耐火原材料珍珠岩的资源分布、分类及性能
发布日期： 2016-09-11 00:00:00 阅读量（533） 作者：资源概况
珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩。受热后，这些岩石的体积可膨胀数倍到数十倍，适于制作超轻质材料。
珍珠岩的成分相当于流纹岩。由于急速冷却，形成玻璃质岩石，含SiO2大约70%，水分=3%-5%。具有珍珠光泽，多呈浅灰、绿灰和褐色。松脂岩亦为酸性玻璃质火山岩，含水大约8%，有各种颜色，具有松脂光泽，贝壳状断口。黑曜岩为成分相当于花岗岩的玻璃质火山岩，水分含量很少（<1%），呈黑色和灰褐色，具有明显的玻璃光泽和贝壳状断口。
我国珍珠岩资源十分丰富。我国自中生代以来，各类岩浆大量喷出，在侏罗纪、白垩纪、第三纪、第四纪均形成大量的膨胀珍珠岩矿床。目前，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17个省区发现200余处矿点，预测资源量60余亿吨。其中，东北占11.4%，华北占21.4%，中南占52.7%，华东占14.5%。
传统膨胀珍珠岩
一般情况下，珍珠岩的化学成分为：SiO2=68%-74%，A12O3=12%，Fe2O3=0.5%-3.6%，MgO=0.3%，CaO=0.7%-7%，K2O=2%-3%，Na2O=4%-5%，H2O=2.3%-6.4%。其中，含水高，含铁低，玻璃质纯净度较高的矿石，膨胀倍数大。我国主要使用珍珠岩、松脂岩生产膨胀珍珠岩。
膨胀珍珠岩的生产工艺分为破碎、筛分、预热、焙烧等几步。其中，破碎的作用是使矿石满足焙烧的要求，以达到最大的膨胀。建筑混凝土用料粒度为-4~-100目。筛分的作用是保持焙烧时矿石粒度均匀，防止矿石在破碎时被过粉碎。预热的作用是排除裂隙水，将结合水控制在2%-4%的范围，预热温度为400-450s，保温时间8min。焙烧在瞬时将珍珠岩加热到1250-1300℃，保持2-3s，以便使珍珠岩料粒产生最大的膨胀。
球形闭孔珍珠岩
传统的珍珠岩生产中，预热后的矿砂直接与火焰相接触。由于温度高（1400℃左右），矿砂受热快，加热不均匀，膨胀温度下滞留时间较短，滞留时间又不易控制等原因，矿砂颗粒受热后，其表面迅速软化，内部的结合水骤然蒸发，水蒸气冲破表面的软化层，使膨胀颗粒具有大量的开放性气孔，从而导致使用膨胀珍珠岩的材料吸水多、强度低、收缩大，严重影响所制隔热产品的性能。
闭孔珍珠岩采用电炉膨化，矿砂以一定速度从炉顶下落，炉壁四周布置有电加热元件和测温热电偶，按预定速度进行加热。这样，矿粒在膨胀前，表面有一段较长的塑变软化期.矿粒膨胀温区的滞留时间较长（5-20s），当内部水分蒸发后，表面熔融，将气孔封闭，使珍珠岩内部保持空心状态。
膨化电炉的结构如图6-16所示。
由图6-16可知，膨化电炉的给料器13、进料器11和集料器7控制了矿砂的下行速度和炉内料柱的高低。控制柜14根据热电偶测得的温度，调节炉壁各硅碳棒的电工参数，控制炉内的温度场。炉管通过拉杆12悬挂于支架上，考虑金属的热膨胀性，炉管下端支杆6为弹性支杆，以保证炉体结构的稳定。由此，电炉能够正常生产出闭孔珍珠岩原料。闭孔珍珠岩的表面是一个球形的玻璃质外壳，内部基本为空心，这种结构使产品的外壳封闭，液体很难渗入，从而使闭孔珍珠岩保持了轻质的特点，并大大提高了其强度和稳定性。
膨胀玻化微珠
膨胀玻化微珠是一种球形闭孔珍珠岩。玻化微珠也是采用珍珠岩、松脂岩为原料，将矿砂加工至特殊要求的粒径，在电炉加热下膨化，通过对空间的温度分布和原料滞留时间的控制，使产品表面熔融，气孔封闭，得到表面玻化封闭、内部多孔空腔结构的细粒径球状颗粒。该种颗粒具有质轻、绝热、耐高温、抗老化、吸水率小的特性，用于中档隔热材料。传统膨胀珍珠岩、球形闭孔珍珠岩和膨胀玻化微珠的性能对比见表6-30。
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