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火山火成巖的用途、成分

礦物性質:浮石又稱輕石,是壹種淺色、多孔的玻璃質巖石。它是巖漿噴發時,由於壓力急劇下降,內部氣體迅速逸出並膨脹而形成的。根據其噴發的形狀和大小,有不同的叫法。從蠶豆大小到雞蛋大小的叫火山渣,比蠶豆小的叫火山灰。浮石是壹種酸性火山巖。硬度為 6,密度小於 lg/cm3,能浮在水面上;隔熱性能好;多孔且壁面鋒利。化學活性高,吸附力強,在水硬度激發劑的作用下具有明顯的水硬膠凝特性。

浮石的化學成分不穩定,大致為501占65%-75%,Al0i9%-12%,Cao、Mgo、Fe2O3之和約占30%。

浮石的化學成分(%):

日本淺間:SiO2(62.67),Al2O3(16.01),Fe2O3(2.32),CaO(6.44),MgO(3.72),燒失量(0.89)。

意大利白石榴火山灰:SiO2(46.0),Al2O3(16.50),Fe2O3(15.50),CaO(10.0),MgO(3.0),燒失量(5.0)。

黑龍江克東縣:SiO2(51.63)、Al2O3(14.33)、Fe2O3(6.27)、CaO(5.79)、MgO(6.54)。

礦物用途:浮石的用途很多,主要用作天然輕質骨料、保溫材料、填料等。浮石和火山灰在中國的主要用途如下。

建築材料:混凝土用天然輕質骨料。如外墻板、樓板、屋面板;屋面保溫、隔熱層;小型空心砌塊;耐熱混凝土;水泥活性混合材料;制備無熟料水泥;建築飾面;隔音材料。

化學工業:過濾器、幹燥劑和催化劑的研磨,石化分子篩儲存酶載體。

塑料、填料行業:光學玻璃高檔磨料、塑料上光劑、橡膠填料、硬塑料填料、牙膏、肥皂等日用化工填料。

其他:殺蟲劑載體、肥料控制劑。

國外浮石和火山的主要用途如下:

建築材料:輕質混凝土,如抹灰、裝飾板,填料比普通混合土輕2%,耐火度高2%;砌磚、建築板材、承重構件、水利、熱力工程、橋梁工程等建築構件;鐵路道渣;水泥(以浮石為原料)。

研磨工業:玻璃和眼鏡磨料、軟金屬和塑料拋光劑、顯像管和熒光屏拋光劑、電鍍前金屬(銀、銅、家具、樂器)拋光。木材、金屬表面、石材的清潔和摩擦。

填充劑:金屬餐具擦洗劑。電路板清潔磨料。工作服洗滌用肥皂、去汙粉。

日用化工:美容材料、牙膏、機皂和化妝品填充劑。

石油化工:分子篩。如橡膠、瀝青、紙張、油漆等的填料、過濾劑、殺蟲劑載體、陶瓷釉料、搪瓷配料等。代替輕質碳酸鈣作為塑料填充材料。

保溫材料:以浮石為主要原料,經高溫熔融制成的礦棉及其制品,用於天花板隔音。

礦物和礦石類型:由於火山噴發的溫度和壓力不同,其礦物成分和組成也大不相同,按其組成可將浮石礦床分為玄武質、流紋質、安山質、粗面質礦床。

我國浮石資源十分豐富。北起黑龍江,南至海南島的火山分布區均有浮石礦分布,以北方地區較多,質量較好,噴發年代較新。

我國浮石資源以玄武巖浮石為主,流紋巖浮石只見於長白山地區,安山巖比較少見,只有長白山天池發現。

工業要求:

礦石質量壹般要求:松重1g/cm3;化學成分、抗壓強度、粒度分布、吸水率、含泥量作壹般了解。

產品質量要求見下表。礦床開采技術條件舉例:吉林省安圖縣圓池沸石礦床,最小可采厚度 0.5 米,夾渣排斥厚度大於 0.2 米,剝采比 0.5:1。吉林省赤峰市海龍縣浮石礦床,最小可采厚度 0.5 米,夾拒厚度 0.2 米,剝采比 0.5:1.0。

礦產資源綜合利用:

浮石綜合利用:我國現有浮石開采企業多為鄉鎮企業。日采。加工方法極為簡單。壹般將礦石按粒度分級破碎至20-40mm出售。

(1)吉林省安圖縣浮石礦 該礦有兩個采區:圓池和二道白河礦,年產量2x10^4 m3,加工原理流程為:原礦→洗選→篩分→曬幹→包裝。主要設備有籠式破碎機、推土機、攪拌清洗機和研磨機。產品及規格:浮石粒,0.5-1.0cm、1-2cm;浮石塊,3-5cm、5-8cm、8-12cm;浮石0.043mm、0.06mm、0.09mm。

(2)黑龍江省克東縣火山灰礦位於黑龍江省克東縣境內,建於1974年。1976 年投產。主要生產小型空心砌塊。

國外浮石綜合利用:國外浮石加工工藝和方法比較簡單,通常根據資源特點,按粒度大小分類出售。建築浮石加工工藝流程為:原礦分選→破碎→幹燥→篩分或水浮凈化分級→產品。工業浮石粉加工工藝流程為:原礦破碎→烘幹→凈化→濕法研磨→微米級產品。

綜合評價:

浮石火山灰是壹種廉價的天然建築材料,其開發利用受世界工業發展水平和建築業興衰的影響而變化。

當今世界建築群休風格各異。類型多樣。向高層次多層次發展。要求現代建築群體具有輕質高強、節能、抗震、耐候、防潮、保溫、吸音、無毒、價廉等特點。浮石產品完全可以滿足上述技術要求,是壹種新型建築材料。壹些國家可開發利用的天熱建築砂石材料面臨枯竭,而浮石、火山灰等資源貧乏,迫使國內加快尋找替代品,加上矽藻土、膨脹珍珠巖、粘土、頁巖、礦渣、粉煤灰、塑粉等。以上材料的綜合性能都不如浮石、火山灰、火山渣。而且加工成本較為昂貴。在施工中的應用受到壹定限制。浮石、火山灰提取簡單,康成本低,因而在世界建築業中得到普遍應用。北美、西歐國家大量進口,以滿足本國建築業的需要。

浮石、火山灰、埡口的新用途不斷被發現。應用範圍不斷拓寬,如拋光、美容、洗滌、填料(化妝品、裝飾板、吸音漆、膨潤土漆)等作為特殊用途產品在工業上的需求不斷增長。

在浮石用量上,建築行業占絕對優勢。但在工業用浮石的價值上,火山灰占主導地位。如洗滌用浮石在英國每噸售價400英鎊,美容用浮石每噸日扣英曲,其利潤率很高。許多廠家紛紛轉向生產這種高價值產品。如美國東部地區從意大利進口的-6.4mm浮石,經二次加工後出售,每噸售價220美元。

我國浮石資源極為豐富,除生產建材用浮石外,應研究開發工業級浮石,進行深度加工,大量出口,占領國際市場。

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