珍珠岩

     珍珠岩 perlite 珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石，因其具有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩矿包括珍珠岩，黑曜岩和松脂岩。三者的区别在于珍珠岩具有因冷凝作用形成的圆弧形裂纹，称珍珠岩结构，含水量2~6%；松脂岩具有独特的松脂光泽，含水量6~10%；黑曜岩具有玻璃光泽与贝壳状断口，含水量一般小于2%。

       我国珍珠岩矿床主要产于我国大陆地壳活动频繁的中生代。这个代的火山形成了北起黑龙江，南达南海海滨和海南岛，长3000公里，宽300~800公里的火山岩带。此岩带可进一步划分为三个亚带。第一亚带也叫大兴安岭、燕山亚带。这个亚带中国的主要珍珠岩产地有河北宽城、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；内蒙的多伦、太仆寺旗、正兰旗、中后旗等。第二亚带名叫东北北部、山东亚带。这个亚带中的珍珠岩矿床有吉林九台、黑龙江穆棱等。第三亚带名叫东南沿海亚带。这个亚带中的矿床有浙江宁海松脂岩矿床等。

当酸性熔岩喷发出地表时，由于岩浆骤冷而有很大粘度，使大量水蒸气未能从岩浆逸散而存于玻璃质中。当焙烧时，因突然受热达到软化程度，玻璃质中结合水汽化产出很大压力，体积迅速膨胀。在玻璃质冷却至软化温度以下时，便凝成空腔结构，形成多孔的膨胀珍珠岩。因此玻璃质是引起矿石膨胀的基础条件，水是引起矿石膨胀的内在原因，铁质是影响矿石膨胀的不利因素之一。 　　珍珠岩矿石类型、品级划分见表8。 　　表8 珍珠岩矿石类型、品级划分 　　类型 　　膨润土含量，% 　　膨胀倍数 　　矿石品级 　　珍珠岩 　　<10 　　≥15 　　一级品 　　脱玻化珍珠岩 　　10~40 　　<15~≥7 　　二、三级品 　　强脱玻化珍珠岩 　　>40~65 　　<7 　　夹石 　　2、 主要用途 　　珍珠岩原砂经细粉碎和超细粉碎，可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。 　　珍珠岩经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火、吸音等特点，广泛应用于多种工业部门。见表9。 　　表9 膨胀珍珠岩的主要用途 　　应用领域 　　主要用途 　　建筑工业 　　混凝土骨材；轻质、保温、隔热吸音板；防火屋面和轻质防冻、防震、防火、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、管道绝热层；各种深冷、冷库工程的内壁；低沸点液体、气体的贮藏内壁和运输工具的内壁等 　　助滤剂和填料 　　制作分子筛，过滤剂，去污剂；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；净化各种液体；净化水可达到对人畜无害的程度；化工工业塑料、喷漆业去毒、净化废油、石油脱蜡、分馏烷、烃；作为颜料搪瓷、釉、塑料、树脂和橡胶业的充填剂；化学反应中的催化剂，以及油井灌浆混合剂 　　农林园艺 　　土壤改造，调节土壤板结，防止农作物倒伏，控制肥效和肥度，以及作为杀虫剂和除草剂的稀释剂和载体 　　机械、冶金、水电、轻工业 　　作各种隔热、保温玻璃、矿棉、陶瓷等制品的配料 　　其他 　　精致物品及污染物品的包装材料，宝石、彩石、玻璃制品的磨料，炸药密度调节剂、污水处理

产品质量标准

　　1、 有用元素及主要伴生元素对原料的影响 　　目前，珍珠岩的主要用途以生产膨胀珍珠岩及制品，膨胀的效果是影响制品质量的主要因素。影响珍珠岩膨胀性能的因素见表10。 　　表10 影响珍珠岩膨胀性能的因素 　　影响因素 　　膨胀性能 　　玻璃质透明度和结构发育程度 　　玻璃质由透明、半透明至不透明，珍珠岩结构由极发育、较发育至不发育，膨胀倍数相应地由大变小 　　透长石及石英斑晶含量 　　玻璃质中透长石及石英斑晶的存在，不利矿石的膨胀。具有斑晶的珍珠岩膨胀后，其气孔相互联通，造成孔隙过大，影响绝热性能 　　含铁量 　　矿石含铁量过高，影响产品的颜色，且有降低膨胀效果的趋势 　　含水量 　　矿石含水量是影响产品质量的因素之一 　　2、 地质上常用的对珍珠岩质量划分标准，见表11。 　　表11 珍珠岩的质量分级标准① 　　等级 　　膨胀倍数（k0） 　　外观特征 　　折光率 　　fe2o3含量，% 　　一级 　　（优质矿石） 　　>20 　　具有明亮的玻璃光泽或松脂光泽，碎片透明 　　一般<1.5 　　一般<1.0 　　二级 　　（中等矿石） 　　10~20 　　具有玻璃光泽或松脂光泽 　　一般>1.5 　　一般>1.0 　　三级 　　（劣等矿石） 　　<10 　　光泽较晦暗，有的局部呈土状光泽。碎片不透明，有的呈角砾构造或显著流纹 　　工业上应采用一级珍珠岩矿石。三级矿石不准使用。对化学成分的要求为sio2占70%左右；h2o占4~6%；fe2o3 + feo必须<1%。 　　3、 国家标准 　　膨胀珍珠岩用矿砂采用国家建筑材料工业局1988年9月批准的中华人民共和国专业标准，其技术要求见表12。 　　表12 膨胀珍珠岩用矿砂的技术要求 　　指标名称 　　性 能 要 求 　　ⅰ级 　　ⅱ级 　　ⅲ级 　　化学组成 　　sio2，% 　　≥68.0 　　全铁，% 　　<1.5 　　1.5~2.0 　　>2.0 　　烧失量，% 　　3.0~9.0 　　吸附水含量，% 　　≤2.0 　　杂质（包括斑晶、夹石）含量，% 　　<3.0 　　3.0~5.0 　　5.0~8.0 　　实验室膨胀倍数 　　珍珠岩，倍 　　>5.0 　　3.5~5.0 　　3.5~5.0 　　松脂岩，倍 　　>7.0 　　5.0~7.0 　　5.0~7.0 　　膨胀珍珠岩容重 　　（堆积密度），kg/m3 　　<80.0 　　80.0~150.0 　　150.0~250.0 　　粒 度 　　0.25~0.5mm 　　0.25筛通过量，% 　　≤5.0 　　0.5筛通余过量，% 　　≤2.0 　　0.25~0.84mm 　　0.25筛过量，% 　　≤5.0 　　0.84筛余量，% 　　≤2.0 　　0.177~0.84mm 　　0.177筛过量，% 　　≤7.0 　　0.84筛余量，% 　　≤2.0 　　注：对于特殊要求，由供需双方商定。 　　4、地方标准 　　《db/410000d63001-86》系河南省地方标准，该标准对膨胀珍珠岩用矿砂的技术指标要求见表13： 　　表13 膨胀珍珠岩用矿砂技术指标要求（db/410000d63001-86） 　　指 标 名 称 　　单 位 　　指 标 值 　　化学组成 　　sio2 　　% 　　≥68 　　feo 　　≤1 　　h2o（烧失量） 　　2~9 　　玻璃质含量 　　% 　　≥90 　　杂质（包括夹石、斑晶等）含量 　　% 　　≤10 　　膨胀倍数 　　（实验室） 　　一 级 　　倍 　　≥6.0 　　二 级 　　5.0~6.0 　　三 级 　　4.0~5.0 　　松散密度（容重） 　　kg/m3 　　1100~1300 　　粒 度 　　20~60目 　　% 　　上限筛不允许超过2% 　　下限筛不允许超过2% 　　60~80目 　　矿石组成 　　全玻璃质结构或玻基斑状结构、珍珠或流纹珍珠构造，玻璃质透明度好、无明显脱玻化作用，呈珍珠、玻璃或松脂光泽 当酸性熔岩喷发出地表时，由于岩浆骤冷而有很大粘度，使大量水蒸气未能从岩浆逸散而存于玻璃质中。当焙烧时，因突然受热达到软化程度，玻璃质中结合水汽化产出很大压力，体积迅速膨胀。在玻璃质冷却至软化温度以下时，便凝成空腔结构，形成多孔的膨胀珍珠岩。因此玻璃质是引起矿石膨胀的基础条件，水是引起矿石膨胀的内在原因，铁质是影响矿石膨胀的不利因素之一。

　　珍珠岩矿石类型、品级划分见表8。

　　表8 珍珠岩矿石类型、品级划分

　　类型

　　膨润土含量，%

　　膨胀倍数

　　矿石品级

　　珍珠岩

　　<10

　　≥15

　　一级品

　　脱玻化珍珠岩

　　10~40

　　<15~≥7

　　二、三级品

　　强脱玻化珍珠岩

　　>40~65

　　<7

　　夹石

　　2、 主要用途

　　珍珠岩原砂经细粉碎和超细粉碎，可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。

　　珍珠岩经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火、吸音等特点，广泛应用于多种工业部门。见表9。

　　表9 膨胀珍珠岩的主要用途

　　应用领域

　　主要用途

　　建筑工业

　　混凝土骨材；轻质、保温、隔热吸音板；防火屋面和轻质防冻、防震、防火、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、管道绝热层；各种深冷、冷库工程的内壁；低沸点液体、气体的贮藏内壁和运输工具的内壁等

　　助滤剂和填料

　　制作分子筛，过滤剂，去污剂；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；净化各种液体；净化水可达到对人畜无害的程度；化工工业塑料、喷漆业去毒、净化废油、石油脱蜡、分馏烷、烃；作为颜料搪瓷、釉、塑料、树脂和橡胶业的充填剂；化学反应中的催化剂，以及油井灌浆混合剂

　　农林园艺

　　土壤改造，调节土壤板结，防止农作物倒伏，控制肥效和肥度，以及作为杀虫剂和除草剂的稀释剂和载体

　　机械、冶金、水电、轻工业

　　作各种隔热、保温玻璃、矿棉、陶瓷等制品的配料

　　其他

　　精致物品及污染物品的包装材料，宝石、彩石、玻璃制品的磨料，炸药密度调节剂、污水处理

产品质量标准

　　1、 有用元素及主要伴生元素对原料的影响

　　目前，珍珠岩的主要用途以生产膨胀珍珠岩及制品，膨胀的效果是影响制品质量的主要因素。影响珍珠岩膨胀性能的因素见表10。

　　表10 影响珍珠岩膨胀性能的因素

　　影响因素

　　膨胀性能

　　玻璃质透明度和结构发育程度

　　玻璃质由透明、半透明至不透明，珍珠岩结构由极发育、较发育至不发育，膨胀倍数相应地由大变小

　　透长石及石英斑晶含量

　　玻璃质中透长石及石英斑晶的存在，不利矿石的膨胀。具有斑晶的珍珠岩膨胀后，其气孔相互联通，造成孔隙过大，影响绝热性能

　　含铁量

　　矿石含铁量过高，影响产品的颜色，且有降低膨胀效果的趋势

　　含水量

　　矿石含水量是影响产品质量的因素之一

　　2、 地质上常用的对珍珠岩质量划分标准，见表11。

　　表11 珍珠岩的质量分级标准①

　　等级

　　膨胀倍数（k0）

　　外观特征

　　折光率

　　fe2o3含量，%

　　一级

　　（优质矿石）

　　>20

　　具有明亮的玻璃光泽或松脂光泽，碎片透明

　　一般<1.5

　　一般<1.0

　　二级

　　（中等矿石）

　　10~20

　　具有玻璃光泽或松脂光泽

　　一般>1.5

　　一般>1.0

　　三级

　　（劣等矿石）

　　<10

　　光泽较晦暗，有的局部呈土状光泽。碎片不透明，有的呈角砾构造或显著流纹

　　工业上应采用一级珍珠岩矿石。三级矿石不准使用。对化学成分的要求为sio2占70%左右；h2o占4~6%；fe2o3 + feo必须<1%。

　　3、 国家标准

　　膨胀珍珠岩用矿砂采用国家建筑材料工业局1988年9月批准的中华人民共和国专业标准，其技术要求见表12。

　　表12 膨胀珍珠岩用矿砂的技术要求

　　指标名称

　　性 能 要 求

　　ⅰ级

　　ⅱ级

　　ⅲ级

　　化学组成

　　sio2，%

　　≥68.0

　　全铁，%

　　<1.5

　　1.5~2.0

　　>2.0

　　烧失量，%

　　3.0~9.0

　　吸附水含量，%

　　≤2.0

　　杂质（包括斑晶、夹石）含量，%

　　<3.0

　　3.0~5.0

　　5.0~8.0

　　实验室膨胀倍数

　　珍珠岩，倍

　　>5.0

　　3.5~5.0

　　3.5~5.0

　　松脂岩，倍

　　>7.0

　　5.0~7.0

　　5.0~7.0

　　膨胀珍珠岩容重

　　（堆积密度），kg/m3

　　<80.0

　　80.0~150.0

　　150.0~250.0

　　粒 度

　　0.25~0.5mm

　　0.25筛通过量，%

　　≤5.0

　　0.5筛通余过量，%

　　≤2.0

　　0.25~0.84mm

　　0.25筛过量，%

　　≤5.0

　　0.84筛余量，%

　　≤2.0

　　0.177~0.84mm

　　0.177筛过量，%

　　≤7.0

　　0.84筛余量，%

　　≤2.0

　　注：对于特殊要求，由供需双方商定。

　　4、地方标准

　　《db/410000d63001-86》系河南省地方标准，该标准对膨胀珍珠岩用矿砂的技术指标要求见表13：

　　表13 膨胀珍珠岩用矿砂技术指标要求（db/410000d63001-86）

　　指 标 名 称

　　单 位

　　指 标 值

　　化学组成

　　sio2

　　%

　　≥68

　　feo

　　≤1

　　h2o（烧失量）

　　2~9

　　玻璃质含量

　　%

　　≥90

　　杂质（包括夹石、斑晶等）含量

　　%

　　≤10

　　膨胀倍数

　　（实验室）

　　一 级

　　倍

　　≥6.0

　　二 级

　　5.0~6.0

　　三 级

　　4.0~5.0

　　松散密度（容重）

　　kg/m3

　　1100~1300

　　粒 度

　　20~60目

　　%

　　上限筛不允许超过2%

　　下限筛不允许超过2%

　　60~80目

　　矿石组成

　　全玻璃质结构或玻基斑状结构、珍珠或流纹珍珠构造，玻璃质透明度好、无明显脱玻化作用，呈珍珠、玻璃或松脂光泽

质量要求： 　　1、 玻璃质纯洁，透明度好，颜色浅的多属优质。 　　

                       2、 没有或有轻微脱玻璃化作用，严重的属劣质。 　　

                       3、 不含或少含晶质物，含量多的属劣质。 　　

                       4、 化学成分：sio2 70%±，h20 4~6%，fe2o3<1%为优质，>1%为中劣质。