一、資源分布

    珍珠巖是一種火山噴發(fā)時在一定條件下形成的酸性玻璃質(zhì)熔巖，屬非金屬礦物質(zhì)，主要成份是SO2、AI2O3、 CaO和一定含量的化合結(jié)晶水，經(jīng)過人工粉碎，分級加工形成一定粒徑的礦砂顆粒，在瞬間高溫下，礦砂內(nèi)部結(jié)晶水汽化產(chǎn)生膨脹力，將熔溶狀態(tài)下的珍珠巖礦砂 顆粒瞬時膨脹，經(jīng)冷卻后形成多孔輕質(zhì)白色顆粒，理化性能十分穩(wěn)定，具有很好的絕熱防火性能，是一種很好的無機輕質(zhì)絕熱材料 ，可廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、建材、食品加工過濾等行業(yè)。礦產(chǎn)資源主要分布在我國河南、河北、內(nèi)蒙、遼寧、山西、福建、廣東、 淅江 、湖南等地，以河南信陽、河北承德、內(nèi)蒙赤峰、 遼寧建平、山西靈丘為集  礦源地，品位較好，同時有的地區(qū)還伴生有黑耀巖、松脂巖、蛭石、沸石、膨潤土等共生非金屬礦，資源蘊藏量較為豐富，是我國地礦資源的寶貴財富。

二、開采加工

    我國從60年代起對珍珠巖礦產(chǎn)資源就已經(jīng)進行了開發(fā)利用，幾十年來礦產(chǎn)資源開采一直還處于較為原始落后的階段，大多數(shù)都是采用勞力密集型開采，礦產(chǎn)資源利 用率極低，加工后礦砂品位質(zhì)量較差（而不是原礦品位低），造成大量不可再生資源浪費，后期產(chǎn)品及應(yīng)用，幾十年來也一直處于單一狀態(tài)（包括標準要求），且附 加值很低。隨著科學(xué)的發(fā)展和市場經(jīng)濟的需求，近年來有所提高，特別是從礦山源頭管理和礦山的綜合開采，機械化程度和礦砂分級都有很大改善，目前國內(nèi)有的地 方已經(jīng)實行了統(tǒng)一規(guī)范開采，并充分利用廢料進行綜合開發(fā)。特別是外資企業(yè)進入，將進步的技術(shù)及裝備投入開采加工，大大提高了礦資源的利用率，同時又提高了 礦砂品位，為后期加工提供了優(yōu)質(zhì)的原材料，如外資企業(yè)艾斯比公司，經(jīng)過烘干精選細分，礦砂品位十分高，有利于后期產(chǎn)品深加工。將礦砂精選分級成成品礦砂， 必將成為我國今后珍珠巖礦資科學(xué)合理開采利用和市場需求的發(fā)展趨勢，目前有幾個新開礦點已經(jīng)在做精選細分，包括微粉的利用，以前一直作為廢料處理，現(xiàn)在已 在膨脹膨脹?；⒅?/a>、磨料、助濾劑、球形閉孔珍珠巖等細徑粒中開發(fā)利用，有效地提高資源利用率和后期產(chǎn)品的附加值，降低綜合成本，利國利民。

三、生產(chǎn)工藝技術(shù)

    珍珠巖的膨化技術(shù)，在我國幾十年來一直受困于能耗高，污染大兩大問題，傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，預(yù)熱脫水工序一般都是采用外預(yù)熱或內(nèi)預(yù)熱兩種形式，其爐型均為臥式 預(yù)熱。外預(yù)熱采用在預(yù)熱筒外部用塊煤燃燒預(yù)熱，人工控制，內(nèi)預(yù)熱則采用在預(yù)熱筒內(nèi)部用機械輸送煤粉燃燒預(yù)熱，兩者均有利弊，主要是不能十分穩(wěn)定地控制礦砂 內(nèi)部結(jié)晶水的含量，影響后期膨化，也是我們膨脹珍珠巖行業(yè)忽視的一個重要工藝技術(shù)，應(yīng)該引起重視。膨脹爐在國內(nèi)主要分為臥式爐和立式爐兩大類，加熱形式 分別有燃氣、燃油、塊煤、煤粉、煤氣和電能作為加熱形式，各種能耗與爐體結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，同時對產(chǎn)品的質(zhì)量和成本也有直接影響，目前我國的雙曲線膨脹 爐節(jié)能性比較好，從爐體內(nèi)部分析，一般爐經(jīng)600～800mm，年產(chǎn)量可達10萬立方米以上，其他爐型也有年產(chǎn)3－6萬立方米不等，不同爐型跟能源利用也 有一定關(guān)系，不完全燃燒和充分完全燃燒是能耗的關(guān)鍵，我們現(xiàn)在有很多爐型設(shè)計是不太科學(xué)的，能耗浪費太大，工藝溫度不易控制，勞動強度大，環(huán)境差，同時造 成生產(chǎn)成本增大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。余熱利用方面目前我國還比較落后，個別廠家用了一部分，利用余熱給補氧供風(fēng)加熱和礦砂預(yù)熱，可提高燃料燃燒的充分性，不 妨生產(chǎn)廠家可試驗一下，國外燃油、燃氣和供氧風(fēng)都充分利用了余熱加溫，節(jié)能效果十分好。

    目前我國膨脹珍珠巖在生產(chǎn)過程中都遇到三大難題，一是結(jié)爐，二是粉塵污染，三是膨化倍數(shù)低，實質(zhì)上這是一個系統(tǒng)工藝技術(shù)問題，由于很多生產(chǎn)廠家對珍珠巖的 理化性能和生產(chǎn)工藝要點并不十分清楚，對工藝平衡換算也更無知曉，只憑著一般操作經(jīng)驗，維持傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，對生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制點不重視，包括計量給料， 普遍認為結(jié)爐、粉塵污染是正常的，膨化倍數(shù)是礦砂決定的，其實不然，結(jié)爐、粉塵多、膨化倍數(shù)低，雖然跟礦砂和爐型結(jié)構(gòu)、膨脹溫度有關(guān)，但同樣的爐型，同樣 的溫度，同樣的礦砂，有的結(jié)爐現(xiàn)象和粉塵就少，廠家往往把希望全寄托在燃爐工身上，從預(yù)熱到膨化爐的溫區(qū)點，全憑肉眼觀看，直觀感覺，實際溫度不確切，這 是不全面的，大家可想一想，珍珠巖礦砂為什么會膨脹？根據(jù)不同粒徑它的膨脹力、膨脹時間、膨脹溫度是多少？按照我國珍珠巖的理化性能，一般礦砂預(yù)熱脫水溫 度為380－470℃，膨化溫度是1050－1150℃，熔溶溫度是1200－1300℃，那么在此溫度區(qū)脫水、膨脹、熔溶均有一具時間要求，這就需要一 個工藝平衡參數(shù)，結(jié)晶水的膨脹力直接關(guān)系到產(chǎn)品的膨化質(zhì)量，所以目前我們許多廠家只重視膨脹爐，忽視預(yù)熱爐，這是極為不正確的。同時礦砂的粒徑的均勻性也 有很大影響，在同一爐生產(chǎn)過程中結(jié)爐、粉塵大、膨化不好，關(guān)鍵因素在礦砂的粒徑的均勻性和預(yù)熱脫水量的均衡性，所以提倡礦砂分級使用，盡量減少礦砂的粉 塵，提高礦砂粒徑均勻性，重視預(yù)熱脫水的均衡性是十分必要的，可提高產(chǎn)品的成品率,降低生產(chǎn)成本，同時提高資源利用率。膨化倍數(shù)是一個參數(shù)換算，參照對象 可分為原礦和礦砂，很多人認為國外可以膨化40多倍，而國內(nèi)也只能膨化20多倍，實際是一樣的，國外膨化掊數(shù)參照對象是原礦，而原礦的密度比重一般是 2.2～2.4，礦砂的容重一般是1.2～1.4，以膨化后的珍珠巖容重為60kg/m3計算，體積變化為2400÷60=40（倍），1200÷60=20（倍），如果比照物一樣，即比值就一樣，通常我們認為生產(chǎn)過程中能達到16～18倍（對礦砂體積而言），就是膨脹粉容重為50－60 kg/m3，就已經(jīng)充分膨化了，我國各地礦砂基本上可達到。若1噸礦砂膨化后容重為60kg/m3， 只有15－16立方米，這就說明在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的粉塵和礦砂雜質(zhì)較多，相應(yīng)減少了膨化后物料的體積，這就是說為什么我們要提高礦砂品位和預(yù)熱脫水 均衡性原因所在，也是生產(chǎn)過程中我們降低綜合成本，提高產(chǎn)品性能的內(nèi)在因素之一在生產(chǎn)過程中解決微粉的主要途徑是通過提高礦砂的均勻性和預(yù)熱脫水的均衡 性，減少微粉產(chǎn)生的源頭，同時對收集工藝在旋風(fēng)收集排放過程中，通過減壓倉收集，降低風(fēng)壓流量和溫度，排空時適當水淋和布袋過濾收集即可解決，隨著我國環(huán) 保要求，這也是廠家應(yīng)該重視和對社會環(huán)保負責(zé)的義務(wù)，同時也是現(xiàn)代工廠化生產(chǎn)必備要求。

四、應(yīng)用探討

      由于我國長期來，膨脹珍珠巖一直都是執(zhí)行JC/T209－92 標準，主要是以容重這一指標衡量產(chǎn)品性能質(zhì)量﹙包括礦砂標準﹚，這與當今科學(xué)進步、社會發(fā)展、市場需求有一定的質(zhì)量標準差距，從單一的保溫隔熱性能要求， 擴延到輕質(zhì)骨科的填充應(yīng)用以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建材、化工等領(lǐng)域應(yīng)用的延伸，不論從容重、粒徑都有不同的質(zhì)量標準要求，同時對顆粒強度、吸水率也提出了更高要 求，輕容重已不再成為產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的衡量標準，無機輕質(zhì)絕熱材料新技術(shù)的研制開發(fā)與生產(chǎn)裝備工藝技術(shù)的創(chuàng)新是我們科研的重要科題。北京華偉佳科技有限 公司自行研制開發(fā)的膨脹?；⒅?，是一種無機玻璃質(zhì)礦物材料，經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝技術(shù)加工而成，呈不規(guī)則球狀體顆粒，內(nèi)部多孔空腔結(jié)構(gòu)，表面?；忾]，光澤 平滑，理化性能穩(wěn)定，具有質(zhì)輕、絕熱、防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等優(yōu)異特性，可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統(tǒng)輕質(zhì)骨 料在不同制品中的應(yīng)用。是一種環(huán)保型高性能新型無機輕質(zhì)絕熱材料?？蓮V泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、冶金、建材等諸多領(lǐng)域，從以下產(chǎn)品主要性能對照，我們就可以根據(jù)不同理化性能分別加以應(yīng)用。

    膨脹?；⒅楸厣皾{具有優(yōu)良的保溫、隔熱、防火和施工性能,彌補了用聚苯顆粒和普通膨脹珍珠巖作輕質(zhì)骨料的其他傳統(tǒng)保溫砂漿中諸多缺陷和不足，克服了膨 脹珍珠巖吸水性大﹑易粉化，在料漿攪拌中體積收失率大，易造成產(chǎn)品后期保溫性能降低和空鼓開裂等現(xiàn)象，同時又彌補了聚苯顆粒有機材料防火性能差﹑高溫產(chǎn)生 有害氣體和抗老化耐候性低﹑施工中反彈性大等缺陷。在膨脹?；⒅楸貙颖砻婺ㄍ恳粚?/span>2mm厚的具有防水抗?jié)B、抗裂性能的抗裂砂漿,與膨脹?；⒅楸貙?nbsp;復(fù)合,形成一個集保溫、抗裂、防火、抗?jié)B于一體的完整體系。干粉容重為230－260kg，導(dǎo)熱系數(shù)在0.065左右，各項性能指標均優(yōu)于國家相關(guān)行業(yè)標 準和市場同類產(chǎn)品性能，膨脹?；⒅楸厣皾{是一種環(huán)保型高性能無機保溫材料, 特別適合各種磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)外墻體復(fù)合保溫及地下 室、車庫、樓梯走廊、消防通道等公共設(shè)施防火保溫隔熱建筑節(jié)能工程。膨脹玻化微珠及膨脹?；⒅楸厣皾{    根據(jù)表中所述指標，針對當前我國新型節(jié)能建筑材料這一主要應(yīng)用市場進行分析，采用普通膨脹珍珠巖作為新型節(jié)能建材的輕質(zhì)填充骨料，有很多必然的缺陷，吸水 率大，顆粒易粉化，導(dǎo)致后期產(chǎn)品收縮值大，強度低，易吸潮返潮，如輕質(zhì)墻板、裝飾板和保溫砂漿，特別是在保溫砂漿中應(yīng)用極易造成空鼓開裂，降低綜合性能， 就民用、工業(yè)保溫用而言，都普遍存在這一問題。而利用WH－Ⅲ型多級碳化硅電加熱管式?；癄t生產(chǎn)的膨脹膨脹?；⒅樵诎宀闹破分袘?yīng)用有很好的改性作用，目 前市場上輕質(zhì)耐火磚（板）、防火阻燃板、保溫砂漿都應(yīng)用得很好，但對導(dǎo)熱系數(shù)要求較低，綜合性能全面的制品還不能滿足要求，配比量大，達到熱工性能要求， 同時強度指標就不能滿足要求，綜合性能就會失去平衡，所以輕質(zhì)骨科的添加量，是有一個極限添加量方能滿足產(chǎn)品綜合性能的要求，質(zhì)輕和強度是相矛盾的，我們 通過科學(xué)的工藝設(shè)計和設(shè)備上創(chuàng)新，有效地解決了輕容重、吸水率小且其他性能的技術(shù)難關(guān)，生產(chǎn)出50—80 kg/m3容重的輕質(zhì)膨 脹?；⒅?，填補了國內(nèi)空白，同時在粒徑3—5mm大顆粒膨脹?；⒅樯a(chǎn)中，在技術(shù)上已得到突破。我們利用膨脹玻化微珠其優(yōu)異性能，現(xiàn)已開發(fā)了滿足我國 建筑節(jié)能要求的保溫型干粉預(yù)拌砂漿，用膨脹?；⒅樽鳛楦苫焐皾{的輕質(zhì)骨料，預(yù)拌在干粉改性劑之中，形成單組份無機干粉料保溫砂漿。產(chǎn)品具有優(yōu)良的保溫隔 熱性能、抗老化耐候性,不空鼓開裂，強度高，粘結(jié)、抗流掛性能好，防蟲蟻噬蝕,燃燒性能為A級。施工方便，現(xiàn)場施工加水攪拌即可使用，可直接施工于干狀墻 體上。

    在我國建筑節(jié)能應(yīng)用領(lǐng)域中有著極大的市場空間和發(fā)展前景 。根據(jù)應(yīng)用研究，針對我現(xiàn)有產(chǎn)品性能要求，我們將不同性能的膨脹?；⒅楫a(chǎn)品及應(yīng)用大致分類如下：

五、結(jié)束語

    二十一世紀是全球性環(huán)保節(jié)能材料應(yīng)用發(fā)展的重要時期，節(jié)約能源保護環(huán)境是關(guān)系到全人類的生存問題，我國政府高度重視，各項強制性環(huán)保節(jié)能要求的政策和法規(guī) 已相繼出臺，各大中城市和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已率先實施建筑節(jié)能，無機輕質(zhì)絕熱材料作為環(huán)保節(jié)能主要輕質(zhì)骨料之一，已在我國建筑節(jié)能領(lǐng)域中得到廣泛推廣應(yīng)用，并 由單一型逐步向復(fù)合型高性能綜合開發(fā)應(yīng)用，市場需求極大，對我們從事節(jié)能材料生產(chǎn)的廠家提供了很好的商機，我們必須抓住機遇，以科學(xué)創(chuàng)新精神，不斷提高完 善產(chǎn)品性能，提高資源的利用率和附加值，著重抓好在提高通用產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，開發(fā)高性能產(chǎn)品，并注重材料的復(fù)合改性技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，充分發(fā)揮輕質(zhì)非金屬 無機環(huán)保節(jié)能材料的特有性能，開創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域，取得更好社會和經(jīng)濟效益。