珍珠巖 Perlite 珍珠巖是一種火山噴發(fā)的酸性熔巖，經(jīng)急劇冷卻而成的玻璃質(zhì)巖石，因其具有珍珠裂隙結(jié)構(gòu)而得名。珍珠巖礦包括珍珠巖，黑曜巖和松脂巖。三者的區(qū)別在于珍珠巖具有因冷凝作用形成的圓弧形裂紋，稱(chēng)珍珠巖結(jié)構(gòu)，含水量2~6%；松脂巖具有獨(dú)特的松脂光澤，含水量6~10%；黑曜巖具有玻璃光澤與貝殼狀斷口，含水量一般小于2%。
礦床的成因類(lèi)型?
　　我國(guó)珍珠巖礦床主要產(chǎn)于我國(guó)大陸地殼活動(dòng)頻繁的中生代。這個(gè)代的火山形成了北起黑龍江，南達(dá)南海海濱和海南島，長(zhǎng)3000公里，寬300~800公里的火山巖帶。此巖帶可進(jìn)一步劃分為三個(gè)亞帶。第一亞帶也叫大興安嶺、燕山亞帶。
這個(gè)亞帶中的主要珍珠巖產(chǎn)地有河北的寬城、平泉以及張家口，圍場(chǎng)，沽源；遼寧的凌源、法庫(kù)、建平以及錦州、錦西義縣、黑山；山西的靈丘；河南的信陽(yáng)；內(nèi)蒙的多倫、太仆寺旗、正蘭旗、中后旗等。第二亞帶名叫東北北部、山東亞帶。這個(gè)亞帶中的珍珠巖礦床有吉林九臺(tái)、黑龍江穆棱等。第三亞帶名叫東南沿海亞帶。這個(gè)亞帶中的礦床有浙江寧海松脂巖礦床等。
　　礦床的工業(yè)類(lèi)型
　　地質(zhì)上對(duì)珍珠巖的劃分有三種。這三種劃分除對(duì)比化學(xué)成分上的限制略有不同外，其他各項(xiàng)或是互相類(lèi)似，或是互相補(bǔ)充的。三種劃分的具體內(nèi)容見(jiàn)下列三表：
　　（1）第一種分級(jí)：k0指由工廠焙燒爐試驗(yàn)得到的礦石膨脹倍數(shù)、通常為實(shí)驗(yàn)室焙燒試驗(yàn)倍數(shù)k的2倍左右，如表1 所示。
　　（2）第二種分級(jí)：見(jiàn)表2。
　　（3）第三種分級(jí)：見(jiàn)表3。
　　上面三種對(duì)礦石級(jí)別的劃分，主要是按照礦石膨脹性能好壞進(jìn)行的。實(shí)際應(yīng)用何種品級(jí)應(yīng)根據(jù)需要具體決定。
　　上面三種劃分都把巖石的化學(xué)成份同其膨脹倍數(shù)聯(lián)系在一起。我們認(rèn)為珍珠巖的膨脹倍數(shù)不一定完全取決于其化學(xué)成份。
因?yàn)楦鶕?jù)我國(guó)山西靈丘縣珍珠巖礦的資料，有膨脹倍數(shù)k大于10而其N(xiāo)a2O/K2O=1~1.5的珍珠巖存在。
礦產(chǎn)分布情況
　　礦產(chǎn)分布情況
　　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(lái)，各類(lèi)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)量最大。已開(kāi)發(fā)的較大的礦床有：河南信陽(yáng)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。
主要工業(yè)指標(biāo)
　　三、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�后的膨脹倍�?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(méi)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%±，H20 4~6%，F(xiàn)e2O3<1%為優(yōu)質(zhì)，>1%為中劣質(zhì)。
礦石性質(zhì)
礦物組成
　　珍珠巖、松脂巖和黑曜巖三種類(lèi)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(lèi)型、物質(zhì)組成、特征、含水量
　　礦石特征含水量，%
　　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)，
2）珍珠巖礦石的一般化學(xué)成份
3)我國(guó)部分產(chǎn)地珍珠巖、松脂巖、黑曜巖的化學(xué)成分
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。
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(wú)毒、無(wú)味、防火、吸音等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)部門(mén)。
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
產(chǎn)品質(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。
　工業(yè)上應(yīng)采用一級(jí)珍珠巖礦石。三級(jí)礦石不準(zhǔn)使用。對(duì)化學(xué)成分的要求為SiO2占70%左右；H2O占4~6%；Fe2O3 + FeO必須<1%。
　　3．國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
　　膨脹珍珠巖用礦砂采用國(guó)家建筑材料工業(yè)局1988年9月批準(zhǔn)的中華人民共和國(guó)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
綜合利用技術(shù)方法及工藝流程
　　珍珠巖按加工程度的不同，其產(chǎn)品可分為珍珠巖原礦、珍珠巖礦砂、膨脹珍珠巖及表面處理的膨脹珍珠巖四類(lèi)。
　　由于珍珠巖礦石的選礦目的是將入選原礦加工成粒度、水分等指標(biāo)均達(dá)到工業(yè)要求的產(chǎn)品，即珍珠巖礦砂，因而決定了珍珠巖的選礦工藝非常簡(jiǎn)單，通常為破碎—分級(jí)—干燥。
　　目前，我國(guó)尚無(wú)正規(guī)的選礦工藝流程，一般破碎篩分多采用圖1所示的工藝流程。
　　原礦--粗碎-篩 分-篩下-中碎 -篩分-篩上 篩下-篩分-粗礦砂--篩下 篩上--尾礦細(xì)礦砂
開(kāi)發(fā)生產(chǎn)實(shí)例
　　1）信陽(yáng)上天梯非金屬礦
　　信陽(yáng)上天梯非金屬礦位于我國(guó)河南省信陽(yáng)市工業(yè)城東部的上天梯礦區(qū)。該礦為珍珠巖與膨潤(rùn)土共生礦床。礦山生產(chǎn)能力60萬(wàn)噸/年，原礦性質(zhì)表14。1978年礦山籌建珍珠巖加工車(chē)間，1979年建成投產(chǎn)。現(xiàn)兩個(gè)加工車(chē)間為一系列，一車(chē)間為二段閉路破碎篩分流程；二車(chē)間為三段閉路破碎篩分流程。
　　 2）建平珍珠巖礦
　　建平珍珠巖礦位于遼寧省建平縣奎德素南山，1973年建礦。年產(chǎn)礦石3.4萬(wàn)噸。現(xiàn)有一加工車(chē)間，生產(chǎn)珍珠巖礦砂、膨脹珍珠巖及其制品。圖3為珍珠巖加工工藝流程。 
　　 3）北京竇店磚瓦廠
　　北京市竇店磚瓦廠位于北京市房山縣附近，1953年建廠，隸屬于北京市建筑材料總公司。主要產(chǎn)品有粘土磚、膨脹珍珠巖粉料及其制品、珍珠巖助濾劑。其中膨脹珍珠巖粉料生產(chǎn)量居全國(guó)首位，達(dá)18~20萬(wàn)m3，產(chǎn)品獲國(guó)家銀質(zhì)獎(jiǎng)。其生產(chǎn)工藝比較先進(jìn)，用立式爐焙燒并采用微機(jī)控制。膨脹珍珠巖的加工工藝流程見(jiàn)圖4。產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表18。
　　原料破碎-破碎-顎式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)-（粒度1~40 mm）-篩分-出廠 裝袋焙燒 預(yù)熱（粒度0.2~1mm） 　　
4)國(guó)外珍珠巖加工
　　國(guó)外珍珠巖加工的原則工藝流程見(jiàn)圖5。
　　原礦破碎- 干燥破碎--儲(chǔ)料倉(cāng)--回轉(zhuǎn)爐--產(chǎn)品焙燒--預(yù)熱分級(jí)--混合攪拌--抽風(fēng)機(jī)--臥式回轉(zhuǎn)加熱爐--空氣分級(jí)機(jī)-- 旋風(fēng)分離排料--立式固定加熱爐
開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及解決對(duì)策
　　國(guó)內(nèi)外珍珠巖礦占主導(dǎo)地位的用途是生產(chǎn)膨脹珍珠巖及其制品。目前我國(guó)膨脹珍珠巖的年產(chǎn)量已超過(guò)400萬(wàn)m3，占我國(guó)保溫材料年產(chǎn)量的5%左右，是國(guó)內(nèi)使用最為廣泛的一類(lèi)輕質(zhì)保溫材料。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)膨脹珍珠巖在市場(chǎng)上的應(yīng)用比例為建筑工程約60%，熱管道保溫約30%，裝飾材料約10%，故主要還是用于建筑節(jié)能和設(shè)備及管道保溫。
　　盡管珍珠巖廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，是一個(gè)方興末艾的工業(yè)，但它在某些領(lǐng)域已面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，不久的將來(lái)，許多材料將取代珍珠巖。在代用材料方面，用作灰漿和建筑領(lǐng)域的隔熱材料，片狀蛭石是一種最有競(jìng)爭(zhēng)性的材料。輕質(zhì)骨料如：浮石、膨脹粘土、頁(yè)巖和火山灰?guī)r、火山灰渣、或泡沫水泥，它們成本低、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、超過(guò)珍珠巖。
　　在隔熱方面，玻璃纖維、礦棉、硅藻土、石棉、纖維和塑料泡沫也是有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。其中最具有代表性的是信陽(yáng)市平橋區(qū)中信保溫建材廠，擁有中國(guó)最大的珍珠巖生產(chǎn)車(chē)間，具有二條膨脹珍珠巖生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝過(guò)程采用DCS(DISTRIBUTE CONTROL SYSTEM)系統(tǒng)使用公司的TPS系統(tǒng)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行過(guò)程控制、實(shí)時(shí)操作和工廠信息一體化,其中以煤氣為燃料的膨脹珍珠巖生產(chǎn)線，是國(guó)內(nèi)最大的膨脹珍珠巖產(chǎn)品的生產(chǎn)線,專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)珍珠巖助濾劑原料。充分顧及膨脹珍珠巖質(zhì)量是影響珍珠巖助濾劑的主要因素.由于膨脹珍珠巖質(zhì)量穩(wěn)定，顆粒強(qiáng)度高,從根本上保證了BN(AG)型珍珠巖助濾劑的產(chǎn)品質(zhì)量。膨脹珍珠巖用于過(guò)濾材料時(shí)，雖然也使用硅石砂、有機(jī)纖維和其它材料，但硅藻土是主要的代用材料。
　　用作填料和添加劑的還有粉狀滑石、硅石砂、粘土、硅藻土和石灰石。
　　在農(nóng)業(yè)上，與珍珠巖相抗衡的有蛭石、泥灰和鋸末。
　　珍珠巖做吸附劑、磨料和添加劑時(shí)最容易受到各種礦物制品的挑戰(zhàn)。
　　在冷凍工程上，不透明氣溶膠和一種由鋁和玻璃布組成的薄膜可取代珍珠巖。
　　為迎接其它制品與材料的挑戰(zhàn)，珍珠巖及珍珠巖加工業(yè)首先要降低生產(chǎn)成本提高制品性能，充分利用其自身的優(yōu)點(diǎn)不斷開(kāi)發(fā)研制新的功能性制品，如：
　　輕質(zhì)防水隔熱建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量輕，不易老化，防水隔熱，適于高層建筑以及輕質(zhì)墻體、管道保溫、冷庫(kù)墻體保冷等。
　　復(fù)合輕質(zhì)功能性板材 產(chǎn)品容重輕，強(qiáng)度高，可切割成適合現(xiàn)場(chǎng)需要的不同形狀，拋光處理后表面平整度高的產(chǎn)品。
　　玻璃質(zhì)建筑裝飾板其特點(diǎn)是具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，質(zhì)感豪華，裝飾性能好；其力學(xué)性能、耐氣候性、光澤度等優(yōu)于大理石接近花崗巖。
　　無(wú)土載培基質(zhì)是農(nóng)業(yè)、植物、園藝方面很有發(fā)展前途的應(yīng)用領(lǐng)域。一些較大顆粒珍珠巖漸漸被用于在蔬菜育苗中，作為育苗土的必備成分，以增加營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的透氣性和吸水性。
　　助濾劑，實(shí)踐表明珍珠巖和硅藻土并用，效果優(yōu)于任何一種助濾劑單獨(dú)使用。
發(fā)展趨勢(shì)
　　1）為了提高膨脹珍珠巖的制品性能，應(yīng)盡快開(kāi)發(fā)球形非多孔膨脹珍珠巖的研制。首先入爐珍珠巖礦要盡可能地按近球形而不是以前的粒度適宜的不規(guī)則狀；第二是改善窯爐的結(jié)構(gòu)，提高膨脹珍珠巖的強(qiáng)度。
　　2）珍珠巖原礦經(jīng)細(xì)粉碎，超細(xì)粉碎和表面化學(xué)處理而成為具一定功能的礦物填料，可廣泛地應(yīng)用于橡膠、塑料、電纜、油漆、油墨等行業(yè)。
　　3）珍珠巖用于動(dòng)物飼料和種植農(nóng)作物，已取得初步效果，無(wú)論是作動(dòng)物飼料的添加劑、雞籠中的鋪墊料、填料、防板結(jié)和改善流動(dòng)性的添加劑，或作為獸醫(yī)制劑、殺蟲(chóng)劑、肥料、微量元素的載體、吸收劑或吸附物，或用于分離培養(yǎng)基質(zhì)及其它目的。
　　總之，濾紙和助濾劑，園藝和填料的進(jìn)一步利用，將使我國(guó)珍珠巖工業(yè)躍上新的臺(tái)階。我國(guó)珍珠巖工業(yè)是有發(fā)展前途的。