Структура и свойства перлита
Благодаря множеству полых ячеек, образовавшихся вследствие расширения паров влаги, вспученный перлит обладает необычайной лёгкостью и пористостью. Песчаные фракции с порами-канальцами открытого типа считаются уникальными фильтрами для жидкостей и газообразных субстанций: пористые шарики способны впитывать и удерживать в себе вещество. Перлит одновременно является лёгким и износостойким материалом, что обеспечивает его долговечность в эксплуатации.
Ввиду того, что перлит состоит из вулканического стекла с содержанием от 1.5 до 5 % кристаллически связанной воды, при его нагревании до 1000°С песчинки расширяются (вспучиваются). Процесс вспучивания заключается
в образовании за относительно короткое время газовых пузырьков по всему объёму материала на стадии его пиропластического состояния. Каждая
частичка песка увеличивается в объёме со значительным уменьшением плотности.
После термообработки вся влага из песка полностью удаляется. Около 85% массы перлита превращены в мельчайшие поры, материал обильно впитывает влагу из окружающей среды, имеет свойства тепло- и звукопоглощения. Именно она делает пористый материал инертным, он не окисляется и не участвует в химических реакциях. Перлит не вступает в ионные связи с другими веществами, а потому не проводит электричество. Он переносит высокие и низкие температуры и не горит. Песок является 100% экологически чистым, не имеет запаха, в нём не размножаются болезнетворные бактерии.
Химический состав перлита
|
Состав элементов, % |
Химическая композиция, % |
||||
| Кремний |
Si |
33,8 |
Двуокись кремния |
SiO2 |
72,08 |
| Алюминий |
Al |
7,2 |
Окись алюминия |
Al2O3 |
12,92 |
| Калий |
K |
3,5 |
Двуоксид титана |
TiO2 |
0,90 |
| Натрий |
Na |
3,4 |
Окись железа |
Fe2O3 |
1,50 |
| Железо |
Fe |
0,6 |
Окись магния |
MgO |
0,63 |
| Кальций |
Ca |
0,6 |
Окись кальция |
CaO |
0,88 |
| Магний |
Mg |
0,2 |
Окись натрия |
Na2O |
3,76 |
| Следы |
– |
0,2 |
Окись калия |
K2O |
4,33 |
| Кислород |
O |
47,5 |
Связанная вода |
H2O |
3,0 |
Классификация вспученного перлита
Благодаря своим уникальным свойствам вспученный перлит применяется во многих сферах производства и в строительстве. Марки перлита различаются по размеру и плотности гранулы: так, крупные фракции 2-5 мм используются в строительстве и сельском хозяйстве, мелкие 0.3 – 2 мм в строительных смесях и криогенной промышленности, очень мелкий – для создания инертных фильтров, без которых не обходится медицина, фармацевтика и даже пищевая промышленность.
Классификация вспученного перлита по ГОСТ 10832-2009
ВПР – вспученный песок рядовой,
ВПК – вспученный песок крупный,
ВПС – вспученный песок средний,
ВПМ – вспученный песок мелкий,
ВПП – вспученный песок очень мелкий (вспученный перлитовый порошок).
Марки перлита по насыпной плотности
М75 (до 75 кг/м³),
М100 (от 75 до 100 кг/м³),
М150 (от 100 до 150 кг/м³).
Типовая зависимость получаемых марок перлита от исходного сырья
| Фракция сырья | Группа | Марка | Сфера применения |
| 0.074 – 0,3 мм 0,074-0,63 мм 0,15-0,63 мм | ВПМ ВПП | М-75 М-100 | Строительство Криогеника Фильтроперлит |
| 0,6 – 1,25 мм 1,25 – 2,5 мм | ВПР ВПС | М-100 М150 | Строительство Агроперлит |
| Свыше 2,5 мм | ВПК | М-150 | Строительство Агроперлит |
Вспученный перлит в строительстве
Вспученный перлит – уникальный строительный материал. Главным его достоинством является лёгкость, позволяющая уменьшить нагрузки на несущие элементы конструкции. Пористая структура перлита делает его идеальным для термо- и звукоизоляции помещений. Перлит не поддается влиянию агрессивных сред, способен выдержать очень низкие и высокие температуры, не горит, в нём не размножаются грибок и плесень. Затраты на получение вспученного перлита невысоки, и потому соотношение цены / качества конечного продукта оптимально.
В строительной индустрии обычно используется вспученный перлит группы ВПМ (мелкий) от 0,15 до 1,25 мм. Наибольшую популярность в Р.Ф. приобрело применение вспученного перлита в штукатурных смесях и шпатлёвках на гипсовом вяжущем.
Гигроскопичность перлита несколько ограничивает его применение в строительстве. Пористые сферы материала активно поглощают и накапливают влагу, что может привести к разрушению всей конструкции. По этой причине перлит нуждается в гидрофобизации т.е. обработке водоотталкивающими веществами в случае применения в помещениях с повышенной влажностью.
Лучшим примером использования вспученного перлита в качестве тепло и звукоизолирующего наполнителя в стеновых конструкциях является опыт немецкой компании SCHLAGMANN POROTON
Основные области применения перлита в строительстве
Производство сухих строительных смесей на основе гипса, реже на основе цементного вяжущего
Засыпка полостей при работах по утеплению чердаков и стен зданий
Повышение звуко- и теплоизоляционных качеств монолитных полов с твёрдыми покрытиями
При проведении штукатурных или отделочных работ, когда требуется увеличить теплоизоляционные качества
Для облегчения удельного веса строительного раствора
Для производства гипсо-перлитовых теплоизоляционных изделий в виде панелей малых и средних форм
Вспученный перлит в агропромышленной сфере
Вспученный перлит используется в тепличном хозяйстве в качестве грунта. Агроперлит — это высокоэффективная разрыхляющая добавка к почве, улучшающая её структуру и повышающая продуктивность. Содержание вспученного перлита в грунте может колебаться от 30 до 100% в зависимости от технологии выращивания растений. Агроперлит не крошится и не слёживается, легко смешивается с другими компонентами, впитывает до 400% жидкости по отношению к собственному весу, обладает прекрасными теплозащитными свойствами.
Применение агроперлита
разрыхлитель почв
для удержания влаги в почве
дополнение к торфяному субстрату
при подготовке почвенного субстрата для укоренения плодово-ягодных культур
субстрат для выращивания рассады овощных культур
компонент при выращивании саженцев плодово-ягодных культур в контейнерах
структурообразователь при подготовке открытого грунта для интенсивных культур (земляника, малина, ежевика)
для выращивания горшечных культур, комнатных растений
для хранения корнеплодов: картофеля, томатов и т.д.
при обустройстве газонов, теннисных кортов, полей для спортивных игр и гольфа, а также для выращивания на стационарных площадках дёрнового слоя для озеленения территорий
Фильтроперлит
Фильтровальный перлитовый порошок (ГОСТ 30566-98) является вспомогательным фильтрующим материалом. В современных промышленных фильтрах он используется для подготовки суспензий, в том числе сахарных сиропов, соков, пива, вина, растительных и технических масел, нефтепродуктов, присадок к маслам, антибиотиков, различных химических растворов. Фильтроперлит вырабатывают из перлитовой породы по ГОСТ- 25226 путём термической обработки с последующей механической активацией (измельчением и классификацией) вспученного перлита.
Вспученный перлит обладает уникальными сорбирующими свойствами, что обусловлено значительной поверхностью поглощения и высокой природной адгезией. Этот сорбент в состоянии поглотить количество материала, превосходящее его по объему до 20 раз. При этом высокий показатель пористости (70-80%) гарантирует рекордную скорость поглощения, а относительно малый диаметр пор позволяет задерживать мельчайшие частицы взвесей и нуждающихся в сборе жидкостей.
Фильтроперлит для очистки воды
Система оборотного водообмена плавательных бассейнов получила популярность благодаря непрерывной очистке и дезинфекции воды в процессе рециркуляционного водообмена. В системах оборотного водообмена применяют намывные фильтры с фильтрующими порошками из перлита. Завершающим этапом длительного процесса осветления воды является ее фильтрация через дробленый перлит. Фильтрующая масса состоит из мелкозернистого материала в верхней части, всё более укрупняющегося до грубодисперсного в нижней части.
Перлит нашёл широкое применение в качестве сорбирующего материала при сборе нефтепродуктов с поверхности почвы и воды.
Перлит в пищевой, химической и фармацевтической промышленности
С помощью перлитовых фильтропорошков производится очистка пищевых продуктов, растительных масел, вина, соков, пива, сахарных сиропов, различных продуктов для фармацевтики (антибиотиков, суспензий и растворов), а также других жидкостей, требующих высокой степени химической очистки и низкого содержания механических примесей.
Так, в процессе фильтрации происходит накопление густых осадков в перлитовом «корже» предотвращая засорения основного фильтрующего полотна. На отечественных заводах чаще всего фильтроперлит применяют на сахарных пресс-фильтрах и фильтрации растительных масел, что является довольно длительным, но высокоэффективным процессом. Перлитовые фильтропорошки позволяют быстро перерабатывать различные жидкости и суспензии, не допуская накапливания в них осадков.
Пресс-фильтр барабанного типа
Фильтроперлит. Размер частиц 20-100 микрон.
Вспученный перлит в криогенной промышленности
Вспученный перлит используется в качестве термической изоляции криогенных блоков сжижения и разделения технических газов при сверхнизких температурах (до -200°С). Засыпка перлита происходит разово на этапе строительства новых криогенных установок либо при капитальном ремонте.
Объём засыпки зависит от размеров установки и составляет в среднем от 2000 до 10000 м³. Среднегодовое потребление в Р.Ф. в криогенике достигает 100 000 м³, и с появлением новых предприятий по сжижению природного газа это число ежегодно увеличивается.
«ПерлЛайт» имеет богатый опыт работ в области термоизоляции вспученным перлитом объектов криогенной промышленности.
