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珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩,经急剧冷却而成的玻璃质岩石,是宝贵的非金属矿产之一，具有突出的高温膨胀性能12，因其具有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩矿包括珍珠岩、黑曜岩和松脂岩。当这些火山岩，暴露在高温下会迅速地膨胀5倍以上的体积，由此产生的珍珠岩是一种轻质多孔材料，具有卓越的绝缘性能和广泛的用途，已用于各种工业和园艺应用。珍珠岩是建筑行业内常用的建筑保温材料，常用于外墙保温中。珍珠岩吸水性较强容易渗水和增重，平时用于外墙保温时外层还需做一层防水涂料。

主要特征

矿物组成

珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩,经急剧冷却而成的玻璃质岩石，具有珍珠裂隙结构，属于一种白色或灰色的多孔岩石，主要成分是硅酸盐矿物，其结构中含有少量水。性脆，珠光泽和油脂光泽，有特殊的弧形裂纹，有独特的气泡状结构。硬度5.5～7，密度2.2～2.4g/cm3。膨胀倍数可达7～30倍以上，耐火度高达1300～1380℃。当珍珠岩加热到高温时，会膨胀并成为一种轻质多孔材料，膨胀过程可使其体积增加多达20倍，从而形成一种低密度且具有优异隔热和隔音性能的材料。

珍珠岩矿包括珍珠岩、黑曜岩和松脂岩。三种类型的岩石均具有在瞬间高温条件下膨胀的性能，三者的区别在于珍珠岩具有因冷凝作用形成的圆弧形裂纹，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%。3

主要成分为块状、多孔状、浮石状珍珠岩，含少量透长石、石英的斑晶、微晶及各种形态的雏晶、隐晶质矿物、角闪石等圆弧形裂纹，断口呈参差状，珍珠光泽，风化后为油脂光泽，条痕白色。

主要成分为松脂岩，水解松脂岩和水化松脂岩，含少量透长石和白色凝灰物质，呈不规则分布，断口呈贝壳状，松脂光泽，条痕白色。

主要成分为黑曜岩、黑曜斑岩和水化黑曜岩，含少量石英、长石斑晶，极少量不透明的磁铁矿、刚玉等，断口平坦或贝壳状，部分参差状，玻璃光泽，风化后为油脂光泽，条痕白色。

物理特性

轻量化设计，方便挪动：珍珠岩由于其膨胀的气泡状结构而非常轻。它的堆积密度低，易于处理和运输。

多孔结构：珍珠岩的结构由无数微小的、充满空气的空隙或气泡组成。这种孔隙率有助于其出色的绝缘性和持水能力。

颜色：珍珠岩通常为白色或灰色，但其颜色可能因来源而略有不同。

粒度：珍珠岩有各种粒度或等级，从细到粗。牌号的选择取决于具体应用。

绝缘性能：珍珠岩由于其导热率低，是一种有效的绝缘材料。它用于建筑和工业应用以增强绝缘性能。

低密度：珍珠岩密度低，适合轻质混凝土和骨料生产。

吸水率：珍珠岩具有吸收和保持水分的能力，使其在园艺中可用于保持土壤湿度和通气。

pH值呈中性：珍珠岩浸出液的pH值呈中性，这意味着它不会显著改变其所用介质的pH值，因此适用于广泛的应用。

结构特征

珍珠岩的主要物理性质见表1。

|| || 表1 珍珠岩的物理性质

珍珠岩矿石的一般化学成分见表2。

|| || 表2 珍珠岩矿石的一般化学成分（%）

珍珠岩的化学性质如下。

组成成分：珍珠岩主要由无定形二氧化硅 (SiO2) 和少量水组成。其化学式可表示为(SiO2)3·(H2O)。

稳定性：珍珠岩化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，有利于各种应用。惰性的：它是惰性的，用于园艺或建筑时不会释放有害物质或污染物。

熔点：珍珠岩具有高熔点，使其适用于需要暴露在高温下的应用，如防火材料。

珍珠岩基本上不溶于水，这有助于其在园艺介质等应用中的使用寿命。

珍珠岩的关键化学特性之一是其在高温下膨胀的能力。这种膨胀是由于火山形成过程中被困在其结构内的水蒸气的释放造成的。

多功能：珍珠岩的化学特性与其物理结构相结合，使其成为一种多功能材料，用途广泛，从园艺和过滤到绝缘和轻质骨料生产。

这些物理和化学特性的结合使珍珠岩成为建筑、农业、园艺等众多行业中的宝贵材料。其轻质、绝缘和吸收特性以及化学稳定性使其广受欢迎和多功能性。

形成原因

我国珍珠岩矿床主要产于我国大陆地壳活动频繁的中生代。这个代的火山形成了北起黑龙江，南达南海海滨和海南岛，长3000公里，宽300~800公里的火山岩带。此岩带可进一步划分为三个亚带。第一亚带也叫大兴安岭、燕山亚带。这个亚带中的主要珍珠岩产地有河北的宽城、平泉以及张家口，围场，沽源；辽宁的凌源、法库、建平以及锦州、锦西义县、黑山；山西的灵丘；河南的信阳；内蒙的多伦、太仆寺旗、正蓝旗、中后旗等。第二亚带名叫东北北部、山东亚带。这个亚带中的珍珠岩矿床有吉林九台、黑龙江穆棱等。第三亚带名叫东南沿海亚带。这个亚带中的矿床有浙江宁海松脂岩矿床等。7

分布区域

珍珠岩矿床遍布世界各地，主要是有火山活动历史的地区。这些矿床的质量和数量各不相同，不同的地区以珍珠岩生产而闻名。膨胀珍珠岩原料矿床主要为酸性火山喷发岩产物。中国自中生代以来，各类岩浆大量喷出，在侏罗系、白垩系、第三系、第四系内均形成有膨胀珍珠岩矿床。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、河北等十多个省、自治区发现膨胀珍珠岩矿床，其中产于山西的储量最大。已开发的较大的矿床有：河南信阳上天梯、河南罗山、辽宁建平、浙江缙云、吉林九台、山西灵丘等处。

美国是最大的珍珠岩生产国之一。尤其是新墨西哥州，拥有大量珍珠岩矿床，该州的矿床是该国最著名和产量最高的矿床之一。俄勒冈州是美国另一个重要的珍珠岩生产州，拥有丰富的珍珠岩矿床和多个采矿作业。

希腊爱琴海的米洛斯岛和安提帕罗斯岛以其珍珠岩矿床而闻名，这些矿床已开采多年，因其质量而受到重视。

土耳其是珍珠岩的主要生产国，矿床分布在多个地区，包括爱琴海和安纳托利亚中部地区。土耳其珍珠岩在国内外广泛使用。

日本在栃木县和群马县等地区拥有珍珠岩矿床，来自这些矿床的珍珠岩用于园艺和其他应用。

亚美尼亚以位于该国南部阿加拉克镇附近的珍珠岩矿床而闻名，这些矿床是该地区珍珠岩的来源。

墨西哥也有珍珠岩矿床，在包括下加利福尼亚州和索诺拉州在内的多个州都有采矿作业。

菲律宾存在珍珠岩矿床，特别是在火山地区。这些矿床是用于各种应用的珍珠岩的来源。

匈牙利拥有珍珠岩矿床，主要位于该国东北部，这些矿床是国内和国际市场珍珠岩的来源。

意大利在西西里岛等地区拥有珍珠岩矿床，珍珠岩开采已在该地区进行多年。

珍珠岩沉积物的存在通常与具有火山活动历史的地区有关，因为珍珠岩是在火山熔岩冷却和膨胀过程中形成的。来自不同地点的珍珠岩的质量和特性可能有所不同，珍珠岩来源的选择可能取决于特定的应用要求和区域可用性。7

应用领域

珍珠岩是一种多功能矿物，其原砂经细粉碎和超细粉碎，可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。

珍珠岩经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火、吸音等特点，由于其独特的物理和化学性质，在各个行业有着广泛的应用。

（1）园艺和农业用于土壤改造，调节土壤板结，防止农作物倒伏，控制肥效和肥度，以及作为杀虫剂和除草剂的稀释剂和载体。

土壤改良：珍珠岩用于盆栽土壤和生长介质中，以改善根部区域的通气、排水和保湿作用。它创造了一种轻质且结构良好的介质，可促进植物健康生长。

种子起始：珍珠岩是种子起始混合物中的一种流行成分，有助于为发芽和根部发育提供最佳条件。

水培法：在水培系统中，珍珠岩用于支撑植物根部并提供稳定的生长介质，从而可以精确控制养分和水的输送。

（2）建筑和建筑材料用于混凝土骨材；轻质、保温、隔热吸音板4；防火屋面和轻质防冻、防震、防火、防辐射等高层建筑工程墙体的填料、灰浆等建筑材料；各种工业设备、管道绝热层；各种深冷、冷库工程的内壁；低沸点液体、气体的贮藏内壁和运输工具的内壁等。

轻质混凝土：珍珠岩用作轻质混凝土中的骨料，以减轻材料的重量，同时保持强度。它对于绝缘和防火应用特别有用。

隔热：珍珠岩隔热板和松散填充隔热材料具有出色的隔热和隔音性能，适用于墙壁、屋顶和工业应用。

防火：珍珠岩因其天然的耐高温性和防火能力而被用于防火涂料和建筑材料。

（3）过滤和水处理用于制作分子筛，过滤剂，去污剂；净化各种液体；净化水可达到对人畜无害的程度；化工工业塑料、喷漆业去毒、净化废油、石油脱蜡、分馏烷、烃；作为颜料搪瓷、釉、塑料、树脂和橡胶业的充填剂；化学反应中的催化剂，以及油井灌浆混合剂。

饮料过滤：珍珠岩通常用于酿酒、制作果汁、糖浆、糖、醋和其他饮料等食品加工制造业过滤微细颗粒、藻类、细菌等，去除固体并澄清液体。

游泳池过滤器：珍珠岩在游泳池过滤系统中用作过滤介质，可有效去除水中的杂质。

工业过滤：珍珠岩用于各种工业过滤应用，以将固体与液体分离，包括化学和制药行业。

（4）低温绝热：珍珠岩用于绝热低温储罐，用于储存液化天然气（LNG）和其他低温流体。其绝缘性能有助于保持极低的温度。

（5）轻骨料：膨胀珍珠岩用作轻质骨料，用于生产轻质混凝土块、面板和结构部件，从而减轻建筑材料的总重量。

（6）园艺产品：除了使用珍珠岩作为生长介质之外，各种园艺产品（例如珍珠岩涂层种子和水培系统）也旨在促进植物生长并提高产量。5

（7）工业应用：珍珠岩用于多种工业应用，包括用作油漆和涂料中的填料、胶凝材料中的成分以及石油和天然气工业中钻井泥浆的成分，及作各种隔热、保温玻璃、矿棉、陶瓷等制品的配料。6

（8）磨料和助滤剂：珍珠岩的研磨特性用于清洁和抛光产品，例如肥皂和清洁剂，而其助滤剂应用有助于过滤各个行业的液体。

（9）精致物品及污染物品的包装材料，宝石、彩石、玻璃制品的磨料，炸药密度调节剂、污水处理。

珍珠岩的广泛应用证明了其多功能性和有益特性，包括轻质、绝缘、惰性和多孔特性。它因其提高不同行业各种产品和流程的质量和效率的能力而受到重视。

工业与工艺

工业指标

矿床的主要工业指标，决定膨胀珍珠岩原料工业价值的，主要是它们在高温焙烧后的膨胀倍数和产品容重。

（1）膨胀倍数k0>5~15倍

（2）容重≤80kg/m3~200 kg/m3

质量要求：

（1）玻璃质纯洁，透明度好，颜色浅的多属优质。

（2）没有或有轻微脱玻璃化作用，严重的属劣质。

（3）不含或少含晶质物，含量多的属劣质。

（4）化学成分：SiO2 70%±，H2O 4~6%，Fe2O3<1%为优质，>1%为中劣质。

工艺特性

当酸性熔岩喷发出地表时，由于岩浆骤冷而有很大粘度，使大量水蒸气未能从岩浆逸散而存于玻璃质中。当焙烧时，因突然受热达到软化程度，玻璃质中结合水汽化产出很大压力，体积迅速膨胀。在玻璃质冷却至软化温度以下时，便凝成空腔结构，形成多孔的膨胀珍珠岩。因此玻璃质是引起矿石膨胀的基础条件，水是引起矿石膨胀的内在原因，铁质是影响矿石膨胀的不利因素之一。

珍珠岩的氧化与熔融温度为：开始收缩温度为1025℃，软化温度为1175℃，熔融温度大于1500℃，软化温度范围为150℃，熔化温度范围为325℃。珍珠岩开始收缩的温度比长石低120℃，软化温度低75℃，软化范围加宽95℃。由于这些特性，珍珠岩在陶瓷制品烧成中可以大大降低烧成温度，改进烧结的质量。通过进一步深入研究，珍珠岩还有一种特性，即含有珍珠岩的陶瓷坯体中，莫来石晶体形成较早，从而有利于烧结过程的展开。这样一来，含珍珠岩坯体除具有与长石-石英-黏土(高岭矿物)三元系坯体配方相同的工艺特性之外，还能降低烧成温度(从原来的1280℃降低为1180℃-1160℃)，并且具有良好的热稳定性。

加工工艺流程

珍珠岩按加工程度的不同，其产品可分为珍珠岩原矿、珍珠岩矿砂、膨胀珍珠岩及表面处理的膨胀珍珠岩四类。

由于珍珠岩矿石的选矿目的是将入选原矿加工成粒度、水分等指标均达到工业要求的产品，即珍珠岩矿砂，因而决定了珍珠岩的选矿工艺非常简单，通常为破碎→分级→我国尚无正规的选矿工艺流程，一般破碎筛分多采用如下所示的工艺流程。

原矿→粗碎→筛分→筛下→中碎→筛分→筛上筛下→筛分→粗矿砂→筛下筛上→尾矿细矿砂。

品质鉴定

外观形态

形态是珍珠岩最醒目的外观特征之一。不同的珍珠岩征性形态，同一种珍珠岩，因为形成条件不同，由于内部结构、成分等不同，往往有其他特征也可能以不同的形态出现是识别珍珠岩的标志，也是分析珍珠岩成因的依据。

对晶质珍珠岩形态的研究以单体和集合体为主形态。因此，珍珠岩的形态不仅。对固态非晶质准(或似)珍珠岩，则只有集合体珍珠岩的单体形态珍珠岩单体即珍珠岩的单个晶体。珍珠岩单体形态主要包括珍珠岩晶体结晶习性(具体体现在晶体形状上)及晶面花纹两个方面。

结晶习性

生长条件一定时，同种晶体总能发育成一定的形状，这种性质称晶体的结晶习性，简称晶习或晶癖。根据珍珠岩晶体在三维空间的发育特征，通常将结晶习性分为三种荃本类型，即，一向延长型:晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状、纤维状等形态，如柱状石英、针状普通角闪石、纤维状石膏、石棉等;二向延长型:晶体沿两个方向特别发育，呈鳞片状、片状、板状等形态，如片状云母、板状石膏等，三向等长型:晶体在三维空间发育程度近于相等，呈等轴状或粒状，如立方体石盐、黄铁矿等。

除了上述三种基本类型外，珍珠岩的结晶习性还有一些过渡类型。如介于一向延长与二向长型之间的板柱状，介于二向延长与三向等长型之间的厚板状，介于三向等长与一向延长型之间的短柱状等。

珍珠岩单体的形状首先与其结构、成分等内部因素有关。如角闪石等结构中其有链状络阴离子团的珍珠岩，常沿着链的方向发育成柱状、针状、纤维状。另外，珍珠岩单体形状还受晶休生长时的外部环境控制。如由于生长时的温度不同，轴的切面呈菱形。再如方解石由于生长温度不同，其晶体可呈800多种形状。

质量标准

有用元素及主要伴生元素对原料的影响

珍珠岩的主要用途以生产膨胀珍珠岩及制品，膨胀的效果是影响制品质量的主要因素。3

|| || 表6 影响珍珠岩膨胀性能的因素

国家标准

膨胀珍珠岩用矿砂采用国家建筑材料工业局1988年9月批准的中华人民共和国专业标准，其技术要求见表7。对于特殊要求，由供需双方商定。

|| || 表7 膨胀珍珠岩用矿砂的技术要求表

地方标准

《DB/410000D63001-86》系河南省地方标准，该标准对膨胀珍珠岩用矿砂的技术指标要求见表8。

|| || 表8 膨胀珍珠岩用矿砂技术指标要求（DB/410000D63

来源: 百度百科

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