范围和用量,推动珍珠岩工业的发展。
  
3.国内主要珍珠岩消费领域有如下述:
  建筑工业:
  用作墙体材料,以膨胀珍珠岩为原料制造水泥珍珠岩混凝土墙板和陶粒珍珠岩混凝土墙板,比轻质混凝土板便宜17%,比普通砖便宜40%,具有较好隔音性能。
  用作屋面材料;保温、防水性能好而且造价便宜;它比采用松散炉渣作保温层的屋面便宜31%,比矿棉毡保温屋面便宜39.4%,比泥煤板保温屋面便宜48.7%,比泡沫混凝土保温屋面便宜52.8%。
  用作抹面材料:
  膨胀珍珠岩抹面材料具有优良的保温、隔热、吸音、耐火等性能,而且施工上还具有立即使用、硬化快、成本低等优点。据试验,采用厚2cm的石灰膨胀珍珠岩抹面层,其保温效果,相当于厚12~14cm的普通砖墙的效果。这种抹面材料,比普通抹面材料要轻60%。
  用作松散填充材料: 
  在框架轻板建筑中,膨胀珍珠岩是一种较为理想的材料,在一些工程中,也可在空斗墙或空心砌块中,填充膨胀珍珠岩粉料,能达到良好的保温、隔热的效果。
  生产泡沫玻璃和珍珠岩泡沫作为隔热材料:用膨胀珍珠岩生产耐火用的轻质喷涂料。
  低温工程中的应用
  膨胀珍珠岩与其它绝热材料相比,具有导热系数低,价格便宜,适用温度范围广等优点。因此,已广泛用于低温工程和有低温过程设备、管道装置之中:如用作冷藏库的隔热填充材料;作冷藏运输的隔热材料;液化天然气贮存,运输和输送用的隔热材料;空气分离装置用的隔热材料;液氧、液氮和液氩的贮存、运输所用的贮槽;在液氢生产中,氮级和氢级的冷箱;在深冷法分离乙烯生产,氩气及其它稀有气体的生产中,也常用膨胀珍珠岩作绝热材料。
  过滤技术方面的应用
  助滤剂:在过滤含有杂质的液体时,通常采用筛网(或滤布)与助滤剂相结合的方法。膨胀珍珠岩无毒,不含能在液体中溶解的无机质或有机质,对液体的芳香和色素成分的吸附能力低,而且过滤速度快,因而是一种良好的助滤剂。
  我国目前在饮料、酒类、医药、化工等行业中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,需要开拓新型的过滤介质;新莱特公司研制出改性助滤剂。改性助滤剂是一种一剂多用的产品,在污水的处理、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,使工艺简单化,并大大降低了生产成本,有着良好的社会效益和经济效益。
  生产特殊滤纸:用硅藻土和珍珠岩滤粉加以纤维素浆液经离子改良剂处理和真空粘结、干燥制成滤纸,就是其中的一种方法。这种方法对于过滤食品工业中和药物工业中的液体尤为适合。   
  作含水炸药的密度调剂:经增水增油处理过的膨胀珍珠岩粉,已用作含水炸药的密度调节剂。
  其它方面的应用:
  珍珠岩粉可作釉料,也可作坯料生产日用瓷、美术瓷和卫生瓷。此外还用于污水处理(特别是核工厂废水)、铸造、园艺、农药载体等方面。
  总之,随着国家科学技术的发展,珍珠岩的用途也将更加广泛,技术含量也将更高。

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