珍珠巖顆粒礦產(chǎn)分布
膨脹珍珠巖原料礦床主要為酸性火山噴發(fā)巖產(chǎn)物。中國(guó)自中生代以來，各類巖漿大量噴出，在侏羅系、白堊系、第三系、第四系內(nèi)均形成有膨脹珍珠巖礦床。
已在山西、遼寧、內(nèi)蒙古、河南、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、山東、江西、湖北、河北等十多個(gè)省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)膨脹珍珠巖礦床，其中產(chǎn)于山西的儲(chǔ)量Zui大。已開發(fā)的較大的礦床有：河南信陽上天梯、河南羅山、遼寧建平、浙江縉云、吉林九臺(tái)、山西靈丘等處。
編輯本段工業(yè)指標(biāo)
礦床的主要工業(yè)指標(biāo)
決定膨脹珍珠巖原料工業(yè)價(jià)值的，主要是它們?cè)诟邷乇簾蟮呐蛎洷稊?shù)和產(chǎn)品容重。
1．膨脹倍數(shù)k0>5~15倍
2．容重≤80kg/m3~200 kg/m3
質(zhì)量要求：
1．玻璃質(zhì)純潔，透明度好，顏色淺的多屬優(yōu)質(zhì)。
2． 沒有或有輕微脫玻璃化作用，嚴(yán)重的屬劣質(zhì)。
3．不含或少含晶質(zhì)物，含量多的屬劣質(zhì)。
4． 化學(xué)成分：sio2 70%±，h204~6%，fe2o3<1%為優(yōu)質(zhì)，>1%為中劣質(zhì)。
編輯本段礦石性質(zhì)
礦物組成
珍珠巖、松脂巖和黑曜巖三種類型的巖石均具有在瞬間高溫條件下膨脹的性能。珍珠巖的礦石類型、物質(zhì)組成、特征、含水量見表4。
表4 珍珠巖的礦物組成及礦石特征
礦物組成
主要成分為塊狀、多孔狀、浮石狀珍珠巖，含少量透長(zhǎng)石、石英的斑晶、微晶及各種形態(tài)的雛晶、隱晶質(zhì)礦物、角閃石等
圓弧形裂紋，斷口呈參差狀，珍珠光澤，風(fēng)化后為油脂光澤，條痕白色
2~6
主要成分為松脂巖，水解松脂巖和水化松脂巖，含少量透長(zhǎng)石和白色凝灰物質(zhì)，呈不規(guī)則分布
斷口呈貝殼狀，松脂光澤，條痕白色
6~10
主要成分為黑曜巖、黑曜斑巖和水化黑曜巖，含少量石英、長(zhǎng)石斑晶，極少量不透明的磁鐵礦、剛玉等
斷口平坦或貝殼狀，部分參差狀，玻璃光澤，風(fēng)化后為油脂光澤，條痕白色
<2
礦物特征
1）珍珠巖的主要物理性質(zhì)，見表5。表5 珍珠巖的主要物理性質(zhì)
顏色 | 黃白、肉紅、暗綠、灰、褐棕、黑灰等色，其中以灰白-淺灰為主 |
外觀 | 斷口參差狀、貝殼狀、裂片狀、條痕白色，碎片及薄邊緣部分透明或半透明 |
莫氏硬度 | 5．5~7 |
密度g/cm3 | 2．2~2.4 |
耐火度 | 1300~1380°c |
折光率 | 1．483~1.506 |
膨脹倍數(shù) | 4~25 |
2）珍珠巖礦石的一般化學(xué)成份 見表6。表6 珍珠巖礦石的一般化學(xué)成分，%
礦石類型 | sio2 | al2o3 | fe2o3 | cao | k2o | na2o | mgo | h2o |
珍珠巖 | 68~74 | ±12 | 0.5~3.6 | 0.7~1.0 | 2~3 | 4~5 | 0.3 | 2.3~6.4 |
3)我國(guó)部分產(chǎn)地珍珠巖、松脂巖、黑曜巖的化學(xué)成分，見表7。
表7 我國(guó)部分產(chǎn)地珍珠巖、松脂巖、黑曜巖的化學(xué)成分
編輯本段工藝特性
當(dāng)酸性熔巖噴發(fā)出地表時(shí)，由于巖漿驟冷而有很大粘度，使大量水蒸氣未能從巖漿逸散而存于玻璃質(zhì)中。當(dāng)焙燒時(shí)，因突然受熱達(dá)到軟化程度，玻璃質(zhì)中結(jié)合水汽化產(chǎn)出很大壓力，體積迅速膨脹。在玻璃質(zhì)冷卻至軟化溫度以下時(shí)，便凝成空腔結(jié)構(gòu)，形成多孔的膨脹珍珠巖。因此玻璃質(zhì)是引起礦石膨脹的基礎(chǔ)條件，水是引起礦石膨脹的內(nèi)在原因，鐵質(zhì)是影響礦石膨脹的不利因素之一。
珍珠巖的氧化與熔融溫度為：開始收縮溫度為1025℃，軟化溫度為1175℃，熔融溫度大于1500℃，軟化溫度范圍為150℃，熔化溫度范圍為325℃。珍珠巖開始收縮的溫度比長(zhǎng)石低120℃，軟化溫度低75℃，軟化范圍加寬95℃。由于這些特性，珍珠巖在陶瓷制品燒成中可以大大降低燒成溫度，改進(jìn)燒結(jié)的質(zhì)量。通過進(jìn)一步深入研究，珍珠巖還有一種特性，即含有珍珠巖的陶瓷坯體中，莫來石晶體形成較早，從而有利于燒結(jié)過程的展開。這樣一來，含珍珠巖坯體除具有與長(zhǎng)石-石英-黏土(高嶺礦物)三元系坯體配方相同的工藝特性之外，還能降低燒成溫度(從原來的1280℃降低為1180℃-1160℃)，并且具有良好的熱穩(wěn)定性。[1]
珍珠巖礦石類型、品級(jí)劃分見表8。
表8 珍珠巖礦石類型、品級(jí)劃分
類型 | 膨潤(rùn)土含量，% | 膨脹倍數(shù) | 礦石品級(jí) |
珍珠巖 | <10 | ≥15 | 一級(jí)品 |
脫?；渲閹r | 10~40 | 7≤ <15 | 二、三級(jí)品 |
強(qiáng)脫?；渲閹r | >40~65 | <7 | 夾石 |
編輯本段外觀形態(tài)
形態(tài)是珍珠巖Zui醒目的外觀特征之一。不同的珍珠巖征性形態(tài)，同一種珍珠巖，因?yàn)樾纬蓷l件不同，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分等不同，往往有其他特征也可能以不同的形態(tài)出現(xiàn)是識(shí)別珍珠巖的標(biāo)志，也是分析珍珠巖成因的依據(jù)。
對(duì)晶質(zhì)珍珠巖形態(tài)的研究以單體和集合體為主形態(tài)。因此，珍珠巖的形態(tài)不僅。對(duì)固態(tài)非晶質(zhì)準(zhǔn)(或似)珍珠巖，則只有集合體珍珠巖的單體形態(tài)珍珠巖單體即珍珠巖的單個(gè)晶體。珍珠巖單體形態(tài)主要包括珍珠巖晶體結(jié)晶習(xí)性(具體體現(xiàn)在晶體形狀上)及晶面花紋兩個(gè)方面.[2]
結(jié)晶習(xí)性
生長(zhǎng)條件一定時(shí)，同種晶體總能發(fā)育成一定的形狀，這種性質(zhì)稱晶體的結(jié)晶習(xí)性，簡(jiǎn)稱晶習(xí)或晶癖。根據(jù)珍珠巖晶體在三維空間的發(fā)育特征，通常將結(jié)晶習(xí)性分為三種荃本類型，即，一向延長(zhǎng)型:晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育，呈柱狀、針狀、纖維狀等形態(tài)，如柱狀石英、針狀普通角閃石、纖維狀石膏、石棉等;二向延長(zhǎng)型:晶體沿兩個(gè)方向特別發(fā)育，呈鱗片狀、片狀、板狀等形態(tài)，如片狀云母、板狀石膏等，三向等長(zhǎng)型:晶體在三維空間發(fā)育程度近于相等，呈等軸狀或粒狀，如立方體石鹽、黃鐵礦等。[2]
除了上述三種基本類型外，珍珠巖的結(jié)晶習(xí)性還有一些過渡類型。如介于一向延長(zhǎng)與二向長(zhǎng)型之間的板柱狀，介于二向延長(zhǎng)與三向等長(zhǎng)型之間的厚板狀，介于三向等長(zhǎng)與一向延長(zhǎng)型之間的短柱狀等。[2]
珍珠巖單體的形狀首先與其結(jié)構(gòu)、成分等內(nèi)部因素有關(guān)。如角閃石等結(jié)構(gòu)中其有鏈狀絡(luò)陰離子團(tuán)的珍珠巖，常沿著鏈的方向發(fā)育成柱狀、針狀、纖維狀。另外，珍珠巖單體形狀還受晶休生長(zhǎng)時(shí)的外部環(huán)境控制。如由于生長(zhǎng)時(shí)的溫度不同，軸的切面呈菱形。再如方解石由于生長(zhǎng)溫度不同，其晶體可呈800多種形狀。[2]
編輯本段主要用途
珍珠巖原砂經(jīng)細(xì)粉碎和超細(xì)粉碎，可用于橡塑制品、顏料、油漆、油墨、合成玻璃、隔熱膠木及一些機(jī)械構(gòu)件和設(shè)備中作填充料。
珍珠巖經(jīng)膨脹而成為一種輕質(zhì)、多功能新型材料。具有表觀密度輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用溫度范圍廣、吸濕能力小，且無毒、無味、防火、吸音等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)部門。見表9。
表9 膨脹珍珠巖的主要用途
應(yīng)用領(lǐng)域 | 建筑工業(yè) | 助濾劑和填料 | 農(nóng)林園藝 | 機(jī)械、冶金、水電、輕工業(yè) |
主要用途 | 混凝土骨材；輕質(zhì)、保溫、隔熱吸音板；防火屋面和輕質(zhì)防凍、防震、防火、防輻射等高層建筑工程墻體的填料、灰漿等建筑材料；各種工業(yè)設(shè)備、管道絕熱層；各種深冷、冷庫工程的內(nèi)壁；低沸點(diǎn)液體、氣體的貯藏內(nèi)壁和運(yùn)輸工具的內(nèi)壁等 | 制作分子篩，過濾劑，去污劑；用于釀酒、制作果汁、飲料、糖漿、糖、醋等食品加工制造業(yè)過濾微細(xì)顆粒、藻類、細(xì)菌等；凈化各種液體；凈化水可達(dá)到對(duì)人畜無害的程度；化工工業(yè)塑料、噴漆業(yè)去毒、凈化廢油、石油脫蠟、分餾烷、烴；作為顏料搪瓷、釉、塑料、樹脂和橡膠業(yè)的充填劑；化學(xué)反應(yīng)中的催化劑，以及油井灌漿混合劑 | 土壤改造，調(diào)節(jié)土壤板結(jié)，防止農(nóng)作物倒伏，控制肥效和肥度，以及作為殺蟲劑和除草劑的稀釋劑和載體 | 作各種隔熱、保溫玻璃、礦棉、陶瓷等制品的配料 |
精致物品及污染物品的包裝材料，寶石、彩石、玻璃制品的磨料，炸藥密度調(diào)節(jié)劑、污水處理
編輯本段質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1．有用元素及主要伴生元素對(duì)原料的影響
目前，珍珠巖的主要用途以生產(chǎn)膨脹珍珠巖及制品，膨脹的效果是影響制品質(zhì)量的主要因素。影響珍珠巖膨脹性能的因素見表10。
表10 影響珍珠巖膨脹性能的因素
影響因素 | 膨脹性能 |
玻璃質(zhì)透明度和結(jié)構(gòu)發(fā)育程度 | 玻璃質(zhì)由透明、半透明至不透明，珍珠巖結(jié)構(gòu)由極發(fā)育、較發(fā)育至不發(fā)育，膨脹倍數(shù)相應(yīng)地由大變小。 |
透長(zhǎng)石及石英斑晶含量 | 玻璃質(zhì)中透長(zhǎng)石及石英斑晶的存在，不利礦石膨脹。具有斑晶的珍珠巖膨脹后，其氣孔相互聯(lián)通，造成孔隙過大，影響絕熱性能 |
含鐵量 | 礦石含鐵量過高，影響產(chǎn)品的顏色，且有降低膨脹效果的趨勢(shì)。 |
含水量 | 礦石含水量是影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素之一。 |
2．地質(zhì)上常用的對(duì)珍珠巖質(zhì)量劃分標(biāo)準(zhǔn)，見表11。
表11 珍珠巖的質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)①
等級(jí) | 膨脹倍數(shù)（k0） | 外觀特征 | 折光率 | fe2o3含量，% |
一級(jí)（優(yōu)質(zhì)礦石） | >20 | 具有明亮的玻璃光澤或松脂光澤，碎片透明 | 一般<1.5 | 一般<1.0 |
二級(jí)（中等礦石） | 10~20 | 具有玻璃光澤或松脂光澤 | 一般>1.5 | 一般>1.0 |
三級(jí)（劣等礦石） | <10 | 光澤較晦暗，有局部呈土狀光澤 |
"珍珠巖顆粒"的顏色為灰白色，硬度是1，膨脹倍數(shù)為3，SiO2含量≥是2.7（%），密度為1（g/cm3），粒度是0.1（目），水分含量≤為1（%），產(chǎn)地是河南信陽