膨脹珍珠岩陽離子交換

① 膨脹珍珠岩的材料缺點

膨脹珍珠岩吸水率高，耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大，產品後期保溫性能降低、易開裂，與基層粘結強度低易空鼓等，同時在拌制、運輸、停放過程中、膨脹珍珠岩保溫砂漿易出現分層、離析、泌水現場，施工性能差，並影響硬化後保溫砂漿的技術性能。

② 　非金屬礦產資源的綜合開發利用

一、礦產綜合開發利用是我國礦業的重要政策

1.礦產綜合利用的含義及重要作用

礦產綜合利用主要是指在礦產開發過程中對共生、伴生礦產進行綜合勘查、開發和利用，對以礦產資源為原料、燃料的工業企業排放的廢渣、廢液、廢氣及生產過程中的水、氣進行綜合利用。

礦產綜合利用是合理開發資源、保護人類環境的有效手段。綜合利用共生伴生礦產資源中有用的組分，可使一礦變多礦，小礦變大礦。以此擴大了資源、增加了產量。而且綜合利用對礦山建設來說，減少了土地、設備、電、路和其他設施的重復建設，節約投資。由於綜合利用了礦產，增加了產品數量，生產減少能耗，降低成本。充分利用三廢、變廢為寶，不僅可以開發新產品，也可保護環境，減輕污染。

2.我國礦產資源綜合利用的方針

我國開展礦產資源綜合利用的方針是：充分調動地區、部門和企業的積極性，把資源開發、資源消費與資源綜合利用結合起來，把資源綜合利用與企業技術改造和治理污染結合起來，變廢為寶，化害為利，走出一條自我積累，自我發展，國家予以扶持的資源綜合利用的新路子。

3.我國礦產資源綜合利用存在的問題

（1）綜合利用率不高，總體上低於30%；工業固體廢料綜合利用率也只有25%左右。據對1845個重要礦山調查統計，綜合利用有用組分70%以上的礦山僅佔2%，綜合利用有用組分50%的礦山不到15%，綜合利用有用組分低於25%的礦山佔75%，在246個大中型礦山中，有32%的礦山未綜合利用有用組分。

（2）綜合利用技術尚未完全過關，存在一些尚未解決的問題，因此致使不少礦產資源未能利用，或者即使綜合利用了回收率也很低。

（3）綜合利用產品的科技含量附加值較低，有相當部分企業和礦產綜合利用項目尚屬低層次的原料生產及粗加工利用，產品檔次較低，市場銷路有限，經濟效益不高。

二、河南省非金屬礦產的綜合利用

1.河南省非金屬礦產開發的基本狀況

在河南省已發現的80餘種非金屬礦產中水泥灰岩、耐火粘土（包括作為耐火材料用的鋁土礦、高鋁粘土）、建築飾面用花崗石、大理石、磚瓦粘土、建築用石材等開發比較廣泛。河南省開發利用的非金屬礦種還有珍珠岩、膨潤土、沸石、藍晶石、紅柱石、夕線石、高嶺土、石墨、螢石、天然鹼、鹽岩、石膏、硫鐵礦、重晶石、白雲岩、滑石、玉石、海泡石、硅石、鉀長石、麥飯石、陶瓷粘土等，隨著我國加大基礎設施投資力度，高速公路所需玄武岩、鐵路道渣用石料也得到了開發，近年新發現的礦種如伊利石、霞石正長岩、白雲質凹凸棒石也在研究開發利用，金紅石等礦種采選礦工藝成熟後也會很快得到開發利用。

2.河南省非金屬礦產資源綜合利用存在的問題

（1）河南省非金屬礦產開發主要是鄉鎮企業，多數規模小，開發利用技術落後，近年來雖然有較大規模的企業引進的一些國外技術和設備也多用以深加工工業。因此，多數礦山和加工企業主要生產原礦和初級產品，優等產品少，低檔產品多，致使經濟效益差，資源利用率低，礦產資源未被科學合理地利用，更談不上綜合開發利用和利用廢渣、廢水了。

（2）由於上述原因，河南省不少非金屬礦產有用的共生伴生礦產得不到開發利用，如豫北粘土礦具有十幾個品級，開采時只採其中較高的幾種，其他完全丟掉，采出後只作耐火材料用，而在造紙、橡膠等行業作為填料均未利用。滎陽大理石資源豐富，其中質量好的墨玉大理石作為水泥灰岩開采，作為飾面石材高達100元/m³，而碎成石子僅以6元/t出售。一些熔劑灰岩、化工灰岩、飼料灰岩及輕質碳酸鈣灰岩沒有分別按用途開發利用，大大降低了資源利用率和經濟效益。又如石炭系中統本溪組的鋁土礦、耐火粘土、硫鐵礦、煤、高嶺土等共生，未能綜合開發利用，把硬質粘土甚至作為廢石扔掉。

（3）應用信息不靈，科技水平不高是河南省的非金屬礦產綜合利用深層次的問題。如沸石礦是優質水泥原料，但也是高效益畜牧飼料添加劑，優良的土壤改良和凈化環境的除臭劑及凈化劑，還可加工成分子篩系列產品，在石油、化工、輕工行業推廣應用，但由於研究不夠，未能進一步加工利用。

3.河南省非金屬礦產資源綜合利用方向

1）引進先進技術，搞好科學研究，生產高附加值的非金屬礦產品和深加工產品，不斷探索非金屬礦應用新領域

（1）加強對選礦、煅燒等初加工方面的研究，提高資源回收率和提高初級產品質量①河南省藍晶石類礦物礦產（藍晶石、紅柱石、硅線石）的選礦方法研究，提高回收率和提高精礦質量。②金紅石在河南省有較大儲量，只是選礦不過關，未能大規模開發利用。因此，對河南省金紅石礦選礦的研究尤為重要。③研究石墨提純方法，生產中、高碳石墨，並在提純過程中注意保護石墨鱗片，提高石墨產品的價值。④耐火粘土開發利用要推廣和改造直徑大於3m，進出料口高差10m的大型煅燒豎窯，建成100m³以上的倒焰窯或0.3m乘60m回轉窯提高熟料的質量和檔次，提高效益。⑤改造現有的珍珠岩膨脹爐或引進新型膨脹爐生產各種粒級的玻殼珍珠岩微珠，使其適合製造各種顏色的高檔輕質建築板材原料。

（2）搞好深加工，探討非金屬礦開發應用新領域河南省現在對非金屬礦產的開發利用還是以賣原礦和初級產品為主，如何加長開發鏈條，向深層次發展，提高附加值，獲得更高的經濟效益是綜合利用資源的一個重要方面。

A.河南省膨潤土主要是鈣基膨潤土，而鈉基膨潤土的物理性質優於鈣基膨潤土，具有更高的經濟價值和使用價值。因而，加強研究和發展鈣基膨潤土的提純改型工藝，生產高質量鈉基土。進一步發展加工應用於化工產品的活性白土和有機膨潤土系列產品，長效復合保墒肥料的添加劑，農葯載體和飼料攙和劑等產品。

B.河南省珍珠岩主要加工成珍珠岩砂，也有一些深加工製造建築保溫材料的企業，但總的來說深加工遠遠不夠。目前建築保溫材料仍是占產品的主導地位，新產品如水泥珍珠岩板、復合牆體保溫板、高強度珍珠岩板、堅頭殼水泥珍珠岩復合牆體保溫板、代木珍珠岩板等不斷出現。尤其是憎水珍珠岩製品作為含水炸葯的密度調節劑引起了工業炸葯的又一次革命。另外，珍珠岩尾礦還可制輕質水泥，代替石英砂作為玻璃和水玻璃原料可節約純鹼降低成本；將珍珠岩熔製成泡沫玻璃，做鐵水保溫渣覆蓋劑；用於飲料、食品、葯物和化工液體的珍珠岩過濾劑在我國研製成功投入生產；用珍珠岩尾礦焙燒後的微粉作動物飼料、農葯和土壤肥料的調節劑也在研究開發，以上應用領域為河南省珍珠岩開發利用提供了方向。

C.藍晶石類礦產除提高選礦技術外，應向高檔耐火材料產品發展，尤其是向不定型耐火材料新技術產品方向開展研究和加工生產，產品用於各種高溫設備和工業窯爐。現在國際上還在研究藍晶石類礦物的新用途，值得我們重視。如利用超純藍晶石生產高強度輕質合金——鋁硅合金，用來製造汽車、火車、飛機和船艦部件等。

D.河南省石墨加工企業已有一定規模，主要產品有耐火材料、石墨電極、密封材料等。其中鎂碳磚和石墨電極產品在國內處於領先水平。但企業規模小，力量分散，生產設備落後，技術力量薄弱，產品檔次低且單一。河南省石墨加工企業今後應擴大企業規模，根據客戶要求，開發生產各種特定規格的石墨產品，形成多品種多規格的產品結構。提高深加工技術，生產高檔產品，如彩電玻殼用石墨乳、機電設備需要的石墨密封材料及核反應堆需要的超純石墨產品等。

E.安陽霞石正長岩已完成了選礦中試，產品送杭州玻璃廠完成應用試驗，為未來發展看安陽霞石正長岩除應用於玻璃工業外還應擴大應用范圍，開拓其他領域。如利用燒結法和水化學法處理霞石正長岩獲得氧化鋁、鉀鹼、鈉鹼和高標號水泥產品，也可在油漆、塑料、橡膠、塗料行業作填料。在放射性廢物處理方面也有廣泛用途，這些方面都有待於研究探討。

F.河南省煤系地層賦存有大量高嶺土礦，以前開發多應用於陶瓷和耐火材料工業。由於含鐵多超過標准，用於造紙工業的不多。由於對煤系高嶺土研究較少，對其他領域的應用沒真正有效地開展，如在橡膠、塑料、油漆等行業作填料，作為制白水泥的粘合劑、增白劑和充填料，應用於石油、化工行業、農業和其他領域等。加強對煤系高嶺土的開發利用研究應是河南省非金屬礦發展的重要方面。

2）對非金屬礦床中共伴生礦產綜合回收，充分利用尾礦和廢渣，充分利用資源，保護人類環境

這個問題在河南省尚未引起足夠的重視。下面以實例說明礦產綜合利用帶來的顯著經濟效益和社會效益。

（1）藍晶石類礦物在河南省產於變質岩中，伴生變質礦物也比較多。近年來，我國在藍晶石類礦物的綜合利用方面做了大量的研究工作，特別是對於伴生礦物的回收和綜合利用的研究也有很大的進展。

河北省平山縣羅圈硅線石礦採用先磁選後浮選工藝流程，對該地區硅線石礦石磁選，使其含鐵礦物主要集中在磁鐵精礦中。僅有少量泥化的含鐵氧化物及連生體進入非磁性產物，既能保證除鐵效果又能使含鐵礦物流向集中，有利於鐵精礦的綜合回收。搖床回收鐵礦物，鐵精礦產率6.56%，鐵品位56.15%，鐵回收率76.36%，磁選作業非磁性礦物浮選硅線石，精礦產率24.88%，硅線石回收率81.75%。硅線石尾礦用旋流器脫泥，可綜合回收白雲石精礦、石英精礦、雲母精礦等。

黑龍江雞西硅線石礦床選礦副產品率分別為磁性產品4.02%，石墨2.00%、尾礦45.00%，礦泥33.05%，有工業價值並能綜合回收利用的有石墨、石榴子石、鈦鐵礦等。磁性產品中分出硬度大於7的石榴子石可做磨料。石墨主要作保護渣，部分隱晶質石墨還可製成含固定碳大於85%的石墨精粉，尾礦中含二氧化硫82.5%、三氧化二鋁9.2%、一氧化鉀5.2%，氧化鈉0.45%，可用做生產加氣混凝土砌磚的原料，還可做民用陶瓷的原料。礦泥製成地面磚和外牆磚，其顏色、強度、抗凍性、耐溫度急變和成形性能等均屬良好，具有「紫砂泥」特色，可仿造各種器皿。

（2）低品位膨潤土礦和尾礦的處理與利用。膨潤土深加工多以提純土為原料，但無論干法或濕法提純土均伴有大量尾礦產生。浙江大學硅酸鹽研究所應用粉碎機械化學作用提高了低品位膨潤土或提純後尾礦的表面化學活性，通過控制細粉碎和表面改性處理方法以改善其作為冶金球團粘結劑的工藝性能，取得了可喜的成果。實驗結果表明，合理控制細粉碎可有效改善膨潤土尾礦和低品位膨潤土的表面物理化學性能，大幅度提高其膨脹容、膠質價、溫壓強度、熱濕拉強度以及吸藍量和陽離子交換容量，使其作為鑄造用的工藝技術性能提高一個等級，達到提純土二級品標准，同時改善作為冶金球團粘結劑的工藝技術性能。

（3）珍珠岩尾礦和膨脹珍珠岩微細粉的綜合利用。珍珠岩尾礦的利用在河南省信陽地區已取得了一些經驗。信陽上天梯珍珠岩礦在礦石破碎過程中產生30%～40%的-0.175mm的過細尾礦，其中99%是酸性玻璃，少量長石、磁鐵礦、黑雲母和蒙脫石，化學成分以二氧化硅（71.98%）和三氧化二鋁（2.02%）為主。可利用這種粉礦代替價格較高的氟硅酸鈉生產玻璃馬賽克，其方法是採用壓延壓鑄法，工藝流程為原材料配比稱重—攪拌—高溫（1200～1400℃）窯爐熔融—成型—玻璃小塊—烘乾—成品。其中適量加入硝酸鈉及少量氟化物，其他配料有高嶺土、石英粉、石灰石粉、玻璃碎粉等，嚴格限制氧化鐵加入。這種方法生產出的玻璃馬賽克產品各種物化指標如熱穩定性、耐酸鹼腐蝕、吸水率、容重、力學性能等均符合OB和GB的指標。自20世紀80年代投入生產後每年可消耗600～800t珍珠岩廢砂，產品具有輕質、堅固、耐風雨侵蝕、不吸灰、防水耐磨、色澤豐富、美觀艷麗、不變色等優點。

珍珠岩在礦石加工中會產生微細粉，在煅燒膨脹過程中也會因珍珠岩炸裂而形成膨脹珍珠岩細粒。這些細粒的存在會影響膨脹珍珠岩製品的保溫絕熱性能。雖然顆粒較細的膨脹珍珠岩可用做助濾劑，但顆粒過細也會使其過濾速度大大降低。因此，國外研究出將粉料集結成塊，使其成為合格助濾劑的工藝。如，將1～30mm的粉料與約3.5%的硼酸混合，204℃加熱5min形成集塊狀珍珠岩過濾劑，過濾性為100%，濕餅容重為227kg/m³。

（4）石墨尾礦的綜合利用。我國隱晶質石墨資源豐富，主要分布在湖南和吉林兩省，陝西、廣東、北京和福建等地也有產生。河南省也有一部分隱晶質石墨礦床。隱晶質石墨礦石選礦產品難於達到品位80%以上的要求，資源利用率低。黑龍江柳屯石墨礦同鋼廠聯合開發用尾礦生產低碳石墨保護渣，於1964年研製成功。低碳石墨保護渣為減少生產過程中粉塵污染和解決粉狀保護渣對部分鋼種有比較嚴重的增碳而降低鋼錠質量的問題。1979年又研製成功顆粒保護渣，該產品為球形，粒度為1～4mm，生產過程為：尾礦砂烘乾、配料磨細、瀝青—混合—成型—冷卻—包裝—儲運—外銷。目前，低碳石墨保護渣已發展到連鑄、發熱、保溫、沸騰和鎮靜劑等五個渣系計100多個規格。

低碳石墨還可在氧化鋁生產中應用。燒結法生產氧化鋁時，在生料中攙入20%的低品位（含碳55%～70%）的隱晶質石墨，成為氧化鋁生產中的最佳脫硫劑，工業試驗證明，用石墨代替部分無煙煤做氧化鋁生料脫硫劑，技術上可行，經濟上合算，赤泥排硫率可提高40%。

晶質石墨礦床中常見伴生有金紅石等礦物，國內已有一些石墨礦從尾礦中回收金紅石和含釩白雲母獲得好的資源效益和經濟效益。河南省也有一些晶質石墨礦床，應加強從尾礦中回收有用礦物的研究。

③ 膨脹珍珠岩的原理是什麼

膨脹珍珠岩是一種天然酸性玻璃質火山熔岩，非金屬礦產，包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩，三者只是結晶水含量不同。由於在1000～1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹4～30倍，故統稱為膨脹珍珠岩。一般要求膨脹倍數>7～10倍（黑曜岩>3倍，可用），二氧化硅70%左右。均為露天開采。不用選礦，只需破碎，篩分即可。

可用作過濾劑、催化劑、分子篩以及橡膠、化肥、農葯的載體。廣泛用於建築、冶金、石油、機械、輕工、水電、鑄造、醫葯、食品、農林園藝等部門。

其原理為:珍珠岩礦石經破碎形成一定粒度的礦砂，經預熱焙燒，急速加熱(1000℃以上)，礦砂中水分汽化，在軟化的含有玻璃質的礦砂內部膨脹，形成多孔結構，體積膨脹10-30倍的非金屬礦產品.珍珠岩根據其膨脹工藝技術及用途不同分為三種形態:開放孔(open cell)，閉孔(closed cell)，中空孔(balloon)。優點：首先，膨脹珍珠岩在正常使用條件下,如遇乾燥、嚴寒、低溫、濕潤、電化腐化或蟲豸、真菌或藻類生長,以及因鋸齒植物的破壞、物體撞擊等種種侵襲,都不致形成侵害,大大地延長修建物的使用壽命。不僅具有良好的環保性能,有廣泛使用的經濟和社會價值,施工極其便利、易於維修,撞擊性能優於其它任何一種保溫材料,抗濕熱性能精良,而且還有較好的防火性能。其次，膨脹珍珠岩產品後期保溫性能降低、易開裂,與基層粘結強度低易空鼓等,同時在拌制、運輸、停放過程中、膨脹珍珠岩保溫砂漿易呈現分層、離析、泌水現場,施工性能差, 並影響硬化後保溫砂漿的技能性能。吸水率高,耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大。

④ 膨脹珍珠岩缺點有哪些特點是什麼

一、膨脹珍珠岩的優點

1、良好的保溫性能

夠強的穩定性能很好的被市場接受並發揮其效應，而且應用范圍廣，具有普遍的實用性，尤其在耐火保溫節能方面發揮優*的性能。

2、良好的還保性能

有廣泛應用的經濟和社會價值，施工極其便利、易於維修，撞擊性能優於其它傳統保溫材料，抗濕熱性能優良，而且還有較好的防火性能。

3、耐久性較好

打破了有機物外牆保溫材料平均使用壽命25年的界線。由於岩能無機保溫材料系統是無機產品，不易老化。而且是無縫界施工，從而對建築物形成全膠塑包裹保護作用。

4、使用壽命長

膨脹珍珠岩在正常使用條件下，如遇乾燥、嚴寒、高溫、潮濕、電化腐蝕或昆蟲、真菌或藻類生長，以及因鋸齒動物的破壞、物體撞擊等種種侵襲，都不致造成損害，大大地延長建築物的使用壽命。

缺點：

1、膨脹珍珠岩吸水率高，耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大。

2、膨脹珍珠岩產品後期保溫性能降低、易開裂，與基層粘結強度低易空鼓等，同時在拌制、運輸、停放過程中、膨脹珍珠岩保溫砂漿易出現分層、離析、泌水現場，施工性能差，並影響硬化後保溫砂漿的技術性能。

⑤ 膨脹珍珠岩是怎麼做成的有什麼用途

膨脹珍珠岩是一種非金屬礦產品，是珍珠岩礦砂經過高溫膨脹爐膨脹而成的，不同的生產工藝和不同的顆粒大小都有著不同的用途

⑥ 膨脹珍珠岩的作用有哪些

膨脹珍珠岩是應用廣泛的一種材料，其容重輕，導熱系數低，隔熱隔音性能好，無毒無味不燃不腐不蛀，耐酸耐鹼耐腐蝕等優點，產品使用安全，施工方便，目前已廣泛用於冶金、石油、化工、冷藏、電力、輕紡、食品、建築和室內裝飾等行業，幾乎涉及到了各個領域。膨脹珍珠岩用途及特性：
1.多孔透氣性。 用於農林園藝、土壤改良,保墒保肥,無土栽培, 農葯緩逝劑等；
2. 吸附性。用於酒類、油類、葯品、食品、污水等行製造行業過濾等；
3.穩定的物理化學特性，可作為橡膠、塑料、電纜、油漆、油墨、顏料,搪瓷,釉、塗料、樹脂業等行業的填充劑；
4.重量輕、環保、節能、保溫、隔熱、吸音、防火，是生產防火門、防火板、隔熱板、珍珠岩吸音板、防盜門芯的理想材料 ；

⑦ 工程膨脹珍珠岩是怎麼使用

一、屋面保溫層做法:

1、 採用水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿現澆鋪設；

2、 保溫層配比為：水泥：膨脹珍珠岩=1：8（體積比），在找坡最薄處為30mm；

3、 水泥：425#普通硅酸鹽水泥；

4、 膨脹珍珠岩:顆粒粒度0.1～3mm；

二、施工工藝及施工技術

1、 施工工藝：基層處理→保溫砂漿攪拌→鋪設、壓緊→刮平→找平。

2、 施工技術：

⑴、 基層處理：在抹水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿之前，應事先檢查基層，基層過於凹凸的部位，高出的部分須剔平，低處用水泥砂漿分層填實，基層表面的灰塵、污垢等應事先清除干凈。

⑵ 水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿攪拌：

機械攪拌：

a、攪拌之前先將所需水量倒入攪拌機內，啟動攪拌機1～2分鍾後加入水 泥膨脹珍珠岩保溫砂漿粉料。

b、 攪拌時間以1.5～2.0分鍾為宜。

c、 水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿的加水量以拌和好的料漿稠度為7.5cm左右，密度控制在950～1050g/L加水量一般為，粉料：水=1：1（重量比）。

d、 攪拌好的水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿要及時裝車運至施工現場，超過使用時間的砂漿嚴禁加水後在用。

人工攪拌：

人工攪拌時必須攪拌均勻，並嚴格控制加水量，不能使水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿過稀，同時要求在鐵板或灰槽中攪拌，嚴禁在鋪設面或室內地面攪拌。

鋪設保溫層：

首先將屋面各控制點的高度用水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿或普通砂漿做好，然後根據已做好的控制點拉線，將水泥膨脹珍珠岩保溫砂漿按照壓縮比（壓縮比是指屋面上鬆散的保溫層厚度與壓實後的厚度之比）為130%的比例進行虛鋪保溫層，同時找坡，虛鋪後的保溫層用木杠壓緊、刮平，再壓實至設計厚度。