珍珠岩

珍珠岩图片珍珠岩、松脂岩和黑曜岩三种类型的岩石均具有在瞬间高温条件下膨胀的性能。珍珠岩的矿石类型、物质组成、特征、含水量。

珍珠岩的矿物组成及矿石特征

矿物组成

矿石特征含水量，%

主要成分为块状、多孔状、浮石状珍珠岩，含少量透长石、石英的斑晶、微晶及各种形态的雏晶、隐晶质矿物、角闪石等

圆弧形裂纹，断口呈参差状，珍珠光泽，风化后为油脂光泽，条痕白色

2~6

主要成分为松脂岩，水解松脂岩和水化松脂岩，含少量透长石和白色凝灰物质，呈不规则分布

断口呈贝壳状，松脂光泽，条痕白色

6~10

主要成分为黑曜岩、黑曜斑岩和水化黑曜岩，含少量石英、长石斑晶，极少量不透明的磁铁矿、刚玉等

断口平坦或贝壳状，部分参差状，玻璃光泽，风化后为油脂光泽，条痕白色

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1）珍珠岩的主要物理性质 　　

2）珍珠岩矿石的一般化学成份

3)中国部分产地珍珠岩、硅藻土的化学成分

化学成分

膨胀珍珠岩原料矿床主要为酸性火山喷发岩产物。中国自中生代以来，各类岩浆大量喷出，在侏罗系、白垩系、第三系、第四系内均形成有膨胀珍珠岩矿床。已在山西、辽宁、内蒙古、河南、吉林、黑龙江、江苏、浙江、山东、江西、湖北、河北等十多个省、自治区发现膨胀珍珠岩矿床，其中产于山西的储量最大。已开发的较大的矿床有：河南信阳上天梯、河南罗山、辽宁建平、浙江缙云、吉林九台、山西灵丘等处。

形态是珍珠岩最醒目的外观特征之一。不同的珍珠岩征性形态，同一种珍珠岩，因为形成条件不同，由于内部结构、成分等不同，往往有其他特征也可能以不同的形态出现是识别珍珠岩的标志，也是分析珍珠岩成因的依据。

对晶质珍珠岩形态的研究以单体和集合体为主形态。因此，珍珠岩的形态不仅。对固态非晶质准(或似)珍珠岩，则只有集合体珍珠岩的单体形态珍珠岩单体即珍珠岩的单个晶体。珍珠岩单体形态主要包括珍珠岩晶体结晶习性(具体体现在晶体形状上)及晶面花纹两个方面。

结晶习性

珍珠岩图片生长条件一定时，同种晶体总能发育成一定的形状，这种性质称晶体的结晶习性，简称晶习或晶癖。根据珍珠岩晶体在三维空间的发育特征，通常将结晶习性分为三种荃本类型，即，一向延长型：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状、纤维状等形态，如柱状石英、针状普通角闪石、纤维状石膏、石棉等；二向延长型：晶体沿两个方向特别发育，呈鳞片状、片状、板状等形态，如片状云母、板状石膏等，三向等长型：晶体在三维空间发育程度近于相等，呈等轴状或粒状，如立方体石盐、黄铁矿等。

除了上述三种基本类型外，珍珠岩的结晶习性还有一些过渡类型。如介于一向延长与二向长型之间的板柱状，介于二向延长与三向等长型之间的厚板状，介于三向等长与一向延长型之间的短柱状等。

珍珠岩单体的形状首先与其结构、成分等内部因素有关。如角闪石等结构中其有链状络阴离子团的珍珠岩，常沿着链的方向发育成柱状、针状、纤维状。另外，珍珠岩单体形状还受晶休生长时的外部环境控制。如由于生长时的温度不同，轴的切面呈菱形。再如方解石由于生长温度不同，其晶体可呈800多种形状。

珍珠岩图片

矿床的工业类型

地质上对珍珠岩的划分有三种。这三种划分除对比化学成分上的限制略有不同外，其他各项或是互相类似，或是互相补充的。三种划分的具体内容见下列三表： 　

（1）第一种分级：k0指由工厂焙烧炉试验得到的矿石膨胀倍数、通常为实验室焙烧试验倍数k的2倍左右，如表Ⅰ所示。

（2）第二种分级：见表Ⅱ。 　

（3）第三种分级：见表Ⅲ。 　　

上面三种对矿石级别的划分，主要是按照矿石膨胀性能好坏进行的。实际应用何种品级应根据需要具体决定。上面三种划分都把岩石的化学成份同其膨胀倍数联系在一起。认为珍珠岩的膨胀倍数不一定完全取决于其化学成份。 因为根据中国山西灵丘县珍珠岩矿的资料，有膨胀倍数k大于10而其Na2O/K2O=1~1.5的珍珠岩存在。 　　表 

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。^[2]

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 。  

开发利用现状、存在问题及解决对策

珍珠岩图片国内外珍珠岩矿占主导地位的用途是生产膨胀珍珠岩及其制品。目前中国膨胀珍珠岩的年产量已超过400万m3，占中国保温材料年产量的5%左右，是国内使用最为广泛的一类轻质保温材料。据有关部门统计，目前中国膨胀珍珠岩在市场上的应用比例为建筑工程约60%，热管道保温约30%，装饰材料约10%，故主要还是用于建筑节能和设备及管道保温。

尽管珍珠岩广泛地应用于各个领域，是一个方兴末艾的工业，但它在某些领域已面临严峻的挑战，不久的将来，许多材料将取代珍珠岩。在代用材料方面，用作灰浆和建筑领域的隔热材料，片状蛭石是一种最有竞争性的材料。轻质骨料如：浮石、膨胀粘土、页岩和火山灰岩、火山灰渣、或泡沫水泥，它们成本低、结构强度高、超过珍珠岩。

在隔热方面，玻璃纤维、矿棉、硅藻土、石棉、纤维和塑料泡沫也是有力的竞争对手。其中最具有代表性的是信阳市平桥区中信保温建材厂，拥有中国最大的珍珠岩生产车间，具有二条膨胀珍珠岩生产线，生产工艺过程采用DCS(DISTRIBUTE CONTROL SYSTEM)系统使用公司的TPS系统对整个装置进行过程控制、实时操作和工厂信息一体化，其中以煤气为燃料的膨胀珍珠岩生产线，是国内最大的膨胀珍珠岩产品的生产线，专门生产珍珠岩助滤剂原料。充分顾及膨胀珍珠岩质量是影响珍珠岩助滤剂的主要因素，由于膨胀珍珠岩质量稳定，颗粒强度高，从根本上保证了BN(AG)型珍珠岩助滤剂的产品质量。膨胀珍珠岩用于过滤材料时，虽然也使用硅石砂、有机纤维和其它材料，但硅藻土是主要的代用材料。

用作填料和添加剂的还有粉状滑石、硅石砂、粘土、硅藻土和石灰石。

在农业上，与珍珠岩相抗衡的有蛭石、泥灰和锯末。

珍珠岩做吸附剂、磨料和添加剂时最容易受到各种矿物制品的挑战。

在冷冻工程上，不透明气溶胶和一种由铝和玻璃布组成的薄膜可取代珍珠岩。

为迎接其它制品与材料的挑战，珍珠岩及珍珠岩加工业首先要降低生产成本提高制品性能，充分利用其自身的优点不断开发研制新的功能性制品，如：

轻质防水隔热建筑材料产品质量轻，不易老化，防水隔热，适于高层建筑以及轻质墙体、管道保温、冷库墙体保冷等。

复合轻质功能性板材 产品容重轻，强度高，可切割成适合现场需要的不同形状，抛光处理后表面平整度高的产品。

玻璃质建筑装饰板其特点是具有优异的物理化学性能，质感豪华，装饰性能好；其力学性能、耐气候性、光泽度等优于大理石接近花岗岩。

无土载培基质是农业、植物、园艺方面很有发展前途的应用领域。一些较大颗粒珍珠岩渐渐被用于在蔬菜育苗中，作为育苗土的必备成分，以增加营养基质的透气性和吸水性。

助滤剂，实践表明珍珠岩和硅藻土并用，效果优于任何一种助滤剂单独使用。

发展趋势

珍珠岩(3)1）为了提高膨胀珍珠岩的制品性能，应尽快开发球形非多孔膨胀珍珠岩的研制。首先入炉珍珠岩矿要尽可能地按近球形而不是以前的粒度适宜的不规则状；第二是改善窑炉的结构，提高膨胀珍珠岩的强度。

2）珍珠岩原矿经细粉碎，超细粉碎和表面化学处理而成为具一定功能的矿物填料，可广泛地应用于橡胶、塑料、电缆、油漆、油墨等行业。

3）珍珠岩用于动物饲料和种植农作物，已取得初步效果，无论是作动物饲料的添加剂、鸡笼中的铺垫料、填料、防板结和改善流动性的添加剂，或作为兽医制剂、杀虫剂、肥料、微量元素的载体、吸收剂或吸附物，或用于分离培养基质及其它目的。

总之，滤纸和助滤剂，园艺和填料的进一步利用，将使中国珍珠岩工业跃上新的台阶。中国珍珠岩工业是有发展前途的。

珍珠岩(3)矿床的主要工业指标

决定膨胀珍珠岩原料工业价值的，主要是它们在高温焙烧后的膨胀倍数和产品容重。

1．膨胀倍数k0>5~15倍

2．容重≤80kg/m3~200 kg/m3

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。

珍珠岩图片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。 

珍珠岩的氧化与熔融温度为：开始收缩温度为1025℃，软化温度为1175℃，熔融温度大于1500℃，软化温度范围为150℃，熔化温度范围为325℃。珍珠岩开始收缩的温度比长石低120℃，软化温度低75℃，软化范围加宽95℃。由于这些特性，珍珠岩在陶瓷制品烧成中可以大大降低烧成温度，改进烧结的质量。通过进一步深入研究，珍珠岩还有一种特性，即含有珍珠岩的陶瓷坯体中，莫来石晶体形成较早，从而有利于烧结过程的展开。这样一来，含珍珠岩坯体除具有与长石-石英-黏土(高岭矿物)三元系坯体配方相同的工艺特性之外，还能降低烧成温度(从原来的1280℃降低为1180℃-1160℃)，并且具有良好的热稳定性。^[3]

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。 　

　2．地质上常用的对珍珠岩质量划分标准。

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。

膨胀珍珠岩用矿砂的技术要求

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。