页岩陶粒具体是哪种页岩石烧制而来的？

页岩陶粒烧制需要页岩矿石里三氧化二铁铝含量在20-25%，这样页岩在烧制过程才会膨胀，我们厂用到的页岩外观就是青石板。

页岩陶粒具体是哪种页岩石烧制而来的？

粒径小于10mm为页岩和粘土陶砂；密度等级分300－600级，筒压强度在1.0-3.5MP,容重在280-600Kg/m3，导热系数0.23-0.55W/M.K,吸水率小于10％，耐火度大于500，吸声系数在0.53－0.88。质量、筒压强度、吸水率等均符合国家标准GB/T17431.1-2010《轻集料》，出水水质能达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中规定的城镇二级污水处理厂的一级标准。采用二段曝气生物滤池（c/n滤池+n滤池）处理城市污水可以起到深度处理的作用等。

地球上能满足陶粒矿产要求的岩、土较多，概括起来有黏土质岩类和火山岩两类。

  2.1 黏土质岩类陶粒矿产陶粒用黏土质类矿产是由母岩（沉积岩、岩浆岩、火山岩、变质岩等）风化、崩解作用后的岩石、矿物细屑经重力、水力、风力及冰川等外力搬运至适当的环境沉积下来，再经成岩作用而形成的岩、土。

  陶粒用黏土质岩类矿产主要特点：一是以黏土矿物（伊利石、水母、蒙脱石、高岭石、绢云母、绿泥石、沸石等）为主，一般含量应大于40%；二是岩、土的颗粒度应以泥级为主，小于0.005mm粒级应大于50%，而大于0.05mm粒级应小于25%；再者不需加外加剂就能烧胀，且烧胀温度范围为1100~1250℃。

  这类陶粒矿产由于成岩作用的强弱不同，又可分未成岩的陶粒黏土与成岩的页岩陶粒矿产两类。

  2.1.1 未成岩的陶粒黏土（泥）矿产这类矿产多在地质时期的第四纪（Q）形成，其成岩时间短，成岩作用也弱，黏土未成岩，为松散状，遇水即成泥，各种水域中的泥，均多属现代沉积，即全新世（Q4）。这类矿产多为可耕地，为了节土、节地和国民经济可持续发展，不少地方已开始禁止使用黏土制品，上世纪虽然开发并大量生产了黏土陶粒，而现在已经不宜发展了。但作为矿产资源而论，不能不予以介绍。

  陶粒黏土矿产根据搬动外力的不同，有残积、坡积、洪积、冲积、风积、淤积等之分。

  2.1.1.1 残积黏土矿所谓残积黏土是指母岩风化、分解成黏土后尚未被搬运，残存在母岩的表层，所以又称原生土或山土。此类黏土矿随母岩岩性、结构构造不同，风化层厚薄不一，若母岩为泥岩、页岩等较软，风化层就厚些，这类黏土矿主要分布在我国南方，多以褐灰、黑灰色为主，具有烧胀性。如云南可保煤矿的覆盖层。

  2.1.1.2 坡积黏土矿是母岩风化成黏土后，因受重力与雨水作用短距离搬运，由山体上搬运至山麓低平处。此类黏土，因分选差，土中常夹有粗碎屑颗粒，很少形成矿床，只有在陶粒页岩矿山的外围低洼处才有少量矿点分布。

  2.1.1.3 洪积黏土是暴雨与洪水将黏土物质搬动至较长距离的平坦处。洪积物经过分选，黏土分布在洪积裾或扇或河漫滩边缘。黏土多为褐灰、草灰、黄灰色，多数洪积黏土都具有烧胀性，如乌鲁木齐市华兴陶粒厂的黏土矿就是洪积形成的。这类矿产多分布在山前、山间盆地。

  2.1.1.4 冲积黏土母岩风化产物（岩矿碎屑）沿江、河、溪流等水系，经过长期、长距离搬运分选，在水系的平缓或中、下游地段沉积下来形成冲积平原，我国地势西高东低，东部有华北平原、长江中下游平原，广东的珠江三角洲平原，潮汕平原及陕西关中平原等。这些冲积平原中就赋存有大量的陶粒黏土矿产。由于这些平原多属肥沃的可耕地，为了节土、节地和经济可持续发展，不宜发展黏土陶粒。但我国20世纪开发与发展的陶粒主要是黏土陶粒，作为矿产资源而言，不能不介绍。冲积黏土并非都能满足陶粒矿产要求，随着风化物质来源不同及沉积环境各异，有的地段冲积黏土也不具烧胀性，如上海金山黏土就不能烧胀，而天津的黏土不添加膨胀剂就能烧制超轻陶粒。

  2.1.1.5 风积黏土风积黏土是指母岩风化产物的细屑和先期形成的黏土，经风力搬在适当环境沉积形成的黏土矿，一般称黄土。此类黏土含粉砂量略高，一般不具烧胀性。如北方的黄土高原的黏土就不能满足陶粒矿要求，只有在赋含有机质或腐植质的黄土才能烧陶粒。一般陶粒用黏土多为褐黄、姜黄、褐灰色，塑性指数大于7。

  2.1.1.6 陶粒用泥陶粒用泥是指各种水域里沉积的泥积物，如江、河、海、湖、港、塘、水库等水域下的泥、淤泥、海泥、河泥、湖泥等，之所以将泥划规陶粒黏土矿产，是因为它是地质年代的第四纪全新世沉积物，这些泥质物多以SiO2、Al2O3为主要成分，不少水域里的泥，不需添加剂也能直接烧制陶粒。开发泥类陶粒原料，有疏竣航道、开拓水域、净化水体、保护环境等优点，是陶粒黏土类矿产唯一值得开发的。我国有较多的水域：港湾、湖泊（如太湖、滇池、博斯腾湖）、河流、水库、鱼塘等资源十分丰富，不少淤泥不需添加膨胀剂就能直接烧胀，如广州华穗陶粒用的江河淤泥就能烧胀。又如表1中的淤泥化学成分及烧陶粒情况。

  2.2.2 陶粒用黏土岩矿产黏土岩类陶粒矿产，就是松散的黏土堆积或未固结的黏土层在200℃左右温度与几十个大气压条件下，经漫长的脱水、挤压等成岩作用形成的沉积岩。这类岩石的主要化学成分是SiO2、Al2O3，矿物成分仍以黏土矿物为主，所以总称黏土质岩类。根据成岩与变质作用由弱至强，依次所形成泥岩—页岩—板岩—千枚岩等。

  2.1.2.1 陶粒用泥岩矿泥岩矿是黏土沉积物已固结成岩，无明显层理而成土状结构块状构造，局部失去塑性，遇水即软，且黏土颗粒向水域分散，其化学成分与矿物组成和原黏土成分一样，无重结晶等变质现象。泥岩也和黏土矿一样，根据泥岩的含粉砂量多少分为：泥岩（泥级颗粒95%）；含粉砂泥岩（含粉砂5%~10%）；粉砂质泥岩（粉砂粒级占10%~25%）。红色、棕红色泥岩多数不能烧胀。如我国南方特别是四川盆地的红、棕红色泥岩（石股子）均不宜作陶粒矿来开发。

  一是属可耕地，二是膨胀性极差。只有深灰、灰黑、姜黄等色泥岩才具有烧胀性，这类泥岩多赋存在中生界及新生界的老第三系地层中。如甘肃兰州的酱红色泥岩。泥岩的化学成分为（%）：SiO249~55，Al2O314~20，FeO35~9，CaO+MgO6~10，R2O2~4烧失量8~10，烧制的陶粒堆积密度700~1100kg/m3。

  2.1.2.2 陶粒用页岩按岩石科学而言，页岩与泥岩均是以黏土矿物为主，矿物或岩屑颗粒粒径多在0.01mm以下的碎屑沉积岩。页岩是比泥岩的成岩程度更深的岩石，页岩比泥岩坚硬，具有叶理或微层理。遇水不易软也不染手是与泥岩的根本别区。置于水中在短时间内水不会浑浊。不是风化程度较深的页岩不宜耕种。页岩的化学成分与矿物组成与原来的黏土或泥岩一样，没有变质即没有新矿物产生。页岩命名的依据不同，其品种繁多，根据有关资料介绍有170多种。现将可烧陶粒的主要品种简介如下：

  （1）页岩根据含粉砂量多少分为泥质页岩（含粉砂<5%），含粉砂页岩（粉砂占5%~10%）及粉砂质页岩（粉砂占含量10%~25%）。一般泥质页岩烧胀性最好，含粉砂页岩的烧胀次之，粉砂质页岩的烧胀性最差。但例外的也有粉砂岩，泥质粉砂岩也能烧胀，那是因为矿物组成不同。

  （2）按页岩中黏土矿物的易熔性可将页岩分为易熔性和耐熔性页岩两种。易熔性页岩中的黏土矿物主要是伊利石、水云母、蒙脱石，另含少量石英、长石、方解石、白云石、黄铁矿、褐铁矿和有机质等。这类页岩多数烧胀性好，且烧胀温度较低（1050~1190℃），而耐熔性页岩中的黏土矿物主要是高岭石，粒状矿物与易熔性页岩相近，此种页岩的烧胀性差，甚至不膨胀，且烧胀温度范围较高（多在1150~1250℃）。

  （3）根据页岩中特殊混入物可将页岩分为以下几种：

  ①炭质页岩：这种页岩含有大量分散的炭化了的有机物，但其灰分含量高达30%~50%，多呈黑、灰黑色，摸着染手，但不宜作燃料，作陶粒原料具烧胀性。这种页岩主要分布在煤系地层中，多为煤矿的围岩。如在新疆、山东、山西、陕西均有。

  ②黑色页岩：这种页岩中富含机质及细分散的炭质或黄铁矿、菱铁矿而呈黑色、褐黑色。页岩质纯，具有极薄的层理，叶状构造发育，莫氏硬度3~4，外貌好似炭质页岩，但不染手，新鲜页岩不渗水，多数赋存在早古生界地层中。

  ③钙质页岩：指页岩中CaCO3含量在10%~20%，黏土矿物占75%~80%。此种页岩烧胀温度较低，但烧胀性也差。这种页岩主要分布在石灰岩的顶、底板。如广东、广西、内蒙、山东、天津等省市。

  ④铁质页岩：页岩中含有二价铁的氧化物（赤铁矿、褐铁矿）时，页岩为酱灰色、紫红色，若含二价铁的硅酸盐（海绿石）、硫化铁（黄铁矿）时，页岩呈灰绿色，此种页岩的烧胀性差，烧胀温度范围也较低，主要分布在湖南、湖北及山东、山西等省。

  ⑤笔石页岩：此种页岩是指页岩中含有较多的笔石化石，主要赋存在奥陶、志留系地层中，页岩多赭灰色、黑灰色，烧胀性较好，可以烧制普通陶粒与超轻陶粒。主要分布于广东、湖北及长江三峡地区。

  ⑥油页岩“是指页岩中含有5%~15%沥青或石油，常呈黑色或棕黑色，风化后为黄灰色，岩石易成岩片，比重轻，岩含油较多时，新鲜薄岩片可以点燃。此种页岩具有烧胀性但污染环境较重。必须综合开发，先蒸镏石油后，再利用废渣生产陶粒最好。

  2.1.2.3 板岩板岩是黏土沉积物在漫长地质时代中，由于成岩作用，构造变动，岩石经受了一定程度的变质作用，比页岩的成岩程度更深，岩石坚硬，变晶结构，板状构造，也叫浅变质岩。板岩的化学成分与页岩相近，但矿物组成有重结晶及新矿物产生，如有水云母、高岭石、黄铁矿、绿泥石等。烧胀温度更高，多在1150~1300℃之间。如甘肃省靖远县刀楞山陶粒粉砂质板岩的烧胀温度为1050~1300℃，最佳膨胀温度是1250℃。膨胀率1.11~5.43，平均2.38。

  最佳烧胀时间5~11min。该板岩的化学成分（%）：

  SiO259.82，Al2O316.89，Fe2O37.14，CaO+MgO4.37，K2O+Na2O4.53，烧失量5.64。板岩也因含粉砂量而分为：板岩（含粉砂<5%）含粉砂板岩（粉砂占5%~10%）及粉砂质板岩（粉砂含10%~25%）。

  2.1.2.4 千枚岩陶粒用千枚岩也是黏土沉积物在漫长的地质时代中，经成岩作用，构造变动，变质作用形成的中变质岩。岩石特征：具丝绢光泽，变晶结构，千枚状构造。矿物组成多数重结晶，产生较多的新矿物。如水云母、绢云母、绿泥石等。此种矿产一般不宜烧陶粒，因为烧胀温度较高，除失去结晶水后，还要破坏晶格能后才能烧胀，所以，一般烧胀温度1200~1350℃左右。如新疆的尼勒克河中上游及塔尔巴哈山南坡就有陶粒用千枚岩矿分布。

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