国内外珍珠岩概述及其在建筑领域的应用分析

美 国是 最早 生产 膨胀 珍珠 岩 的 国家 ， 次世 界大 战后 即 二 开始 生产 和应 用 隅，并且 在 产量 方 面 一直位 于 世 界前 ］ 列， 粗矿 砂 年产量 在 ５ ￣６ 吨 ［。美 国珍珠岩 产量 从 ０ ０万 ９ ］ ２ ０ 被 希腊 超 越 ，０ ６年 美 国本 土 矿 砂 产销 量 降至 ０３年 ２０
本 文将 其 归为膨 胀珍 珠 岩 的一种 ， 即闭孔膨 胀珍 珠 岩 。 小 ， 品质 量波 动大 ， 产 以次充好 现 象严 重 ， 之对 其利 用 加
不 当 以及 膨 胀珍 珠岩 本身 存在 的各种 缺 陷 ， 使 其在 应 致
０． ～ ４ ０， ｇ ０ ４ ～ １ ０， ２ １ ５ ～ ４ ９ ． Ｍ Ｏ： ． ． Ｋ Ｏ－ ． ．５， ２ ２． ～ Ｎａ ０： ５
４ 膨胀珍珠岩的应用
４ 膨胀珍珠岩的应用分析 ． １
膨胀 珍 珠 岩 的多 孔 性结 构 ， 予 了它 质 轻 、 赋 良好 的
吸 附性和 优 异 的保温 、 冷 、 保 隔音 性 ， 由于 其不 燃 、 又 抗
３ 膨胀珍珠岩的制备
耐腐 、 耐虫 蛀 、 毒等特 性 而被 广泛应 用 于各 个行 无 膨胀珍 珠岩 的生 产工 艺流 程大 致可 分 为矿砂 制 备 、 老化 、 业领域 ： 大量用 于建筑 物 墙体和 屋 面 的保 温 隔热和 热 ① 预热 处理 、 高温 焙烧膨 化三 个阶 段 ： 液 围护 保冷 结构 、 船 （矿砂 的产 品质 量 ， １ ） 决定着 珍珠 岩产 品质量 和企 业 力管道 的保 温 ； 化气 深冷 绝热保 温 、 舶军舰 及冷 库 、 氧机 等 的填充式 保冷 和 吸声 工程 。② 制 的经 济效益 ， 珍珠岩 工业 发展 的基 础 ， 是 其杂 质含 量 、 细 无土栽 培和 盐碱 化土壤 改 良。 ③作助 滤 剂 ： 用 度 含 水率 、 颗粒 均匀 性及破 碎方 式等 均对 膨胀 珍珠 岩 产 用于 园艺 、 酒类 、 品 、 药 油类 等 产 品的过滤 。 ④用作 助 磨剂 、 品产 生重 要影 响 ［。据报 道 ， 砂粒 度较粗 的 ２ ￣６ 于食 品 、 ２ ３ 矿 ０ ０目 爆竹 密度 调节 剂和冶 金等 领域 。目前 ， 膨胀 矿砂 经 电加热 膨胀 后 ， 积密度 最 小 ， 成 球率 、 堆 但 闭孔率 炸药 敏化 剂 、 其 均 不理 想 ， 因是矿 砂 粒度 较 大 时 ， 以在 短 时 间 内通 珍珠 岩及 其制 品的应 用范 围仍在 继续 扩大 ， 用途 已知 原 难 过软化 点温度控制 颗粒外表面凹 凸及棱 角部分的消 除［ 。 珍珠 岩矿 砂 的生产 工艺 流程见 图 ３ 。
广东建材 ２１ 年第 ２ ０２ 期
材料研究与应用
国内外珍珠岩概述 及其在建筑领域 的应用分析
张宪圆 林克辉 谢红波 （ 东省建筑材料研究院） 广
摘 要 ：本文概述 了国内外珍珠岩矿的分布与产量， 分析了膨胀珍珠岩、 膨胀玻化微珠的特性及应
用现状 ， 重探讨了膨胀珍珠岩、 着 膨胀 玻化 微珠在建筑领域的应用 ， 并指 出当前存在 的相 关问题 以及 今 后 的 发 展方 向 。
图 ２ 国外各 主要 膨胀珍 珠岩 生产 国 ２０ ０ ５和 ２ ０ ０ ６年的 产量
国外 各主要 生产 国 ２ ０ ０ ５年 和 ２ ０ ０ ６年 的产 量 ［。
卧式 我 国珍 珠岩 资源 丰 富， 蕴藏 省 区达 ２ ０多个 ， 产 主 表面气 孔熔 融封 闭而成 。工 业生 产 中常用 回转 窑 、 矿
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材料研究与应用
６期
（ 预热 的 目的主要 是排 除矿 砂 中 的裂 隙水 ， ２ ） 并将 结
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ｆ 柏
合水含 量控 制在 一定范 围 内 ， 因 为高温焙 烧 时裂 隙水 原 和过 高的 结合水 易使颗 粒烧 炸 。工业 上 常用烘 干机 、 逆 流式 回转预 热炉等 设备 进行 预热 ，主 要控 制参 数为 ： 预
． ，２－． ～６ ５属 高碱玻璃 质 ［。 ６ ］ 目前膨 胀珍 珠岩 及其 制 品市 场混 乱 ， 生产 厂 家规 模 ５ ０ＨＯ ３Ｏ ． ， 于高 硅 、
２ 珍珠岩矿的分布与产量 ． ２
国外珍 珠岩 的储 量基 础大 约 为 ７ 吨 ，其 中土 耳 ７亿 用 过程 中 出现 了各种 问题 。 因此 ， 必要 全 面 、 刻地 认 其 ５ 有 深 ７亿吨 ， 希腊 ３ 吨 ， 国 ２亿 吨 ， 它 １ 亿 吨 分布 亿 美 其 ５ 识 珍珠 岩 ， 而 实现 珍珠 岩 资源 的高 效利 用 ， 其 在 建 于 日本 、 从 使 菲律 宾、 罗斯 、 俄 匈牙利 、 墨西 哥和 意大利 等国嘲 。 筑领 域 发挥 更大 的作 用 。
１９ ９ ８年矿 砂 产量 约 为 ６ Ｏ万 吨 ， 中河 南信 阳地 区大 约 其 图 ４ 电膨 化 工艺示 意 图
年产 ３ ０万 吨 ， 占全 国生产 总量 的一半 ｎ 。而 ２ １ 年 矿 ０１ 砂 产 量 已达 ２ ０万 吨 ， ５ 居世 界 首位 ， 见我 国珍珠 岩 工 可 业发 展之快 。
矿 透长 石 的斑 晶、 孑、 Ｌ 无毒 、 学稳 定性好 等特 性 ， 化 在保 温 隔热 、 音 隔音 、 物 含 量较 少 。 石 中含 有不等 量 的石英 、 吸
并有针状、 球状等各种形态的雏 晶及隐晶质矿物 防火 性等 方 面表现 出色 。 胀玻 化微 珠是 近年 来 出现 的 微晶， 膨 如 角 闪石 、 云母 、 黑 赤铁 矿等 。莫 氏硬 度 ５５ ， 光率 ． ～６折 种 新型 绿色 材料 ， 由珍珠 岩矿 砂 表 面经 过高 温熔 融 是
一
． ９ ． ０ 。其 化 学成分 依矿 产地 不 同而 不 同， 组成 玻化 后 的闭孔 膨胀珍 珠 岩 ， 一 定程 度上 改 善 了传 统膨 １ ４ ２ １ ５ ２ 在 质 为 ｉ２６ － ７ ， １ ： ～ ４ Ｆ ： － － ０ ０ 胀 珍 珠岩 存 在 的吸水 率 大 、 强度 低 等 问题 ， 方便 论 述 范 围 （ 量 百分 数 ） Ｓ Ｏ： ８－ ５ Ａ ２。９ １ ， ｅ 。 为
４ 膨胀珍珠岩在建筑领域的应用 ． ２
时 至今 日， 膨胀 珍 珠 岩 虽然 应 用 范 围很 广 ， 其 产 但 品仍 绝大 部分 应用 在建 筑业 ， 其用 量 约 占世界 膨胀 珍珠 岩 总量 的 ６ ％ ０ 以上 。
５结语
（ 国外珍珠岩矿开采及膨胀珍珠岩生产大多集中 １ ）
湖北、 安徽等 地 。 已开 发 的较大矿 床有 河南 信 阳、 南罗 河 山、 辽宁建平 、 江缙 云 、 浙 吉林九 台、 山西灵 丘等 处 。 中 其 信 阳上 天梯 矿 床 为 亚洲 第 一 大 、世 界第 二 大 非金 属 矿
床 ， 珠岩储 量 为 １ ２亿 吨［］而且 品质较 高 。 珍 ． 加， 我 国从 １ ６ ９ ５年 开 始 生 产 膨 胀 珍 珠 岩 及 制 品 瞳。 ］
２０
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热温度 ４ ０ ５ ℃， ０￣４ ０ 预热 时 间 ６ ～８分钟 。
（） ３ 焙烧 目的是在矿 砂软 化温 度范 围内 ， 玻璃体 内 使 的 结合水 迅 速汽 化 ， 生 气泡 的使 体积 膨胀 ， 后迅 速 产 然 冷却 ， 使气泡 保 留而形成 多孔 结构 ； 化微珠 （ 玻 闭孔膨 胀 珍珠岩 ） 的生产是 在此 基础 上控 制熔 融温度 和 时 间， 使
２ 珍珠岩矿概述
２ 珍珠岩矿及其成分 ． １
珍 珠岩 是 玻璃 质 的 酸性 火 山熔 岩 ，其含 水 率 为 ２ ％
～
自 １８ 时 ４ ． 吨 的最 低 水平 ， 主要 是铁 路运输 ９ ４年 ５２万 这 ６， ％ 因具有 珍 珠 裂 隙 结 构而 得 名 ， 地 质 学 上可 以归 成 本 的增加 ， 在 从而 使进 口希 腊矿 砂 更具 竞争 力 。图 ２为
要 分布 于东 部 的火 山岩地 带 ，产 于 中生代 的侏罗 纪 、 窑 、 窑进行 焙烧 ， 白 立 常用 能源 为燃煤 、 煤气 和 电能 。 垩 纪 酸性火 山岩 断陷 盆地 中 ，受燕 山期 岩浆 活动 控制 ；
闭孔膨 胀珍珠 岩 的生产 多用 电膨 化炉 ， 也有 用煤 气 我 国西 部也 有 少数 珍 珠 岩矿 产 ， 于 白炭纪 、 盆 纪 地 膨化 炉 。 产 泥 电膨化炉 特 点有 ： 区 间的温 度易于控 制 ， 各 利于 加热 温 度较 低 ， 因此 生 产 出 的玻化 微 层中， 因质 量差 、 储量 少 ， 具有 工业 价值 。 已探 明珍 珠 玻化 过程 的进行 ； 不 堆积 密 度较 大 （ 部分 在 ｌ Ｏ ｇ ｍ 大 Ｏ ｋ／ ３ 岩矿 产 地 ２ ０处 ， 有储 量 为 ２ ６亿 吨 ， 保 ． 分布 于 河 南 、 黑 珠普 遍 膨化 倍 数 低 ， 以上） 。图 ４为 电膨胀 炉生产 工艺 示 意 图。 龙江 、 内蒙 古 、 吉林 、 宁、 辽 河北 、 山西 、 江 、 浙 山东 、 福建 、
于几 家大 型公 司 ，如 美 国 的哈鲍 莱特和迪 卡 波尔 公 司 ， 希腊 的银 与重 晶石采 矿公 司和 奥他 维海拉 斯矿 业 公 司 ， 土耳其 的埃 蒂邦 可和 埃奇 珍珠岩 公 司等 。 国 内如信 阳 而 地区， 膨胀珍 珠岩 生产 企业 数量 众 多 ， 规模 普遍 较 小 ， 相 互之 问恶性 竞争 ， 不利 于 新技术 的采用 和产 品 。
一 建筑 业
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■ 其它
图 ３ 矿砂 生产工 艺流程 图
图 ５ 美 国膨 胀珍 珠岩 应 用情况
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广东 建材 ２１ 年第 ２ ０２ 期
材料研究与应用
的就 有 １ ０多种 。图 ５为美 国 目前膨 胀珍珠 岩 的应用 发布 ， ６ ］ 这些 必将 对玻化 微 珠轻 质砂 浆的生 产及 应用 起 到 情况 。 规范和 推 动作用 。
岩石 沉积岩
，喷 出岩 （ 言武 岩 ’安 山岩’流 蚊岩 ）
厂岩懂 辉，， 火ｔ培 五 岩岩 成 入长阂花 长
砂 产 销 量 已居 世 界首位 Ｉ， 建筑 市 场 拉 动 ，０ １年 产 受 ｘ ］ ２１ 量 高 达 ２０万 吨 ， 中 ，０ １ 膨胀 珍 珠岩 产量 达 １０ ５ 其 ２１年 ００ 万 ｍ， 。玻化微 珠达 １０ ５０万 ｍ， 。珍珠 岩保 温 板 １０ ０ ０万 ｍ，
珍 珠岩 防火 门芯板 ２ ０ ４ ０万 ｍ。
变质岩
｛ 三 三 岩
（ 犬理者 、石 荚者，扳 患等）
膨 胀 珍 珠岩 是 由珍珠 岩 矿 砂 ， 高 温 条件 （ 常 为 在 通
珍 珠 岩 ９ ％ 玻 璃 相 ，其 中 ６ ％ ５ 为 无 定 形石 ５是 ５ ￣７ ％
可达 ８ ～９ ， ％ ％ 铁着 色 氧化 ７ ０ １ ０ ￣ ） ０ ２ ０Ｃ 下其 体 积迅 速 膨胀 而 成 ， 有质 轻 、 具 多 英 。碱 金属 氧化 物 含量 较 高 ，
关键 词 ：珍珠岩； 膨胀玻化微珠； 保温砂浆； 建筑节能
１ 前言
近 年来 ， 着建 筑 节 能 事业 的不 断 发展 ， 用 珍 珠 随 利
岩 的膨 化 特 性所 生产 的膨 胀 珍 珠 岩和 膨 胀 玻 化微 珠 已 被广 泛应 用于 建筑 领域 。特 别是 在 南方地 区 ， 由于膨 胀 珍珠 岩及 其制 品在 防火 性及 耐久 性方 面 的优 异表 现 ， 受 到 了设计 方 、 工 方及用 户 的青 睐 。 施 目前 ， 国珍 珠岩 矿 我