黑曜岩的开发和利

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1、黑曜岩的开发和利用孙廷俭（原武汉工业大学北京研究生部）黑耀岩，大都分布在我国火山岩地区。这种矿石呈黑色或灰黑色，全玻璃质且有光泽，班状构造，俗称黑岩石，在工业上统称珍珠岩。这种矿石由于人们很少接触和不常见12，所以，在开发利用的１２０余种非金属矿石资源中不见有黑曜岩。据资料报导；广东省的和平县水泥厂由于水渣紧缺，便利用本地丰富的黑曜岩代替水渣作水泥混合材，取得了成功的经验。他们用黑曜岩作水泥混合材，与高炉矿渣相比，掺入等量后，不仅各龄期的强度都有提高，同时，成本也下降了三分之一。黑曜岩这种矿石资源，从地质资料

2、查明：除了广东省有黑曜岩外，我国广西的溶县、福建的周宁以及淅江、江苏等地都产黑曜岩。黑曜岩的矿体大都在白恶纪的凝灰岩及熔结凝灰角砾岩中。在辽宁省的建平县沙海镇，经省地质勘探黑曜岩的储量仅上店、南洼、四节梁三处就有５００万吨以上。此外，当地的膨润土、珍珠岩、陶土等非金属矿产资源也很丰富。当地的粘土由于含有多种非金属矿元素，因此，粘土实心砖质量好，曾占据了省际边缘的大量市场，与其他非金属矿产品加工一样，砖瓦生产成为当地经济的一个重要组成部份。近年耒，烧砖取土制约了当地农业发展，全镇８座砖厂，关闭了６座。面临严峻的

3、市场形势，他们依靠高新技术，大胆探索，用了一年多的时间研制，终于用黑曜岩烧出了清水墙砖。这一创举，不仅使他们有了用黑曜岩替代粘土烧砖的信心，同时也推动了县镇的墙体材料改革。现在，他们把开发利用黑曜岩，作为镇的新的经济增长点。本文主要以介绍黑曜岩烧制清水墙砖的半工业加工试验基本情况，来展示开发利用黑曜岩这种矿石资源前景。一，黑曜岩的形成及理化性能。黑曜岩与其类型的松脂岩、珍珠岩一样，都是火山喷发出来的酸性熔岩。这种熔岩经急速冷却后便形成了玻璃质岩石。是一种天然产的玻璃。性脆，莫氐硬度５～７。贝壳状断口，具有玻璃

4、光泽，碎片及薄的边缘部份透明至半透明，全玻璃结构。密度为２.２～２.４（克／立方厘米）。耐火度１３００～１３８０摄司度。在显微镜下可见含少量长石、石荚斑晶及极少量磁铁矿和黑云毋。含水率一般小于２％。沙海镇产的黑曜岩化学成份如下：二氧化硅：６７.４％、三氧化铝：１４.２９％、三氧化二铁：１.９％、二氧化钛：０.２５％、氧化钙：１.０９％、氧化钾：３.３％、氧化钠：４.１６％。二，黑曜岩烧制清水墙砖的半工业加工试验在完成了试验室的试验后，对黑进行了半工业试验；２·121原材料配比：根据试验室配制的三种配料比，选用

5、了２号配比试样，进行半工业加工实验。先将呈黑色的己粉细到小于２㎜的黑曜岩（８２％重量比）和当地产的膨润土（１～２㎜。１８％重量比）混合。其混合料的粒度级配如下：＜１.0㎜７５·２０％１.７～１.0㎜１８.７０％２.０～１.７㎜３.７０％＞２.０㎜２.４０％２.２混合后的混合料塑性指数：９.１０从混合料的粒度级配和塑性指数可以看出坯体成型不会困难，但考虑到膨润土的特性，对成型水份还是作了严格控制和调整。２.３膨润土的化学成份：二氧化硅：６５.６７％三氧化二铝：１４.７０％三氧化二铁：１.６８％氧化钙：２.１８％

6、氧化钠：０.２５％２.４半工业加工试验：产品規格：２４０×１１５×５３㎜直角六面体。型口采用尺寸；２５３×１２１×５９㎜。(砖坯大面两排共１０个直圣12㎜园孔，空心率＜12１０％）产品标准：国标GB5101-1988《烧结普通砖》。工艺流程：混料→给料→粉碎→碾压→仑储→输送→加水搅拌→挤压成型→切条→切坯→输送→码坯→干燥→烧成→出窑→成品捡测。原料加工：将粉碎好的黑曜岩粉料和膨润土，按比例称量好，用铲车进行予混。均匀后，再用铲车送入箱式给料机。混合料由箱式给料机输送到细碎对辊机再进行一次粉细混合，而后送入

7、强力搅拌杌加水搅拌（接近成型水份比例）。搅拌均匀的泥料，再送入轮碾机进行碾练。泥料经轮碾机的碾练、捏和、均匀化等作用下，可有效的提高制砖泥料的质量。辗压后的泥料由输送带送入储料仑困存、陈化（＞４８小时）。泥料经过储仓陈化，可使表面水份渗入泥料最小颗粒外壳，使泥料所有塑性部份得到膨账，使泥料发生化学和生物（细菌）变化，这时泥料会更加均匀，保证挤坯质量。成型工艺：虽然泥料塑性较好，但考虑到坯体受成型水份形响；水份超过限度时挤出的泥条会软，会使坯体变形。因此，将试验室测定的成型水份作了适当的调整。调整后的坯体型况很

8、好，挤出的泥条比较理想。挤砖机为美制75AD。挤出时的工艺参数是；挤出压力：１.４MPa真空度：７１０mmHg12成型水份：１４.９％（调整后的水份）型口尺寸：２５２×１２２×５９mm（孔洞率＜１0％）。干燥工艺：由于黑曜岩亲水性差，砖坯干燥性能不强，但砖坯干燥过程中并末出现过坯体裂纹、掉角、毛边等现象。砖坯干燥很好。经测定干坯含水率为０·５％。坯体干燥时工艺参数是；干燥温度：１１８摄氏度。干燥周期