关于珍珠岩的答疑

2022-07-01 19:33
佛山陶瓷 2022年6期
关键词:珍珠岩保温玻璃

1 引言

近日关于珍珠岩的问题比较多,也与日本珍珠岩协会线上进行了学习交流,下面“从什么是珍珠岩”开始,回答问题。

2 什么是珍珠岩?

珍珠岩是一种无机非金属矿,它是珍珠状、酸性、玻璃质、火山熔岩的简称。

珍珠状是从矿物对光的反射性质说的,其反射光具有象珍珠一样柔和的光泽,同时也是从其具有珍珠一样圆弧状裂隙说的。

酸性是说在火成岩(包括火山岩和火成岩)中属于酸性岩。岩浆岩中的碱性岩、酸性岩与PH值一点关系都没有。所以不存在有碱性就一定得有酸性的问题。依据GB/T17412 -1998火成岩岩石分类及命名方案。火成岩是作为一种硅酸盐岩石,依据二氧化硅的比例可分为超基性岩(SiO2<45%)、基性岩(SiO2:45%—52%)、中性岩(SiO2:52%—63%)、酸性岩(SiO2>63%)、超酸性岩(SiO2>75%)和碱性岩(含有特殊碱性矿物,SiO2:52%—65%)。特殊碱性矿物包括三类:碱性长石(斜微长石、正长石、钠长石),各种副长石(霞石、方钠石、钙长石)、碱性暗色物质(霓石、霓辉石、钠铁闪石、钠闪石、响石)等。通常所用的碱性指标(碱度)是里特曼指数,计算公式是σ= ( K2O + Na2O )∧2/ ( SiO2- 43% )。其中Na2O+K2O在岩浆中的含量称为全碱含量。σ值越大,碱度越高。σ<3.3成为钙碱性岩,进一步细分,σ<1.8为钙性岩,1.8<σ<3.3为钙碱性岩;3.3<σ<9为碱钙性岩;σ>9为碱性岩。

玻璃质既指具有玻璃般的透光性,也指火成岩的结晶程度,譬如可分为全晶质、玻璃质和半晶质等结构。

火山岩是火成岩的一种,是由火山岩浆喷发的岩石,一般存在火山筒、火山口等。

珍珠岩矿包括珍珠岩、黑曜岩、松脂岩和浮石状珍珠岩四种。四者的区别在于珍珠岩具有因冷凝作用形成的珍珠光泽、圆弧形裂纹,称珍珠岩结构,含水量2~6%;松脂岩具有独特的松脂光泽,含水量6~10%;黑曜岩具有玻璃光泽与贝壳状断口,含水量一般小于2%。浮石是岩浆喷发时有气相与液体玻璃相作用,形成类似发泡陶瓷的矿物。

3 珍珠岩有什么性质?

珍珠岩是具有一定硬度(莫氏硬度在5.0-6.5间)的、含有一定水分(结构水)的、酸性、珍珠光泽、玻璃质火山岩。因此具有以下六大性质:

1)研磨适宜性:珍珠岩硬度高、机械强度高、可加工成一定粒度,是不可多得的耐磨材料和研磨材料;膨胀珍珠岩硬度适中,是重要玻璃研磨材料。

2)玻璃熔融性:珍珠岩作为玻璃质火山熔岩,其玻璃相高达95%以上,石英以含量高达65%-75%,且以无定形玻璃态存在,钾钠等碱金属氧化物含量又较高,是不可多得的熔剂。作为火山玻璃,它没有固定熔点,拥有较低的始熔点。

3)熔融膨胀性:珍珠岩加热到适当温度时会发生膨胀现象,膨胀倍数高达4-30倍,这种性质叫做珍珠岩的熔融膨胀性,利用该性质制得珍珠岩产品,由于工艺和性质不同可分为:膨胀珍珠岩(开孔)和玻化微珠(闭孔)。

4)低热膨胀性:珍珠岩玻璃相含量很高,同时石英含量也较高,同时石英以无定形玻璃态存在,钾钠等金属氧化物虽然含量较高,但是以热膨胀系数较低状态的斜微长石形态存在,固拥有较低的热膨胀系数。

5)易蚀变性:珍珠岩可以蚀变为沸石、膨润土(蒙脱石)和高岭土,所以利用珍珠岩的易蚀变性来生产人工沸石和蒙脱石。

专利CN202210161166.6提供了一种以珍珠岩废料制备ZSM-5分子筛的方法及由其制得的ZSM-5分子筛,属于固体废弃物的利用领域。该方法为将珍珠岩废料以超微粉碎技术粉碎、酸浸、水洗至中性,干燥;随后与碱溶液及晶种溶液混合均匀,得到反应前驱体;恒温下进行动态晶化反应;最后进行冷却、过滤、洗涤、干燥,得到ZSM-5分子筛。该方法利用未经高温膨胀的珍珠岩废料,并经机械活化,一步反应即得,简化矿物制备分子筛的工艺流程,实现了珍珠岩的高值化利用,调节硅铝比可实现ZSM-5分子筛硅铝比可控,不使用模板剂,不必高温煅烧,降低能耗。所得ZSM-5分子筛比表面积大,微介孔发达。

珍珠岩及其副矿凝灰巖、母岩流纹岩在强碱情况下会蚀变成沸石,在弱碱情况下会蚀变成膨润土,在酸性环境下会蚀变成高岭土,脱玻化珍珠岩是已经部分蚀变的珍珠岩。

6)艺术再造性:葡萄球状珍珠岩、多孔珍珠岩和浮石状珍珠岩可以加工成艺术品,而黑曜石更是不可多得工艺品材料。

4珍珠岩有什么用处?

(1)珍珠岩在传统水泥、玻璃、陶瓷制品中的应用

珍珠岩作为硅酸盐矿物,在传统水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料工业及制品中有其独特的应用,譬如在水泥生产中,可以作为生料的组分,降低熟料生产温度和周期,提高熟料的强度;作为水泥熟料添加剂,可以减少熟料使用,提高水泥强度,研制高质量工程水泥等。也可以利用多孔珍珠岩、膨胀珍珠岩的吸附性生产制备特种水泥,譬如防辐射水泥、抗静电水泥等。

作为玻璃原料,可以降低玻璃熔融温度,可以降低玻璃膨胀系数;作为玻璃材料,可以直接利用熔烧法用来再加工成玻璃制品。同时作为玻璃材料,也可以利用其低导热系数、高硬度、高耐磨性等特点,可以应用于电子密封材料、耐磨材料和用来制作特殊玻璃制品。

作为低温助熔材料,珍珠岩在多孔陶瓷堆积法生产中可以作为熔融粘结材料,在建筑陶瓷、日用陶瓷和卫生陶瓷中可以大幅降低烧成温度、降低热膨胀系数,提高陶瓷体的热学、力学性能,是不可多得优质原料。同时,多孔珍珠岩、浮石状珍珠岩是不可多得的优质建筑材料,其多孔结构可以用来制作隔音、隔热、吸声、吸湿建材产品。膨胀珍珠岩更是优质多孔材料,是优质的绝热防火材料和隔音吸声材料,可以制作隔音天花板、隔热防火门芯、隔音隔热隔墙板、吸声吸湿防火涂料等建材产品。也利用其吸附载体作用,广泛应用在陶瓷色料、抗菌材料、抗静电材料、光伏发光材料及其制备的特种釉料中。60E8B18F-8135-41C0-B415-FC739478CF19

多孔珍珠岩、浮石状珍珠岩和膨胀珍珠岩及其制品可以作为耐火材料,应用在建筑、工业等保温隔热领域。膨胀珍珠岩保温砂浆已经是绿色环保防火建筑保温材料,珍珠岩板材、砂浆和涂覆材料已经广泛应用于钢铁、玻璃、陶瓷、电力、核工业、船舶等工业窑炉、锅炉保温,膨胀珍珠岩微粉作为炼钢、冶铁工业覆膜保温造渣材料,一直得到广泛应用。

(2)珍珠岩在环保领域中的独特作用

膨胀珍珠岩作为无机多孔材料,可以在环保领域的污水处理领域,膨胀珍珠岩过滤剂是一种优良的污水净化材料,利用珍珠岩蚀变性生产的沸石产品可用于生产制备大气污染净化吸附剂、催化剂载体、同时利用其吸附性和玻璃性可以用来进行放射性污染物固化处理。膨胀珍珠岩板材的多孔性和贯通性开孔,隔音降噪作用明显是上等隔音室、隔音板材生产原料。利用珍珠岩的玻璃熔融性质,可以用来资源化固体废弃物生产广场透水砖、多孔陶瓷、蜂窝陶瓷等环保陶瓷产品。

(3)珍珠岩在节能领域中的独特作用

膨胀珍珠岩作为无机多孔材料,可以研制多种多样的绝热保温产品,广泛应用于建筑和工业窑炉节能保温领域,譬如建筑用保温砂浆、建筑用防火保温门芯、建筑用保温板材、建筑用珍珠岩石蜡相变储能材料、建筑用珍珠岩加气混凝土复合材料及制品;工业窑炉用绝热保温板材、工业窑炉用绝热保温涂覆材料等。利用珍珠岩蚀变沸石材料研制的远红外材料也可以广泛应用于建筑和工业节能。

(4)珍珠岩在电子领域中应用前景分析

膨胀珍珠岩具有一定的电子吸波性能,通过与石墨、铁氧体、碳化硅等电子吸波材料复合研制出新型电子吸波材料可以广泛应用于特殊建筑和5G电子滤波材料。利用珍珠岩蚀变沸石作为载体可以研制出铁氧体材料、软磁性外材料等,也可以广泛用作电子滤波材料。

(5)珍珠岩在低碳领域中应用前景分析

膨胀珍珠岩的多孔性,给固碳提高了想象空间,如果二氧化碳固溶在膨胀珍珠岩产品中,既可以保温,也可以固碳降碳。利用珍珠岩微粉生产泡沫玻璃和发泡陶瓷如果采用泥浆发泡法植入固体二氧化碳或液体二氧化碳作为发泡剂,然后采用激光快速熔融发泡,既低碳节能,又固碳负碳。

(6)珍珠岩在石油化工食品酿酒等工业领域中应用

膨胀珍珠岩过滤剂在石油化工领域有其广泛的应用。珍珠岩助滤剂色泽洁白,是通过精选小粒径矿砂,用煤气进行加热后在垂直立窑内选择性膨胀,在膨胀以后经过充分的研磨净化以后,制成一定粒度搭配的粉末化学产品,珍珠岩中有很多内联通道,根据不同的粒级、孔隙直径、容重,区分品种。相对于硅藻土助滤剂,珍珠岩助滤剂拥有更好的过滤效果,含有的有害金属、非金属成分更少,过滤速度更快,容重更轻。因为珍珠岩助滤剂的各项特性,目前在制药行业、油漆涂料行业、饮料行业、石油化工行业都已经获得了广泛应用,因为其重金属离子含量控制在 0.005%,已经可用于食品级过滤。

制备方法

通过天然气处理所得的普通膨胀珍珠岩,过程中原料本身容易受到砷、硫等微量元素的污染,采用电膨胀技术可有效避免这一问题。选用粒径 1~0.3 mm 的原料,体积密度 40~60 kg/m3,白色,然后用重力将产品中的少量杂质分离出来,提高产品的质量和未膨胀物料。研磨:去除杂质后,将原料细磨成 2~50μm的半成品。制备过程中,固液比 15~1100,酸浓度 0.01~15 mol/L,浸出温度 20~250,加压浸出 0.1~20 气压,浸出时间为10 min~10 h。滤出的物料经过过滤和脱水以去除残渣、保持酸性,然后用纯水(蒸馏水、离子水等)冲洗,再用柠檬酸溶液冲洗,使蛋糕破碎。这将进一步提高过滤器的可溶性物质含量。物料脱水漂洗后,干燥至恒重。一种或多种助滤剂的过滤介质混合物,用于过滤助滤剂的净化,如与硅藻土、纤维素、活性炭和黏土混合;另一种情况下,复合助滤剂制成片状、平板状或颗粒状。

使用方法:

净化产品的使用方法可以根据普通珍珠岩过滤器配合产品的使用,可以在手动前在过滤膜上进行,使滤液澄清的方式改变,这边不单单可以把过滤的速度提高,也可以在液体中直接加入,从而使舱壁上的负荷减少,让流量恒定保持。纯化珍珠岩过滤剂用途广泛,可以用于啤酒、牛奶、果汁、饮料、水、植物油、糖液、发酵液等等方面,可提高过滤速度以及过滤总量,减轻操作工人的劳动强度,节约 20%~25%使用量。

5珍珠岩基无机多孔材料有哪些?

珍珠岩基无机多孔材料包括膨胀珍珠岩、玻化微珠、珍珠巖过滤剂、珍珠岩覆膜保温造渣剂、膨胀珍珠岩纳米气凝胶复合材料、发泡陶瓷、陶粒、多孔陶瓷、蜂窝陶瓷、泡沫玻璃、多孔玻璃扥产品。

(1)膨胀珍珠岩(开孔、多孔珍珠岩)

膨胀珍珠岩俗称珠光砂,是一种含有结合水的火山玻璃岩,经高温急速焙烧胀膨而成白色无机多孔颗粒状产品。加热使结合水蒸发形成微孔或成为蜂窝状的结构,使其具有重量轻和绝热性好的特性。此外,这种材料还具有耐火强、不可燃、呈中性、化学稳定、价廉易得等特点。它是一种高效多功能的绝热材料。现已应用于大型空分、低温液化设备以及液氧、液氮等的贮运设备上,作为保温绝热材料。

膨胀珍珠岩生产国内常采用天然气、清洁煤气为燃料,珍珠岩膨胀炉(俗称冲天炉)作为膨化设备,生产时现将珍珠岩矿加工破碎、分级过筛制成20目至100目的砂,然后将珍珠岩滚筒密封预热,脱除部分结合水,然后密闭运输至膨化炉顶,利用分料器借助重力投入膨胀炉内,在数秒至几十秒内膨化为膨胀珍珠岩,膨胀珍珠岩产品近冷却器冷却、筛分合格、灌装、计量、包装后入库。其他设备包括斗式提升机、涡式分离器、旋风除尘器、水冷冷却器等。

膨胀珍珠岩产品可以用于生产工业绝热保温材料及制品、珍珠岩加气混凝土制品、过滤材料及制品等。

(2)玻化微珠(闭口珍珠岩)60E8B18F-8135-41C0-B415-FC739478CF19

玻化微珠是由于珍珠岩膨化时表面玻化形成一定的颗粒强度,较高的筒压强度和漂浮率等理化性能十分稳定,耐老化耐候性强,具有优异的绝热﹑防火﹑吸音性能,适合诸多领域中作轻质填充骨料和绝热﹑防火﹑吸音﹑保温材料。在建材行业中,用玻化微珠作为轻质骨料,可提高砂浆的和易流动性和自抗强度,减少材性收缩率,提高产品综合性能,降低综合生产成本。

传统的玻化微珠产品生产工艺与膨胀珍珠岩生产工艺区别不是太大,主要是采用电热膨化炉和温度制度更合理的预热工艺、膨化工艺和膨化后在加热结壳工艺。

未来玻化微珠产品可以借鉴空心玻璃微珠生产工艺装备,生产出更加优质和应用更广泛的玻璃微珠产品。

目前玻化微珠产品主要用于生产建筑用外墙保温砂浆、保温板材,愿景可以用作塑料、玻璃钢、轮胎、家具、汽车、风电叶轮等填料,经表面改性也可以用作电子滤波材料。

(3)珍珠岩纳米气凝胶

膨胀珍珠岩生产过程中产生的膨胀微粉除用来生产覆膜剂、过滤剂外,还可以用来生产珍珠岩—硅气凝胶复合产品,用来降低硅气凝胶成本。

膨胀珍珠岩作为一种无机保温材料,具有轻质多孔、导热系数较低、耐高温、价格低廉的优点,在建筑保温材料中的应用逐渐增多。但膨胀珍珠岩的高开孔率使其吸水率很大,强度低,易脆裂;其制备的膨胀珍珠岩砂浆吸水率大,强度低,和易性差,耐水性差,收缩变形大且易开裂,吸水后其保温性能下降严重。SiO2气凝胶作为一种保温材料,具有密度低、比表面积大、孔隙率高、导热系数低等优异的特性,且经过表面改性处理拥有良好憎水性能。

近年来,我国科技工作者开始对膨胀珍珠岩进行纳米气凝胶改性研究。利用廉价的水玻璃制备气凝胶,用三甲基氯硅烷( TMCS) /乙醇 ( EtOH) /正己烷 ( C6H14 ) 混合液,对水凝胶进行憎水改性和溶剂置换得到良好憎水性和导热性能的气凝胶。用真空吸入法将气溶胶吸入到膨胀珍珠岩中并控制真空度来实现气凝胶和膨胀珍珠岩材料的掺和。将憎水性能好、导热系数低的气凝胶填充到珍珠岩孔隙中,使膨胀珍珠岩具有憎水性,且降低其导热系数; 同时气凝胶和膨胀珍珠岩相互结合形成有力支撑,克服各自易脆裂的缺点,提高膨胀珍珠岩的强度。

(4)发泡陶瓷

韩复兴等以珍珠岩矿破碎制砂产生的微粉为主要原料,在添加少量珍珠岩矿开采加工过程产生的固体废弃物矿流纹岩和凝灰岩、沸石、膨润土等少量副矿基础上,添加少量碳化硅收尘粉作为发泡剂、少量萤石收尘粉作为发泡助剂,少量三聚磷酸钾作为减水剂,研制出辊道窑裸体烧成有釉发泡陶瓷装饰保温一体板,近年来,已经成功应用于建筑外墙保温装饰,成为同类产品的佼佼者。

(5)陶粒

利用珍珠岩破碎制砂产生的微粉为主要原料,添加少量沸石、膨润土的珍珠岩副矿和页岩、发泡剂,采用干法制粉、圆盘法造粒、滚筒窑煅燒制备出低比重、闭口陶粒。陶粒作广泛应用于高强轻质混凝制品及砂浆材料、高强塑料的生产制造过程中,也可以用于制造水泥文化、轻质雕塑产品。

专利申请CN200110003154.9提供一种粉煤灰珍珠岩陶粒及其制备方法。配方组成包含粉煤灰、珍珠岩、粘土和水,其组份如下(体积份比):

粉煤灰:4-5份;珍珠岩:3-4份;粘土:1.5-2.5份;水:适量

制备方法包括以下步骤:

a、将粉煤灰、珍珠岩、粘土混合均匀,加水进行搅拌呈粘稠状;

b、将混合后粘稠状粉煤灰、珍珠岩、粘土混合物放入造粒机内进行造粒, 颗粒直径为5-15毫米;

c、进行高温烧结,制成成品。

采用该制备方法,有以下优点及效果:

1、主料为粉煤灰,粉煤灰是热电企业待处理的废物,废物利用利 于环境保护;

2、填料为珍珠岩,珍珠岩具有良好的保温效果;

3、粘结剂为粘土,容易取材;

4、制备方法简便,成本低廉;

5、陶粒强度高,用这种材料制作的轻质墙体砌块牢固,使用寿命长。

(6)多孔陶瓷(陶瓷膜)

珍珠岩沸石化蚀变制造沸石分子筛,可以作为多孔陶瓷膜、分子筛膜的关键原料,无论是多孔陶瓷膜支撑体还是纳米陶瓷膜,都离不开沸石。同时珍珠岩作为玻璃质火山岩,在堆积法生产中,起到熔融粘结作用。

专利CN200180005269.X公开了一种多孔吸音性陶瓷成型体,其特征在于:它是由连通气孔的多孔陶瓷体构成的、松密度在0.5~1.0、弯曲强度在10~28kgf/cm2、 压缩强度在40~90kgf/cm2的多孔吸音性陶瓷成型体,是相对于颗粒直径0.50~2.0mm的珍珠岩100重量份,作为母相材料的飞灰烧结物 100~200重量份和无机系粘合材料10~20重量份围绕烧结而成,并且上述珍珠岩粒子彼此在它们的接触部形成连通开孔,内部气孔成为连 通气孔。

专利CN201510438388.8公开了一种多层结构多孔陶瓷吸声材料生产方法,原料配方组成为:珍珠岩30%-70%、页岩20%-50%、 粉煤灰5%-20%、发泡剂为前三种原料总量的3%-13%、粘结剂为前三种原料总量的5%- 7%;多层结构的面层和背层孔径大于中层孔径,多层结构的面层和背层的厚度为 5mm-50mm,中层的厚度为5mm-80mm。发泡剂为SiC粉和C粉的混合物,其中面层和背层所用发泡剂为1.5%-8%,中层所用发泡剂含量为1.5%-5%;面层和背层所用发泡剂粒度为10μm-50μm,中层所用发泡剂粒度为5μm-25μm。粘结剂为聚乙烯醇。

其制备方法,包括以下步骤:

(1)准备好所需量的制备原料,混合搅拌均匀后分层摊铺,压制成一个整体素坯;

(2)将压制而成的素坯在105℃-110℃下烘干;60E8B18F-8135-41C0-B415-FC739478CF19

(3)将烘干后的坯体在空气气氛下,1200℃-1300℃的条件下高温焙烧发泡成所需多层结构多孔陶瓷吸声材料。

与传统的吸声材料相比具有如下明显优点: a)具有不同厚度不同孔径大小的的多层结构,通过改变其孔径大小,增加声波的粘滞阻力, 大大提高了产品的吸声性能;b)制备原料成本低廉,容易购买,性价比高;c)减少了制备过程中的原料损失,产品转化率高;d)制备方法成本低,可控度高,容易规模化生产。

(7)蜂窝陶瓷

沸石分子筛催化剂蜂窝与陶瓷膜一样广泛应用于烟气净化处理,VOCS催化燃烧,以及微尺度火焰催化燃烧中,是绿色高效燃烧的关键材料。

(8)泡沫玻璃(微晶玻璃)

专利CN87104277.0以珍珠岩微粉、膨胀珍珠岩微粉为原料,以芒硝为发泡剂,以石墨为还原剂,制备出泡沫玻璃产品。专利CN201010594094.1以一种以凝灰岩为主要原料的发泡材料,其特征在于,其具体制备方法如下: (1)将凝灰岩原矿、废玻璃分别球磨至160~200目,筛分、选取160~200目珍珠岩尾粉; (2)基础原料由凝灰岩、珍珠岩尾粉和玻璃粉组成,配备为按质量分数凝灰岩30~60%,珍珠岩尾粉小于60%,玻璃粉小于40%,制备成基础原料; (3)向步骤(2)制得的基础原料中加入基础原料质量分数0.5~2.5%的碳化硅作发泡剂、1.5~3.5%的磷酸钠作稳泡剂、1.5~3.5%的硼砂作助熔剂,将步骤(2)制得的基础原料和添加剂混合球磨5~20 min,制备成混合料,料球比为1:2; (4)向步骤(3)制得的混合料中加入质量分数小于30%的水,制备成湿料,在2~7 MPa压力下用模具将湿料压制成坯体,将所制得的坯体放入耐热钢模具,移入程序升温炉中进行烧制;

所述的程序升温炉中的具体烧制程序为:

a、预热阶段:以10~25 ℃/min的升温速率从室温25 ℃升温至300~400 ℃,保温10~30 min;

b、发泡阶段:从预热温度以10~25 ℃/min的升温速率升温至900~1000 ℃,保温10~50 min;

c、冷却退火阶段:以10~15 ℃/min的速率降温至500~600 ℃,并保温10~30 min,而后缓慢冷却至室温即得。

一种以凝灰岩为主要原料,珍珠岩尾粉和玻璃粉为辅料,添加适量的发泡剂、稳泡剂和助熔剂,制备一种轻质高强无机发泡材料。本发明不仅为开发利用凝灰岩提供了新途径,而且有利于废物利用,保护环境,发泡温度低,制备工艺简单易行,结果稳定性好。

专利CN198710004277.3公开了一种全部利用珍珠岩废料,生产泡沫玻璃的技术方案。生产时,用开采矿物珍珠岩80目以下的尾粉和膨胀珍珠岩生产中80目以下废料微粉为原料、以芒硝为发泡剂时用量为珍珠岩粉总量的2%~4%,以石墨为还原剂时用量为珍珠岩粉总量的0.05~0.15%。

生产时,按上述重量百分比称量原料后,在球磨机中混合4~6小时。将混合好的配合料裝模,即可送入窑内发泡,配合料装填量为模具容量的30%~40%。烧成制度分为加热、发泡、稳定、退火四个阶段。发泡温度为1100~1120℃。在发泡温度前120~150℃即从970~1100℃为快速升温阶段,升温速度5~10℃/分。稳定阶段又称快速冷却阶段即1100~800℃区间,以15~20℃/分的冷却速度,将泡沫玻璃冷却下来,其目的在使玻璃冷却固化,形成的泡沫稳定,从800~600℃之间,降温速度可以稍慢,一般为5~7℃/分。

退火阶段对泡沫玻璃的强度影响很大,退火速度要慢,从600~400℃之间,降温速度为0.7~1℃/分、400℃以下,在退火窑内自然冷却到室温。

所制得的珍珠岩泡沫玻璃,其性能为:体积密度300~450公斤/m3,抗压强度31.6~36.1公斤/m3(容重340~414公斤/m3),导热系数0.0566~0.059千卡/米·小时·度(容重383~417公斤/m3)。

(9)多孔玻璃(微晶玻璃)

将珍珠岩粒料进行碱蚀变、离子置换,然后采用耐火模板颗粒堆积法烧结,可以直接制备成微晶玻璃产品,控制好烧成制度,让颗粒之间形成连续空腔,就是多孔微晶玻璃产品。

6膨胀珍珠岩有哪些性质?有哪些用途?

膨胀珍珠岩的多孔性,使其具备了以下三个特性,

1)低导热:

膨胀珍珠岩的多孔性,赋予了其较低的导热系数,其导热系数在0.043~0.072间,

2)低密度:

譬如利用膨胀珍珠岩的低密度性,作为含水炸药密度调节剂,来调节气泡敏化含水炸药的轰爆性。依据堆积密度,膨胀珍珠岩分为5个标号:70号,堆积密度小于70Kg/m3;100号,堆积密度小于100Kg/m3,大于70Kg/m3;150号,堆积密度小于150Kg/m3,大于100Kg/m3;200号,堆积密度小于200Kg/m3,大于150Kg/m3;250号,堆积密度小于250Kg/m3,大于200Kg/m3

3)吸湿性:

膨胀珍珠岩具有较强的吸湿性,只有膨胀玻化微珠(闭孔膨胀珍珠岩)且做过憎水处理,其漂浮率和闭孔率都大于80%,才能在北方少雨地区才能用作外墙保温材料,但是其较大的体积吸水率仍影响其使用寿命。

膨胀珍珠岩的多孔性,以及赋予其的低导热性、吸湿性和低密度性,使其可用于农业有机肥载体、工业助滤、冶金覆膜保温、造渣,建筑内保温、隔音、防电磁辐射、核辐射材料固化、低温气体运输填充剂等行业。愿景可以用在二氧化碳、运输、封存、固化等低碳领域。60E8B18F-8135-41C0-B415-FC739478CF19

7珍珠岩尾矿、副矿有哪些?其资源化利用情况如何?

珍珠岩工业尾矿、副矿包括开采表土、流纹岩、脱玻化珍珠岩、凝灰岩、沸石和膨润土等矿产资源。目前主要用于建材機制砂、抛光磨料、塑料填料、建筑陶瓷、节能环保陶瓷和节能环保玻璃的生产。其中开采过程产生的尾矿、副矿有:表土、流纹岩、脱玻化珍珠岩、凝灰岩、膨润土、沸石等,加工过程产生的固废有:珍珠岩微粉、脱玻化珍珠岩和膨胀珍珠岩微粉等。其中表土资源化用于矿山复垦、复绿回填土;流纹岩资源化应用领域包括:在混凝土中使用,替代粉煤灰、沸石和熟料,提供强度和耐久性[1];在建筑用有釉发泡陶瓷保温装饰板生产中使用,替代珍珠岩微粉,可以降低泥浆流动性和泥浆及粉料含水量,节能和降低生产成本[2],流纹岩还可以用来改性沥青、作为耐磨材料、陶瓷玻璃助剂和塑料添加剂。脱玻化珍珠岩资源化利用方面有利用其生产陶瓷广场透水砖、用于改性玻璃纤维增强轻质混凝土砌块生产等;膨胀珍珠岩微粉用于生产过滤剂、冶金覆盖剂、造渣剂等;珍珠岩微粉可以应用于陶瓷色料、陶瓷釉料和陶瓷坯体中,特别是在发泡陶瓷、泡沫玻璃、多孔陶瓷方面有独特的作用。

在与日本珍珠岩协会交流过程中,日本珍珠岩企业在生产加工时,矿物加工成品率比较高,一般>90%,国内企业在破碎制珠光砂工艺相对落后,这一工段固废较多,固废率大约在25%左右,日本企业主要将细粉用于生产过滤剂,中国企业目前利用珍珠岩细粉生产过滤剂技术尚不成熟,但是在利用珍珠岩微粉生产建筑用发泡陶瓷装饰保温板方面要先进于日本企业。

参考文献

[1]王浩等,流纹岩微粉对梁体混凝土性能影响的研究[J](网络首发),铁道建筑,2022-5-16.

[2]韩复兴,信阳地区流纹岩特征及其应用分析[J],陶瓷,2016(4).

(韩复兴)

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