摘 要:火山灰(浮石)是酸性火山巖,硬度為6、密度為400kg/m3~1000kg/m3,以輕質多孔、具有良好的保溫隔熱性能、多孔而間壁鋒利,內摩擦性能好?;鹕交液休^高的活性二氧化硅、活性氧化鋁等活性組分。所謂火山灰活性反應是指這些組分與氫氧化鈣反應,生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣或水化硫鋁酸鈣等反應產物,使火山灰具有一定的天然活性,經加工后是較好的水硬性膠凝材料。
關鍵詞:火山灰 開發(fā)利用 預測
中圖分類號:TU528文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0198-01
火山灰是火山爆發(fā)時噴射出來的大量塵?;蛭ⅰT诒l(fā)的過程中由于噴發(fā)能量和風向的不同,火山灰的顆粒分布也不同,距火山口較近的位置大部分為熔巖經冷卻后形成玄武巖或是安巖、流紋巖,距火山口較遠的位置大部分是5.10m的顆粒成為火山渣,最遠端的粉狀顆粒為火山灰。
1 火山灰的分布與儲量
我國地處歐亞大陸,位于環(huán)太平洋火山帶的邊緣,是一個多火山的國家,現(xiàn)有火山660多座。火山噴發(fā)形成了錐型地貌,而火山噴發(fā)形成的火山灰分布在火山口的周圍幾十公里乃至幾百公里的范圍內,根據(jù)有關資料反應,火山和火山灰分布在我國的黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、山西、山東、云南、貴州、臺灣、海南、新疆、西藏等十二個省份,所以我國是一個火山資源豐富的國家,在北方尤其以吉林省長白山脈地區(qū)最為豐富,且品質較好。以長白山天池輝南縣三角龍灣兩個火山口為中心方圓幾十公里至幾百公里分布有火山灰,形成了長白山的火山灰區(qū)域和三角龍灣火山灰區(qū)域。吉林的火山灰分布在輝南、靖宇、抗松、長白、安圖、龍井、恒江、柳河等八個市縣區(qū)域,有火山灰的面積約6萬平方公里,火山灰覆蓋厚度可達四十多米。僅輝南縣大椅山一處火山灰儲量就有兩億多立方米,預計全省儲量可達幾百億立方米以上。輝南的火山灰以三角龍灣為東部起點一直綿延至西部的小椅山火山口,東西長約150km,南北寬約30km,地質儲量是非??捎^的。
2 火山灰開發(fā)利用現(xiàn)狀
火山灰作為一種天然礦產資源,在人們的固有思維中沒有,煤礦、鐵礦和原始森林受到社會的極大關注,地質勘探、科技研發(fā),投資力度遠沒有煤鐵礦產那樣受到重視,對火山灰的認識只是表觀認識。對火山灰的化學品質、物理性能、準確分布、地質儲量、可采儲量沒有系統(tǒng)完成的研究成果,現(xiàn)階段的開發(fā)利用處在小規(guī)模初級開發(fā)利用。根據(jù)火山灰輕質隔熱保溫性能生產了建筑塊材,只利用了火山灰的單一性能,忽略了火山灰的其他性能,現(xiàn)有產品科技含量不高,生產工藝不先進,產品單一經濟效益比不高。還屬于民間自發(fā)開發(fā)利用階段,沒有形成總體、現(xiàn)代化、綜合開發(fā)、綜合利用,造成了礦產資源的閑置和浪費。
3 火山灰開發(fā)利用的契機
由于天然能源的日益減少,工業(yè)化程度的提高,碳排放對大氣環(huán)境的影響逐漸加大,全世界范圍的節(jié)能減排引起廣泛的關注,并采取實際措施,建設部也相繼出臺了建筑節(jié)能的強制標準及相關政策。火山灰作為一種天然的礦產資源,埋藏淺、儲量集中、交通業(yè)較為便利,開發(fā)過程不需要燒結轉化,沒有有害副產品排放,能源消耗低、產品轉化率高?;鹕交业钠焚|各項技術指標均優(yōu)于工業(yè)廢渣,火山灰產品可享受工業(yè)廢渣轉化利用的相關優(yōu)惠政策,節(jié)約生產成本,提高經濟效益,給火山灰的綜合開發(fā)利用提供了良好的政策環(huán)境和機遇,把握這個機遇可使火山灰的開發(fā)利用走向快車道。
4 火山灰可開發(fā)利用的途徑
4.1 先期條件
火山灰的開發(fā)利用應定位于高起點、大規(guī)模產業(yè)化,綜合開發(fā)的模式,應以科學研究為先導明確開發(fā)的上下游產品,生產設備的研發(fā)與引進、生產工藝流程的制定。確定開發(fā)利用的范圍,進行地質勘探,查明礦產儲量和可開采儲量,形成總體布局、總體規(guī)劃,建設必要的基礎設施,制定相關的產業(yè)政策,招商引資。
4.2 可開發(fā)的相關產品
火山灰產品的開發(fā)應以市場需求為導向,根據(jù)市場需求分階段先易后難的開發(fā)產品?;鹕交业慕ú漠a品,利用火山灰的天然活性,作水泥的混合材料,經磨細可生產無熟料水泥,即可應用于建筑工程也可作為生產小型輕質砌塊的膠結材料,形成產業(yè)鏈條。
利用火山灰的輕質、隔熱、隔聲性能生產輕質墻板、屋面保溫板、外墻保溫墻板,做外墻保溫墻板可省去外墻苯板保溫層,降低工程成本節(jié)約施工周期。深度開發(fā)可結合新農村建設、設計生產大型房屋構件,現(xiàn)場拼裝別墅和普通民房,抗震性能和保溫性能均優(yōu)于現(xiàn)有結構的民房。
化學工業(yè):磨粉作過濾劑、干燥劑和催化劑石油化工的分子篩和儲酶載體。
塑料、填料工業(yè):玻璃的高級磨料,塑料拋光荊、橡膠填料、硬塑料填料、牙膏、肥皂及其它日用化工填料。
玄武巖、紋流巖、安山巖,利用其造形奇特和鏤空的優(yōu)點,可開采部分原石做公園、小區(qū)人造景觀的材料,其效果可以和太湖石相媲美,也可選取外形較規(guī)則的原石經切割加工做成斧垛石用于高檔建筑的外墻飾面,可加工成臺階石、馬路牙面,利用其天然透水性可加工成人行步道磚和廣場磚。
火山渣顆粒和密度較大是良好筑路路基層材料,具有透水、堅硬、抗裂性能好的特點,高速公路的水穩(wěn)基層已開始試用,效果很好,有較大的開發(fā)潛力。
總之火山灰是一種廉價的礦產資源,儲量集中易開采,是尚沒有被人們充分認識并不被重視的礦產資源,在未來的十幾年中,隨著建筑產業(yè)化、城鄉(xiāng)一體化和新農村建設加快,在新能能源政策的促進下,火山灰的利用前景是十分廣闊