Перлит

Перлит — это аморфное стекло с относительно высоким содержанием воды , обычно образующееся в результате гидратации обсидиана вулканическое . Он возникает в природе и обладает необычным свойством сильно расширяться при достаточном нагревании. Это промышленный минерал , подходящий «в качестве керамического флюса для снижения температуры спекания », а также коммерческий продукт, полезный из-за его низкой плотности после обработки. ^{[ 1 ]}

Характеристики

Перлитовые валуны с кипреем на переднем плане

Перлит размягчается, когда достигает температуры 850–900 ° C (1560–1650 ° F). Вода, попавшая в структуру материала, испаряется и выходит наружу, что приводит к расширению материала в 7–16 раз по сравнению с первоначальным объемом. Вспученный материал имеет блестящий белый цвет из-за отражательной способности захваченных пузырьков. Невспученный («сырой») перлит имеет насыпную плотность около 1100 кг/м. ³ (1,1 г/см ³), тогда как типичный вспученный перлит имеет насыпную плотность около 30–150 кг/м. ³ (0,03–0,150 г/см ³). ^{[ 2 ]}

Типовой анализ

70–75% диоксид кремния : SiO ₂
12–15% оксида алюминия : Al ₂ O ₃
3–4% оксид натрия : Na ₂ O
3–5% оксид калия : K ₂ O
0,5-2% оксид железа : Fe ₂ O ₃
0,2–0,7% оксида магния : MgO
0,5–1,5% оксида кальция : CaO
Потери 3–5% при прокаливании (химическая/комбинированная вода) ^{[ 3 ]}

Источники и производство

Перлитовая шахта в Оуэнс-Вэлли, Калифорния.

Перлит — невозобновляемый ресурс. Мировые запасы перлита оцениваются в 700 миллионов тонн . ^{[ 4 ]}

Подтвержденные ресурсы перлита в Армении составляют 150 млн м3. ³, а общий объем прогнозируемых ресурсов достигает до 3 млрд м3. ³. ^{[ 5 ]} Учитывая удельную плотность 1,1 т/м ³ Подтвержденные запасы в Армении составляют 165 миллионов тонн.

Другие заявленные запасы: Греция - 120 миллионов тонн, Турция, США и Венгрия - около 49-57 миллионов тонн. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Мировое производство перлита, возглавляемое Китаем, Турцией, Грецией, США, Арменией и Венгрией, в 2018 году составило 4,6 млн тонн. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Использование

Из-за его низкой плотности и относительно низкой цены (около 150 долларов США за тонну невспученного перлита) было разработано множество коммерческих применений перлита.

Строительство и производство

В строительстве и производстве он используется в легких штукатурках , бетоне и растворе , изоляционной и потолочной плитке. ^{[ 8 ]} Его также можно использовать для создания композитных материалов сэндвич -структуры. ^{[ 9 ]} или для создания синтаксической пены . ^{[ 10 ]}

Перлитовые фильтры довольно распространены при фильтрации пива перед его розливом в бутылки. ^{[ нужна ссылка ]}

Небольшие количества перлита также используются в литейном производстве , криогенной изоляции и керамике (в качестве добавки к глине). ^{[ 11 ]} Он также используется в промышленности взрывчатых веществ. ^{[ 12 ]}

Водная фильтрация

Перлит в настоящее время используется в технологии фильтрации коммерческих бассейнов в качестве замены диатомитовым фильтрам. Перлит является отличным фильтрующим средством и широко используется в качестве альтернативы диатомиту . Популярность использования перлита в качестве фильтрующего материала значительно растет во всем мире. ^{[ нужна ссылка ]} На рынке существует несколько продуктов, обеспечивающих фильтрацию на основе перлита. Несколько перлитовых фильтров и перлитовых наполнителей получили одобрение NSF-50 (серия Aquify PMF и AquaPerl), которое стандартизирует качество воды, а также технологическую безопасность и производительность. Перлит можно безопасно утилизировать через существующие канализационные системы, хотя некоторые операторы бассейнов предпочитают отделять перлит с помощью отстойников или систем фильтрации, которые будут утилизироваться отдельно. ^{[ нужна ссылка ]}

Биотехнология

Благодаря термической и механической стабильности, нетоксичности и высокой устойчивости к микробным воздействиям и органическим растворителям перлит широко используется в биотехнологических приложениях. Было обнаружено, что перлит является отличной подложкой для иммобилизации биокатализаторов, таких как ферменты, для биоремедиации и сенсорных приложений. ^{[ 13 ]}

Сельское хозяйство

В садоводстве перлит можно использовать в качестве удобрения для почвы или отдельно в качестве среды для гидропоники или для выращивания черенков . При использовании в качестве добавки он обладает высокой проницаемостью и низким водоудержанием, а также помогает предотвратить уплотнение почвы . ^{[ 14 ]}

Косметика

Перлит используется в косметике как абсорбент и механическое отшелушивающее средство . ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

Ориентировочный расход перлита в США по заявлению ^{[ 17 ]}
Фракция	Использовать ^{[ 18 ]}
53%	строительная продукция
14%	садовый агрегат
14%	наполнители
8%	вспомогательный фильтр
11%	другой

Стоимость невспученного перлита ^{[ 19 ]}
Конец год	Цена в США $ за метрическую тонну
2001	$36.30
2002	$36.50
2003	$38.20
2004	$41.80 ^{[ 8 ]}
2005	$40.50 ^{[ 8 ]}
2006	$42.90
2007	$45.30
2008	$48.00
2009	$49.00

Заменители

Перлит можно заменить во всех случаях его использования. К заменителям относятся: ^{[ 20 ]}

Диатомит , используемый в качестве фильтрующих средств.
Керамзит , альтернативный легкий наполнитель для строительных материалов.
Сланец
Пемза
Шлак
Вермикулит - многие вспениватели перлита также являются расслаивающимся вермикулитом и принадлежат обеим торговым ассоциациям.

Охрана труда

Поскольку перлит содержит диоксид кремния, при работе с большими количествами рекомендуется использовать защитные очки и фильтрующие маски из диоксида кремния.

Соединенные Штаты

Управление по охране труда (OSHA) установило законный предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия перлита на рабочем месте в размере 15 мг/м. ³ общее воздействие и 5 мг/м ³ респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт охраны труда (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 10 мг/м. ³ общее воздействие и 5 мг/м ³ респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. ^{[ 21 ]}

См. также

Ссылки

^ Река, Ариан А.; Павловский, Благой; Лисичков Кирилл; Джашари, Ахмед; Боев, Блажо; Боев, Иван; Лазарова, Майя; Эскизейбек, Вулкан; Орал, Айхан; Макрески, Питер (24 октября 2019 г.). «Химические, минералогические и структурные особенности самородного и вспученного перлита Македонии» . Хорватская геология . 72 (3): 215–221–215–221. дои : 10.4154/gc.2019.18 . ISSN 1333-4875 . Получено 4 января.
^ Максим, Л. Дэниел; Ньебо, Рон; МакКоннелл, Эрнест Э. (01 апреля 2014 г.). «Токсикология и эпидемиология перлита – обзор» . Ингаляционная токсикология . 26 (5): 259–270. Бибкод : 2014InhTx..26..259M . дои : 10.3109/08958378.2014.881940 . ISSN 0895-8378 . ПМК 4002636 . ПМИД 24601903 .
^ Доктор медицины Арифуззаман и Х.С. Ким, «Прогнозирование и оценка плотности и объемных фракций нового перлитового композита, на который влияет формирование внутренней структуры», Construction and Building Materials, Том 141, 2017, 201–215.
^ Челик, Атила Гурхан; Килич, Ахмет Махмут; Чакал, Гайе О. (27 февраля 2013 г.). «Расширенные характеристики заполнителя перлита для использования в качестве легкого строительного сырья» . Исследовательские ворота . Проверено 29 мая 2024 г.
^ «Общая информация – Mining Resources – www.minenergy.am» . www.minenergy.am . Проверено 10 июня 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б М. Беннетт, Шонна. «Обзоры минерального сырья Геологической службы США — ПЕРЛИТ» (PDF) . Геологическая служба США, Обзоры полезных ископаемых . Архивировано (PDF) из оригинала 24 декабря 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Статистика и информация о перлите» . www.usgs.gov . Проверено 10 июня 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Уоллес П. Болен Перлит Ежегодник минералов Геологической службы США за 2009 г.
^ Доктор медицины Арифуззаман и Х.С. Ким, Новое поведение при изгибе сэндвич-структур, изготовленных из пенопласта/силиката натрия и бумажной оболочки, Строительные материалы, Строительные материалы, Том 148, 2017 г., стр. 321–333.
^ Дипендра Шастри и Х.С. Ким, «Новый процесс консолидации частиц вспученного перлита», Construction and Building Materials, Том 60, июнь 2014 г., стр. 1–7.
^ Моради, Л.; Мирзаи, М. (2019). «Иммобилизация кислой ионной жидкости Льюиса на поверхности наночастиц перлита в качестве высокоэффективного твердокислотного катализатора для синтеза производных ксантена без растворителя» . РСК Прогресс . 9 (35): 19940–19948. Бибкод : 2019RSCAd...919940M . дои : 10.1039/c9ra03312b . ПМЦ 9065349 . ПМИД 35514727 .
^ Эмульсионная взрывчатая композиция, содержащая вспученный перлит. Патент США 4940497.
^ Тораби, Сейед-Фахреддин; Хадже, Хосро; Гасемпур, Салехе; Гаеми, Насер; Сиадат, Сейед-Омид Ранаи (31 августа 2007 г.). «Ковалентное присоединение холестериноксидазы и пероксидазы хрена к перлиту посредством силанизации: активность, стабильность и совместная иммобилизация». Журнал биотехнологии . 131 (2): 111–120. doi : 10.1016/j.jbiotec.2007.04.015 . ПМИД 17658643 .
^ «Информационный выпуск расширения ISU» . iastate.edu . Архивировано из оригинала 23 марта 2004 г.
^ «Перлит» . Лореаль . Проверено 04 октября 2020 г.
^ Винтер, Рут (20 октября 2009 г.). Потребительский словарь косметических ингредиентов, 7-е издание: Полная информация о вредных и желательных ингредиентах, содержащихся в косметике и космецевтике . Поттер/Десять Скоростей/Гармония/Родейл. п. 402. ИСБН 978-0-307-45986-2 .
^ Перлит , Обзор минеральных товаров Геологической службы США, 2011 г.
^ «ПЕРЛИТ: (Данные в тысячах метрических тонн, если не указано иное)» (PDF) . Minerals.usgs.gov . Архивировано (PDF) из оригинала 14 мая 2008 г. Проверено 22 октября 2017 г.
^ «Перлит» (PDF) . Сводки минеральных ресурсов Геологической службы США : 122–123. Январь 2006 года.
^ Обзоры минерального сырья Геологической службы США (PDF) , 2013 г., заархивировано (PDF) из оригинала 28 мая 2013 г.
^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Перлит» . www.cdc.gov . Проверено 27 ноября 2015 г.

Внешние ссылки

Перлитовый институт
Институт минеральной информации – перлит
«Этот чудесный вулканический попкорн». «Популярная механика» , декабрь 1954 г., с. 136.
CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям

[reka19-1] Река, Ариан А.; Павловский, Благой; Лисичков Кирилл; Джашари, Ахмед; Боев, Блажо; Боев, Иван; Лазарова, Майя; Эскизейбек, Вулкан; Орал, Айхан; Макрески, Питер (24 октября 2019 г.). «Химические, минералогические и структурные особенности самородного и вспученного перлита Македонии» . Хорватская геология . 72 (3): 215–221–215–221. дои : 10.4154/gc.2019.18 . ISSN 1333-4875 . Получено 4 января.

[2] Максим, Л. Дэниел; Ньебо, Рон; МакКоннелл, Эрнест Э. (01 апреля 2014 г.). «Токсикология и эпидемиология перлита – обзор» . Ингаляционная токсикология . 26 (5): 259–270. Бибкод : 2014InhTx..26..259M . дои : 10.3109/08958378.2014.881940 . ISSN 0895-8378 . ПМК 4002636 . ПМИД 24601903 .

[3] Доктор медицины Арифуззаман и Х.С. Ким, «Прогнозирование и оценка плотности и объемных фракций нового перлитового композита, на который влияет формирование внутренней структуры», Construction and Building Materials, Том 141, 2017, 201–215.

[4] Челик, Атила Гурхан; Килич, Ахмет Махмут; Чакал, Гайе О. (27 февраля 2013 г.). «Расширенные характеристики заполнителя перлита для использования в качестве легкого строительного сырья» . Исследовательские ворота . Проверено 29 мая 2024 г.

[5] «Общая информация – Mining Resources – www.minenergy.am» . www.minenergy.am . Проверено 10 июня 2019 г.

[:0-6] Jump up to: ^а ^б М. Беннетт, Шонна. «Обзоры минерального сырья Геологической службы США — ПЕРЛИТ» (PDF) . Геологическая служба США, Обзоры полезных ископаемых . Архивировано (PDF) из оригинала 24 декабря 2019 г.

[:1-7] Jump up to: ^а ^б «Статистика и информация о перлите» . www.usgs.gov . Проверено 10 июня 2019 г.

[usgs-8] Jump up to: ^а ^б ^с Уоллес П. Болен Перлит Ежегодник минералов Геологической службы США за 2009 г.

[9] Доктор медицины Арифуззаман и Х.С. Ким, Новое поведение при изгибе сэндвич-структур, изготовленных из пенопласта/силиката натрия и бумажной оболочки, Строительные материалы, Строительные материалы, Том 148, 2017 г., стр. 321–333.

[10] Дипендра Шастри и Х.С. Ким, «Новый процесс консолидации частиц вспученного перлита», Construction and Building Materials, Том 60, июнь 2014 г., стр. 1–7.

[11] Моради, Л.; Мирзаи, М. (2019). «Иммобилизация кислой ионной жидкости Льюиса на поверхности наночастиц перлита в качестве высокоэффективного твердокислотного катализатора для синтеза производных ксантена без растворителя» . РСК Прогресс . 9 (35): 19940–19948. Бибкод : 2019RSCAd...919940M . дои : 10.1039/c9ra03312b . ПМЦ 9065349 . ПМИД 35514727 .

[12] Эмульсионная взрывчатая композиция, содержащая вспученный перлит. Патент США 4940497.

[13] Тораби, Сейед-Фахреддин; Хадже, Хосро; Гасемпур, Салехе; Гаеми, Насер; Сиадат, Сейед-Омид Ранаи (31 августа 2007 г.). «Ковалентное присоединение холестериноксидазы и пероксидазы хрена к перлиту посредством силанизации: активность, стабильность и совместная иммобилизация». Журнал биотехнологии . 131 (2): 111–120. doi : 10.1016/j.jbiotec.2007.04.015 . ПМИД 17658643 .

[14] «Информационный выпуск расширения ISU» . iastate.edu . Архивировано из оригинала 23 марта 2004 г.

[15] «Перлит» . Лореаль . Проверено 04 октября 2020 г.

[16] Винтер, Рут (20 октября 2009 г.). Потребительский словарь косметических ингредиентов, 7-е издание: Полная информация о вредных и желательных ингредиентах, содержащихся в косметике и космецевтике . Поттер/Десять Скоростей/Гармония/Родейл. п. 402. ИСБН 978-0-307-45986-2 .

[usgs2-17] Перлит , Обзор минеральных товаров Геологической службы США, 2011 г.

[usgs2008-18] «ПЕРЛИТ: (Данные в тысячах метрических тонн, если не указано иное)» (PDF) . Minerals.usgs.gov . Архивировано (PDF) из оригинала 14 мая 2008 г. Проверено 22 октября 2017 г.

[19] «Перлит» (PDF) . Сводки минеральных ресурсов Геологической службы США : 122–123. Январь 2006 года.

[usgs2013-20] Обзоры минерального сырья Геологической службы США (PDF) , 2013 г., заархивировано (PDF) из оригинала 28 мая 2013 г.

[21] «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Перлит» . www.cdc.gov . Проверено 27 ноября 2015 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]