Перлит - Perlite

Для двухфазной конструкции из стали см. перлит.
Вспученный перлит

Перлит является аморфный вулканическое стекло что имеет относительно высокий воды содержание, обычно образованное гидратацией обсидиан. Это происходит естественным путем и имеет необычное свойство сильно расширяться при достаточном нагревании. Это промышленный минерал и коммерческий продукт, полезный из-за его низкой плотности после обработки. [1]

Свойства

Перлитовые валуны с кипрей на переднем плане

Перлит размягчается, когда достигает температуры 850–900 ° C (1560–1650 ° F). Вода, захваченная в структуре материала, испаряется и улетучивается, что вызывает расширение материала в 7–16 раз от его первоначального объема. Вспученный материал ярко-белого цвета из-за отражательной способности захваченных пузырьков. Не вспученный («сырой») перлит имеет объемная плотность около 1100 кг / м3 (1,1 г / см3), в то время как типичный вспученный перлит имеет насыпную плотность около 30–150 кг / м3.3 (0,03–0,150 г / см3).[2]

Типовой анализ

Источники и производство

Перлитовый рудник в долине Оуэнс, Калифорния.

Перлит - невозобновляемый ресурс. Мировые запасы перлита оцениваются в 700 млн. тонны.

Подтвержденные ресурсы перлита, существующие в Армении, составляют 150 млн м3.3, при этом общий объем прогнозируемых ресурсов достигает 3 млрд м3.3.[4] С учетом удельной плотности 1,1 т / м3 подтвержденные запасы в Армении составляют 136 миллионов тонн.

Другие заявленные запасы: Греция - 120 миллионов тонн, Турция, США и Венгрия - около 49-57 миллионов тонн. [5][6]

Мировое производство перлита во главе с Китаем, Турцией, Грецией, США, Арменией и Венгрией в 2018 году составило 4,6 млн тонн. [5][6]

Использует

Из-за его низкой плотности и относительно низкой цены (около 50 долларов США за тонну не вспученного перлита) было разработано множество коммерческих применений перлита.

Строительство и производство

в строительство и производственных областях, он используется в легких пластыри, бетон и ступка, изоляция и потолочная плитка.[7] Его также можно использовать для создания композитные материалы которые сэндвич-структура[8] или создать синтаксическая пена.[9]

Перлитовые фильтры - довольно обычное дело для фильтрации пиво перед розливом в бутылки.

Небольшие количества перлита также используются в литейные заводы, криогенный изоляция и керамика (как добавка к глине). Он также используется в производстве взрывчатых веществ.[10]

Водная фильтрация

Перлит в настоящее время используется в технологии фильтрации коммерческих бассейнов в качестве замены фильтров из диатомовой земли. Перлит - отличный вспомогательное средство для фильтрации и широко используется как альтернатива диатомовая земля. Популярность использования перлита в качестве фильтрующего материала во всем мире значительно растет. На рынке существует несколько продуктов для фильтрации на основе перлита. Несколько перлитовых фильтров и перлитовых материалов соответствуют требованиям NSF-50 (Aquify PMF Series и AquaPerl), который стандартизирует качество воды, а также безопасность и производительность технологий. Перлит можно безопасно утилизировать через существующие канализационные системы, хотя некоторые операторы бассейнов предпочитают отделять перлит с помощью отстойников или систем просеивания, которые необходимо утилизировать отдельно.

Биотехнологии

Благодаря термической и механической стабильности, нетоксичности и высокой устойчивости к микробным атакам и органическим растворителям перлит широко используется в биотехнологических приложениях. Было обнаружено, что перлит является отличной опорой для иммобилизации биокатализаторов, таких как ферменты для биоремедиация и сенсорные приложения.[11]

сельское хозяйство

В садоводство, перлит можно использовать как улучшение почвы или только как средство для гидропоника или для начала черенки. При использовании в качестве добавки он имеет высокую проницаемость и низкое удержание воды и помогает предотвратить уплотнение почвы.[12]

Косметика

Перлит используется в косметике как абсорбент и механический эксфолиант.[13][14]

Запасные

Перлит можно заменить во всех сферах его применения. Заменители включают:[18]

  • Диатомит, используется для вспомогательных фильтров
  • Керамзит, альтернативный легкий наполнитель для строительных материалов
  • Сланец
  • Пемза
  • Шлак
  • Вермикулит - многие расширители перлита также расслаивают вермикулит и принадлежат обеим торговым ассоциациям

Профессиональная безопасность

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

Соединенные Штаты

В Управление по охране труда (OSHA) установил законный предел (допустимый предел воздействия ) для воздействия перлита на рабочем месте как 15 мг / м3 общая экспозиция и 5 мг / м3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. В Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 10 мг / м3 общее воздействие и 5 мг / м3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня.[19]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Reka, Arianit A .; Павловский, Благой; Лисичков, Кирилл; Джашари, Ахмед; Боев, Блажо; Боев, Иван; Лазарова, Майя; Эскизейбек, Волкан; Орал, Айхан; Макрески, Петре (24 октября 2019 г.). «Химические, минералогические и структурные особенности самородного и вспученного перлита из Македонии». Geologia Croatica. 72 (3): 215–221–215–221. Дои:10.4154 / gc.2019.18. ISSN  1333-4875. Получено 4 января 2020.
  2. ^ Максим, Л. Даниэль; Ниебо, Рон; МакКоннелл, Эрнест Э. (2014-04-01). «Перлитная токсикология и эпидемиология - обзор». Ингаляционная токсикология. 26 (5): 259–270. Дои:10.3109/08958378.2014.881940. ISSN  0895-8378. ЧВК  4002636. PMID  24601903.
  3. ^ М. Д. Арифуззаман и Х. С. Ким, «Прогноз и оценка плотности и объемных долей для нового перлитового композита, подверженного влиянию формирования внутренней структуры», Construction and Building Materials, Vol 141, 2017, 201–215.
  4. ^ «Общая информация - Горные ресурсы - www.minenergy.am». www.minenergy.am. Получено 2019-06-10.
  5. ^ а б М. Беннетт, Шонна. "Сводные данные по минеральным товарам USGS - ПЕРЛИТ" (PDF). Геологическая служба США, сводки по минеральным ресурсам.
  6. ^ а б "Статистика и информация о перлите". www.usgs.gov. Получено 2019-06-10.
  7. ^ а б c Уоллес П. Болен Перлит Ежегодник полезных ископаемых USGS 2009
  8. ^ М. Д. Арифуззаман и Х. С. Ким, Новое поведение при изгибе сэндвич-структур, сделанных из перлитовой пены / силиката натрия и бумажной оболочки, Строительные и строительные материалы, Строительные материалы, том 148, 2017 г., стр. 321–333.
  9. ^ Дипендра Шастри и Х. С. Ким, «Новый процесс консолидации вспученных частиц перлита», Construction and Building Materials, Vol 60, June, 2014, pp.1–7.
  10. ^ Эмульсионный взрывчатый состав, содержащий вспученный перлит. Патент США 4940497
  11. ^ Тораби, Сейед-Фахреддин; Хадже, Хосро; Гасемпур, Салехе; Гэми, Насер; Сиадат, Сейед-Омид Ранаи (31 августа 2007 г.). «Ковалентное прикрепление холестериноксидазы и пероксидазы хрена к перлиту посредством силанизации: активность, стабильность и совместная иммобилизация». Журнал биотехнологии. 131 (2): 111–120. Дои:10.1016 / j.jbiotec.2007.04.015. PMID  17658643.
  12. ^ "Выпуск новостей о расширении ИСУ". iastate.edu. Архивировано из оригинал 23 марта 2004 г.
  13. ^ «Перлит». L'Oréal. Получено 2020-10-04.
  14. ^ Зима, Рут (20.10.2009). Потребительский словарь косметических ингредиентов, 7-е издание: Полная информация о вредных и желательных ингредиентах, содержащихся в косметике и косметических средствах. Поттер / Ten Speed ​​/ Harmony / Rodale. п. 402. ISBN  978-0-307-45986-2.
  15. ^ Перлит, Обзор минеральных ресурсов Геологической службы США за 2011 г.
  16. ^ «ПЕРЛИТ: (данные в тысячах метрических тонн, если не указано иное)» (PDF). Minerals.usgs.gov. Получено 22 октября 2017.
  17. ^ «Перлит» (PDF). Сводные данные о минеральном сырье Геологической службы США: 122–123. Январь 2006 г.
  18. ^ Сводные данные о минеральном сырье USGS (PDF), 2013
  19. ^ "CDC - Карманный справочник NIOSH по химической опасности - перлит". www.cdc.gov. Получено 2015-11-27.

внешние ссылки