珍珠岩发展趋势

开发利用现状、存在问题及解决对策

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。目前我国膨胀珍珠岩的年产量已超过400万m3，占我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，目前我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(DISTRIBUTECONTROLSYSTEM)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

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，将使我国珍珠岩工业跃上新的台阶。我国珍珠岩工业是有发展前途的。

珍珠岩工艺特性

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。

珍珠岩矿石类型、品级划分见表8。

表3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

7≤<15

二、三级品

强脱玻化珍珠岩

>40~65

<7

夹石

珍珠岩标志

8.1.1产品应有质量合格证、质量等级标志。

8.1.2包装袋上应标有产品名称、注册商标、制造厂名、防水标记?8.1.3产品标记、标号、生产日期可用说明书或标签形式提供。

8.2包装：8.2.1产品必须采用编织袋、麻袋包装，包装袋容积为0.1m3。有特殊要求可采用其他包装形式。8.2.2包装袋不允许扎口，必须用针缝。尺可能采用机械缝包。

8.3运输：运输中应防水、离散漏，严禁踩踏。

8.4贮存：产品应按标号、等级在室内堆放，堆放场地应平整、干燥。附加说明：本标准由河南建筑材料研究设计院归口。本标准由河南建筑材料研究设计院负责起草。本标准主要起草人瞿镇华、黄亦农。

珍珠岩试验方法

6.1堆积密度和堆积密度均匀性试验方法

6.1.1设备a.烘箱和干燥器。b.天平：精度为0.01g。c.量筒：圆柱形金属筒（尺寸为内径108mm、高100mm）容积为0.001m3，要求内壁光洁，并具有足够的刚度，量筒应经常进行校核。d.漏斗：见下图。6.1.2试验步骤

6.1.2.1将按7.2.2方法取出的试样，在383±5K(110±5℃)下烘干至恒重，随后移至于干燥器中冷却至室温。6.1.2.2将烘干后的试样注入漏斗，启动活动门，将试样注入量筒。

6.1.2.3用直尺刮平量筒试样表面，刮平时直尺应紧贴量筒上表面边缘。

6.1.2.4称量量筒及试样质量6.1.2.5试验过程中应保证试样呈松散状态，防止任何程度的振动。

6.1.3结果计算

6.1.3.1堆积密度按式(1)计算：m2-m1ρ=────……………………(1)υ式中：ρ——试样堆积密度，kg/m3;m1——量筒的质量，kg;m2——量筒和试样的质量，kg;υ——量筒的容积，m3。

6.1.3.2试验结果取两次试验结果的算术平均值，保留三位有效数字。

6.1.3.3记录五个试样中的堆积密度最大值、最小值和算术平均值，保留三位有效数字。

6.2质量含水率试验方法

6.2.1设备a.烘箱和干燥器。b.天平：精度为0.001g。

6.2.2试验步骤从7.2.2制备的试样中每袋取出约10g试样，混合后称量，在383±5K(110±5℃)下烘干至恒重，随后移至于干燥器中冷却至室温，称量，直至恒重。

6.2.3结果计算

6.2.3.1质量含水率按式(2)计算：m3-m4m=─────×100……………………………(2)m4式中：m——试样质量含水率，%；m3——试样干燥前质量，g；m4——试样干燥后质量，g。

6.2.3.2试验结果取三镒试验结果的算术平均值，保留二位有效数字。6.3粒度试验方法

6.3.1设备a.烘箱。b.天平：精度为0.01g。c.标准筛：筛孔尺寸为5,2.5,1.2,0.6,0.3,0.15mm筛各一个，其中2.5,1.2,0.6,0.3mm筛为辅助筛。d.搪瓷盘或其他容器。e.毛刷。

6.3.2试验步骤

6.3.2.1从7.2.2制备的5袋试样混合，取出约0.001m3试样，在383±5K(110±5℃)温度下烘干至恒重，称量。

6.3.2.2将各层筛按顺序安装好，试样放在筛子内，盖紧盖子，采用机械或手工方法进行筛分。手筛时应使试样在筛网上充分运动（即一手握住筛子略微倾斜，用另一手以每分钟150次左右的频率敲击筛壁，每25次转动60度），筛至筛分终点。6.3.2.3仲裁时以机械筛分为准。

6.3.2.4称量5mm筛孔筛余量和0.15mm筛孔的通过量，每次称重前均应使试样静止几分钟。

6.3.3结果计算

6.3.3.15mm筛孔筛余量按式(3)计算：m6ω1=───×100……………………………(3)m5式中：ω1——筛余量，%；m5——试样质量，g;m6——筛余物质量，g；

6.3.3.20.15mm筛孔通过量按式(4)计算：m6ω2=───×100……………………………(4)m5式中：ω2——通过量，%；m5——试样质量，g;m6——通过物质量，g；

6.3.3.3试验结果取两次试验结果算术平均值,保留二位有效数字。

6.4导热系统试验方法

6.4.1从7.2.2制备的5袋试样中任取3袋，每袋中取出约0.004m3的试样。

6.4.2按GB10294、GB10295或GB11833规定的方法进行。仲裁时按GB10294方法进行。

6.4.3试验报告中应写明产品推积密度和测试时的装填密度。