硅藻土新功能材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展宣傳冊

1、PAGE PAGE 46硅藻土新功能材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展匯編遼寧生產(chǎn)力促進(jìn)中心二一三年九月三日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc268555759硅藻土綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 PAGEREF _Toc268555759 h 2HYPERLINK l _Toc268555760對中國硅藻土產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考 PAGEREF _Toc268555760 h 8HYPERLINK l _Toc268555761硅藻土的國際市場動態(tài) PAGEREF _Toc268555761 h 22HYPERLINK l _Toc268555762硅藻土的開發(fā)應(yīng)用 PAGERE

2、F _Toc268555762 h 30HYPERLINK l _Toc268555763硅藻土國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及展望 PAGEREF _Toc268555763 h 44硅藻土綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展前景摘要:本文介紹了硅藻土的成因、分布和基本特性,對硅藻土產(chǎn)品作助濾劑、填料、涂料和建材等的綜合利用現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,舉例說明了硅藻土利用的新進(jìn)展,并對其發(fā)展前景做出了展望 關(guān)鍵詞:硅藻土;利用;發(fā)展;前景 1 硅藻土資源概述 硅藻土是由古代地質(zhì)時期硅藻、放射蟲類或海綿的遺體組成的一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖。其化學(xué)成分以SiO2為主,礦物成分為蛋白石及其變種。硅藻土中的SiO2在結(jié)構(gòu)、成分上與其他礦物和巖石

3、中的SiO2不同,它是有機(jī)成因的無定形蛋白石礦物,通常稱為硅藻質(zhì)氧化硅。硅藻土除含水和SiO2外,還有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5等成分。礦物組成除硅藻外,常伴有各種黏土及石英、白云石等1。 世界硅藻土資源十分豐富,分布范圍很廣,除南極其它各洲均有發(fā)現(xiàn),已知全球共有硅藻土18.4220億噸,遠(yuǎn)景儲量35.73億噸。其中亞洲居第一位,約10億噸;歐洲5億噸;美洲、非洲和大洋洲5億噸。 我國的硅藻土資源豐富,主要集中在東部及西南地區(qū)。從地質(zhì)時代上講,有工業(yè)意義的硅藻土礦床僅限于第三系及第四系,因此在資源分布上受到一定地域的限制,其中探明儲量的礦區(qū)有354

4、處,礦石總保有儲量達(dá)3.85億噸,僅次于美國,居世界第二位。我國10省(區(qū))有硅藻土礦產(chǎn)出。在地區(qū)分布上,以吉林最多,占全國儲量的54.8%,云南、福建、河北等地次之。此外,在黑龍江、山西、海南都發(fā)現(xiàn)了硅藻土礦。 2 硅藻土資源的綜合利用現(xiàn)狀 2.1 硅藻土資源利用的發(fā)展歷程 硅藻土自1833年首先在德國漢諾威發(fā)現(xiàn)以來,已有一百多年的歷史。最初用于吸收硝化甘油,進(jìn)入20世紀(jì)后,美國、德國、法國、丹麥等國的硅藻土工業(yè)穩(wěn)定并持續(xù)發(fā)展,到了50年代,產(chǎn)品品已遍及生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域,用于過濾,保溫材料,填料和催化劑載體等領(lǐng)域的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已基本定型,產(chǎn)品總量達(dá)100萬噸,而后,硅藻土工業(yè)隨世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展而繼續(xù)

5、發(fā)展。到1975年總產(chǎn)量達(dá)140萬噸,1984年為152萬噸,1988年達(dá)186萬噸。進(jìn)入90年代初中期,總產(chǎn)量有所回落,在145萬噸到160萬噸之間波動2。 2.2 國外硅藻土產(chǎn)品綜合利用現(xiàn)狀 助濾劑 硅藻土產(chǎn)品種類繁多,主要用途之一是生產(chǎn)助濾劑,且品種最多,用量也最大。用硅藻土粉制品可以濾除液體中的固體顆粒、懸浮物質(zhì)、膠體粒子及細(xì)菌,起到濾清和凈化液體的作用。助濾劑主要應(yīng)用領(lǐng)域有啤酒、醫(yī)藥(用于抗生素、血漿、維生素、合成醫(yī)藥、注射液等的過濾)、凈水過濾、油脂工業(yè)、有機(jī)溶液、涂料和染料、肥料、酸類、堿類、調(diào)味料、糖類、酒類等。 2.2.2 填料和涂料 所謂填料,是指將硅藻土填加到某種材料或產(chǎn)

6、品中,使其性能有所改善和提高,所以也叫功能材料3。國外硅藻土填料的消費(fèi)約占硅藻土制品總量21%23%,美國的硅藻土填料消費(fèi)量在總量中的比例近年呈緩慢下降趨勢,但年產(chǎn)量仍在10萬噸左右,法國生產(chǎn)高白度的硅藻土填料,德國用本原料生產(chǎn)油漆、塑料填料和炸藥吸收劑等,每年產(chǎn)量數(shù)萬噸,約占總產(chǎn)量的50%。 2.2.3 建材和保溫絕熱材料 國外的硅藻土建材和保溫材料生產(chǎn)國有丹麥、羅馬尼亞、俄羅斯、日本、英國等。其制品主要有隔熱磚、硅酸鈣制品、粉料、硅鈣板、水泥添加劑以及泡沫玻璃、輕質(zhì)骨料、瀝青路面混合料添加劑等。 2.3 我國硅藻土綜合利用現(xiàn)狀 2.3.1 硅藻土助濾劑產(chǎn)品的發(fā)展 硅藻土助濾劑己廣泛應(yīng)用于食

7、品釀造、醫(yī)藥、石油、化工和水處理等部門。成都理工學(xué)院綜合的血漿過濾用硅藻土助濾劑,咸陽非金屬礦研究院研制的彩顯像管熒光粉過濾用硅藻土助濾劑,質(zhì)量大大提高,其效果均達(dá)到國外同類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn);四川綿陽“亞太啤酒集團(tuán)”用硅藻土助濾劑和珍珠巖助濾劑進(jìn)行復(fù)配使用,在預(yù)涂和添加中調(diào)整用量比例,在濾餅強(qiáng)度和保證濾速和產(chǎn)力等方面,比單一使用硅藻土助濾劑效果更好。 吉林大學(xué)的王澤民等利用硅藻土復(fù)合凈水劑對以枝丫材、稻草、麥稈、蘆葦為原料的造紙廢水進(jìn)行處理。結(jié)果表明,利用提純硅藻土下腳料制成的復(fù)合凈水劑處理造紙廢水,效果優(yōu)于硫酸鋁絮凝法和酸析法,特別是絮凝物脫水快、處理周期短。處理后的水清亮透明,略帶微黃色,可部分

8、循環(huán)利用。 2.3.2 硅藻土填料和涂料產(chǎn)品的發(fā)展 硅藻土廣泛用作塑料、橡膠等高聚物基復(fù)合材料的填料。其化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)、粒度、顆粒形狀、表面性質(zhì)等決定其填充性能?，F(xiàn)代新型高聚物基復(fù)合材料不僅要求非金屬礦物填料具有增量和降低材料成本的功效,更重要的是能夠改善填充材料的性能或具有補(bǔ)強(qiáng)或增強(qiáng)等功能。 -我國昆明煤炭研究所近來利用云南中低品位硅藻土經(jīng)高溫焙燒后,配以涂料所需的懸浮劑、粘結(jié)劑等,綜合和研制出了金屬型鑄造和壓鑄用系列涂料,加工工藝簡單,使用方便;并延長模型使用壽命,增加鑄件表面光潔度,提高產(chǎn)品合格率;節(jié)約涂料用量,降低涂料成本,價格便宜。此外,該涂料無毒無害無異味,不會造成環(huán)境污染及人

9、體危害,具有良好的社會效益。清華大學(xué)機(jī)械系用吉林長白硅藻土,研制成了用于離心鑄管生產(chǎn)的高純硅藻土涂料。 硅藻土建材和保溫絕熱材料產(chǎn)品的發(fā)展 我國有豐富的硅藻土資源,綜合新型硅藻土建材產(chǎn)品,對我國的建筑行業(yè)的發(fā)展有重要意義和良好前景。近年來的研究發(fā)現(xiàn),以硅藻土為主材料,添加其他化合物,可以制得很多新型的性能優(yōu)良的建材。如在硅藻土中加K2O及某些有機(jī)化合物后,經(jīng)高溫處理可制得可導(dǎo)電、防火的涂料;從硅藻土中提取SiO2及少量Al2O3,再涂加一些堿性金屬,經(jīng)一系列工序后制得的泡沫玻璃,是一種很好的隔熱、吸聲材料。在隔熱保溫填料中,硅藻土性能比輕質(zhì)碳酸鈣、海泡石效果更好4。 清華大學(xué)馮乃謙和地科院地質(zhì)

10、所黃成彥,以福建漳浦低品位硅藻土為主要原料,摻入鈣質(zhì)材料和硅酸鈉凝膠,經(jīng)成球、養(yǎng)護(hù)研制成非煅燒性硅藻土陶粒。生產(chǎn)這類產(chǎn)品投資少,收效快,工藝簡單,無污染。該產(chǎn)品的研制成功,為我國分布廣,儲量大的中低品位硅藻土資源的綜合利用開辟了新的途徑,有重要的實際意義。 3 硅藻土綜合利用的發(fā)展前景 硅藻土用于作催化劑載體,主要限于作釩觸媒、鎳觸媒,用于其它方面的還比較少。今后,隨著石油化工的發(fā)展,在氣化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、水合反應(yīng)等方面用硅藻土作載體的數(shù)量會增多;國家建委決定要大力發(fā)展輕質(zhì)建筑材料,減輕建筑的自重,硅藻土生產(chǎn)輕質(zhì)磚和輕骨料也將得到進(jìn)一步發(fā)展。 硅藻土在我國是具有資源優(yōu)勢的礦種,但目前

11、綜合水平偏低,和發(fā)達(dá)國家相比,存在品種少、應(yīng)用領(lǐng)域不多、人均消費(fèi)量低和生產(chǎn)規(guī)模較小的差距。但可以認(rèn)為,隨著改革開放和科學(xué)研究的深入,相關(guān)部門的關(guān)注,我國硅藻土資源的綜合利用水平與國外的差距將逐步縮小。隨著硅藻土提純的新技術(shù)深入研究,可以滿足新產(chǎn)品綜合的需要;另外結(jié)合硅藻土的理化特性,對硅藻土表面微觀改性、微孔結(jié)構(gòu)的人為調(diào)控等,可以綜合硅藻土的新用途,進(jìn)一步提升其附加價值。 對中國硅藻土產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考1概述對硅藻土產(chǎn)業(yè)而言, 受資源稟賦、工業(yè)發(fā)展、科技進(jìn)步、政策導(dǎo)向等主客觀因素影響, 世界各地的產(chǎn)業(yè)格局與發(fā)展速度都會存在一定的差異, 但就全球硅藻土行業(yè)整體或?qū)δ骋粎^(qū)域的長遠(yuǎn)發(fā)展而言,

12、一般都遵循漸進(jìn)式(總體) 或跨越式(階段性) 的發(fā)展模式。隨著硅藻土加工業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步, 新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大, 世界硅藻土的產(chǎn)量和消費(fèi)量將會呈現(xiàn)較穩(wěn)定的增長趨勢。然而, 從世界硅藻土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀分析, 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素是頗為復(fù)雜的、非線性的。1994 年世界硅藻土總產(chǎn)量已達(dá)到200萬t /a, 人們曾預(yù)測到2000年硅藻土總產(chǎn)量將達(dá)到250萬t / a、市場需求量為280萬t / a, 事實上, 近10余年來, 世界硅藻土總產(chǎn)量一直穩(wěn)定在200萬t / a左右, 直到2006年出現(xiàn)產(chǎn)量峰值, 也僅為216萬t。近年來, 有人預(yù)測, 到2010年我國硅藻土的市場空間可達(dá)

13、300億元, 2020年將高達(dá)600億元, 事實上, 目前全世界硅藻土產(chǎn)業(yè)的年總產(chǎn)值(銷售總額) 尚不足10億美元。鑒于此, 在硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究與規(guī)劃制定過程中, 既要有發(fā)展的眼光, 又要有科學(xué)的態(tài)度, 堅持科學(xué)發(fā)展!2國內(nèi)外硅藻土產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢21國內(nèi)外硅藻土資源分布狀況21.1世界硅藻土儲量分布特征硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖, 在世界上廣泛分布。據(jù)統(tǒng)計, 全球約122個國家或地區(qū)存在硅藻土資源, 初步估計儲量為9.2 億t , 其中, 美國是世界上硅藻土儲量最多的國家, 儲量為2.5 億t,儲量基礎(chǔ)為5.0億t (截至2007年底) ; 其次分別為中國、獨聯(lián)體、秘魯和捷克(

14、圖1) 。世界硅藻土資源分布廣泛, 但是, 可供直接開發(fā)、經(jīng)濟(jì)價值較高的礦床很有限。目前, 全球僅有3個礦床可以不經(jīng)選礦直接加工生產(chǎn)硅藻土助濾劑, 1處是美國加利福尼亞州的羅姆波克礦床, 另2處是中國吉林省長白縣的馬鞍山礦床和西大坡礦床, 屬少有的世界級硅藻土礦床。2.1.2中國硅藻土儲量分布特征截至2007年底, 中國共有硅藻土礦產(chǎn)地61 處,查明資源儲量4.7億t。中國硅藻土資源分布極不平衡, 吉林省硅藻土查明資源儲量為2.66億t, 占全國的56.7%; 其次是云南、浙江、河北、廣東、四川、內(nèi)蒙古等(圖2) 。2.2國內(nèi)外硅藻土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與市場需求狀況2.2.1世界硅藻土生產(chǎn)格局與產(chǎn)量規(guī)模

15、20世紀(jì)90年代中期以來, 全球硅藻土產(chǎn)量一直保持比較穩(wěn)定的狀態(tài), 總產(chǎn)量在200萬t左右, 其中,主要生產(chǎn)國美國在65萬t左右、中國在35萬t左右;2006年美國出現(xiàn)增長高峰值, 年產(chǎn)量達(dá)到79.9萬t;中國總體呈穩(wěn)步增長趨勢(圖3)世界硅藻土的生產(chǎn)集中度很高。目前, 世界主要的硅藻土生產(chǎn)國家為美國、中國、丹麥和日本, 這4個國家的產(chǎn)量約占到全球總產(chǎn)量的75%左右(圖4) 。從歷年數(shù)據(jù)來看, 美國都是硅藻土行業(yè)當(dāng)之無愧的老大, 中國一直排行第二。中國的硅藻土產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的20%左右, 并且發(fā)展?jié)撃茌^大。目前, 中國硅藻土資源總量在20億t以上, 原礦的年平均生產(chǎn)能力為50萬t /a左右

16、, 硅藻土制品生產(chǎn)能力為40萬t /a左右。2.2.2國內(nèi)外硅藻土的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)國際上, 以美國為代表, 盡管不同時期硅藻土產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)會有不同程度的調(diào)整, 但助濾劑一直占據(jù)主導(dǎo)地位, 其次是填料、吸附劑、絕緣材料及其他;以法國、德國、丹麥、日本和俄羅斯等為代表的工業(yè)發(fā)達(dá)國家, 助濾劑產(chǎn)品的應(yīng)用也占主導(dǎo)地位。日本絕大部分地區(qū)都能以低成本開發(fā)硅藻土資源, 近年來以硅藻土為原料的新型室內(nèi)裝修材料在日本受到消費(fèi)者的青睞, 由此拉動日本硅藻土建材生產(chǎn)的穩(wěn)定增長。在硅藻土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上, 中國與國外還有相當(dāng)大的差距。由于技術(shù)、工藝等方面的原因, 國內(nèi)對硅藻土的應(yīng)用還主要以輕質(zhì)保溫材料為主, 而國際上則以助濾劑為

17、主(表1) 。中國硅藻土資源優(yōu)勢顯著, 隨著全球性節(jié)能、環(huán)保要求的提高以及中國工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的提高和硅藻土產(chǎn)業(yè)自身的技術(shù)進(jìn)步,中國硅藻土的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必將發(fā)生重大變化。2.2.3世界硅藻土產(chǎn)品的市場需求狀況近年來, 從世界不同地區(qū)硅藻土的消費(fèi)情況來看, 歐洲和北美地區(qū)的消費(fèi)量最大, 2007 年歐洲和北美地區(qū)消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的60%左右(圖5) 。224中國硅藻土主要產(chǎn)品的市場需求現(xiàn)狀目前, 中國硅藻土產(chǎn)品主要有助濾劑、保溫材料、催化劑載體、功能性填料等。中國是世界上硅藻土生產(chǎn)大國, 同時也是消費(fèi)大國。在不考慮庫存的情況下, 表觀消費(fèi)量(表觀消費(fèi)量=產(chǎn)量+進(jìn)口量- 出口量) 等于國內(nèi)

18、市場消費(fèi)總量。20032007 年中國國內(nèi)硅藻土的表觀消費(fèi)量見圖6。23國內(nèi)外硅藻土產(chǎn)品價格與進(jìn)出口貿(mào)易狀況231國內(nèi)外硅藻土產(chǎn)品價格及其變化特征美國是世界上硅藻土生產(chǎn)和消費(fèi)大國, 產(chǎn)銷量均居世界首位。因此, 美國市場價格是世界硅藻土市場價格的標(biāo)桿。根據(jù)美國各廠商硅藻土產(chǎn)品銷售量和銷售金額計算, 20012005年硅藻土相關(guān)產(chǎn)品的價格均處于一種平穩(wěn)上升的狀態(tài), 其中2003年吸附劑系列產(chǎn)品價格出現(xiàn)了大幅下滑, 主要原因是硅藻土吸附產(chǎn)生的污染比較嚴(yán)重, 并且出現(xiàn)了可替代品。根據(jù)美國市場狀況分析, 在硅藻土相關(guān)制品中, 功能性填料價格最高, 平均為350美元/ t; 其次為助濾劑, 平均為254.

19、7美元/ t; 吸附劑和絕緣材料的平均價格分別為104.2美元/ t和38.9美元/ t。近8年硅中國藻土的平均價格與美國市場價格走勢基本一致, 呈現(xiàn)逐年走低的趨勢(圖7 ) 。但是,與美國相比, 中國硅藻土的平均價格每t要低300700元, 這主要是由于中國硅藻土產(chǎn)品中深加工、高附加值產(chǎn)品少所造成的。232中國硅藻土產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易狀況20032006年, 中國硅藻土出口數(shù)量和金額逐年快速增長, 但2007年出口數(shù)量驟減到1.5萬t左右,估計2008年又將回升至4萬t左右。從近5年中國硅藻土產(chǎn)品進(jìn)出口情況分析, 總體表現(xiàn)為出口量遠(yuǎn)大于進(jìn)口量, 年出口總量在2.5萬5.5萬t左右, 進(jìn)口總量在1

20、 5002 000 t左右。從中國硅藻土進(jìn)出口數(shù)量和金額對比分析, 近年來進(jìn)口硅藻土產(chǎn)品價格有上升的趨勢, 但是, 出口價格變化不大, 說明中國硅藻土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)含量有待提升。中國硅藻土出口產(chǎn)品以硅藻土粉和保溫材料為主, 出口產(chǎn)品的科技含量、附加值和價格都比較低, 從2003年到2008年上半年的出口情況看, 平均價格為143.67美元/ t, 折合人民幣約1 005.72元/ t。進(jìn)口硅藻土產(chǎn)品則以技術(shù)含量高的高端產(chǎn)品為主(主要是高端助濾劑) , 平均價格為756.64美元/ t, 折合人民幣約5 296.48元/ t; 進(jìn)口產(chǎn)品平均價格是出口的5.3倍(圖8) 。3中國硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

21、3.1硅藻土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度世界硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展從二戰(zhàn)后的發(fā)展歷史分析,硅藻土行業(yè)最大生產(chǎn)國美國的硅藻土產(chǎn)量年均增長量為1 萬t / a, 其中19461965 年, 為快速增長期, 從19萬t猛增到53 萬t, 20 年間年均增長1.7萬t / a, 之后由于助濾劑市場基本飽和, 其他領(lǐng)域未出現(xiàn)大的需求, 美國硅藻土產(chǎn)量增長緩慢, 到2006年約為80萬t, 40年間年均增長0.7萬t / a。全球硅藻土產(chǎn)量的變化趨勢和美國大體相似, 年增長量平均為3萬t / a, 其中19501965 年, 從50 萬t猛增到150萬t, 年均增長6.7萬t / a, 1965年后增長放緩,年均增長約1.6萬

22、t / a, 到2006年達(dá)到216萬t。世界各地區(qū)硅藻土市場需求年增長幅度存在差異, 其中, 東歐和亞洲是未來發(fā)展相對快速的地區(qū),尤以俄羅斯和中國為代表。據(jù)美國Gobi國際預(yù)測機(jī)構(gòu)(2008) 預(yù)測, 今后5年世界硅藻土市場需求的綜合年均增長速率(銷售額) 為3.4% , 其中, 中國年均增長速率在7%左右。3.2硅藻土產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模目前, 中國年產(chǎn)硅藻土萬t以上的產(chǎn)地主要有吉林省長白、臨江和梅河口, 云南省騰沖、昆明, 浙江省嵊州和內(nèi)蒙古化德等。2007 年以來, 中國吉林白山的臨江、長白地區(qū)以及云南、內(nèi)蒙古相繼有數(shù)個上萬t的項目擬建或者在建, 這些項目將在近期陸續(xù)釋放產(chǎn)能, 預(yù)計到201

23、0年, 中國硅藻土年產(chǎn)量將達(dá)到65萬t (圖9) , 即與2005年美國的產(chǎn)量規(guī)模相當(dāng)。根據(jù)全球硅藻土資源稟賦條件、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、市場需求、增長速率等, 預(yù)測到2015 年, 全球硅藻土總產(chǎn)量將達(dá)到280 萬t左右, 變化范圍為250 萬300萬t, 其中, 美國和中國是最主要的生產(chǎn)國, 二者大體相當(dāng), 各占全球硅藻土總產(chǎn)量的1 /3左右, 預(yù)計中國2015年的產(chǎn)量為90萬t。3.3硅藻土產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)由于硅藻土應(yīng)用領(lǐng)域廣、產(chǎn)品系列復(fù)雜多樣、產(chǎn)品價格差異懸殊, 對硅藻土產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值估測難度很大。目前, 全球硅藻土產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值尚不足10億美元, 據(jù)美國Gobi國際預(yù)測機(jī)構(gòu)( 2008) 資料, 20

24、05年、2006年、2007年全球硅藻土產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模分別為8.08 億美元、8.96 億美元、9.87 億美元, 其中, 中國的市場規(guī)模分別為1.35億美元、1.58億美元、1.84億美元。預(yù)測至2010年, 世界硅藻土產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模為11.57億美元, 其中中國硅藻土產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模為2.23億美元。結(jié)合全球硅藻土產(chǎn)品的市場需求、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長速率以及中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀等, 預(yù)測到2015年,全球硅藻土市場總值在15億美元/a左右, 約計人民幣100億元/ a; 中國硅藻土產(chǎn)業(yè)占有的市場空間在25億32 億元左右; 伴隨中國硅藻土相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、政策引導(dǎo)和需求拉動, 預(yù)測上限也很難超過50億元

25、,30億元左右較為現(xiàn)實。3.4硅藻土產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與發(fā)展方向硅藻土是一種十分重要的非金屬礦產(chǎn), 由于其具有特殊的理化性能, 而被廣泛用作化工生產(chǎn)中的催化劑載體, 涂料、橡膠、造紙中的填料, 食品工業(yè)中的過濾劑、漂白劑, 隔熱、隔聲材料以及石油精煉、陶瓷、玻璃、鋼鐵、冶金熱處理等行業(yè)。在硅藻土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上, 中國與國外還有相當(dāng)大的差距。由于技術(shù)、工藝等方面的原因, 國內(nèi)對硅藻土的應(yīng)用還主要以輕質(zhì)保溫材料為主, 而國際上則以助濾劑為主(表1)。圖102012年世界主要國家和地區(qū)硅藻土市場潛力預(yù)測圖中國硅藻土資源優(yōu)勢顯著, 隨著全球性節(jié)能、環(huán)保要求的提高以及中國工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的提高和硅藻土產(chǎn)

26、業(yè)自身的技術(shù)進(jìn)步, 中國硅藻土的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必將發(fā)生重大變化, 主導(dǎo)性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向有主流型高質(zhì)量的硅藻土助濾劑、高效型功能性填料和復(fù)合材料、節(jié)能型中高檔保溫隔熱材料、環(huán)保型水處理劑和吸附劑與潛力型原土提純系列。3.5硅藻土產(chǎn)業(yè)的市場開拓目標(biāo)在經(jīng)濟(jì)全球化背景下, 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)?？陀^取決于市場需求不同地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度除與當(dāng)?shù)氐膮^(qū)位優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)政策、科技水平和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相關(guān)外, 主要取決于資源稟賦條件。據(jù)預(yù)測, 在2007 年基礎(chǔ)上, 今后8 年全世界硅藻土市場需求的增長幅度為30% , 其中, 歐洲地區(qū)和一些發(fā)展中國家呈較快的發(fā)展態(tài)勢, 以中國市場潛力最大, 其次為俄羅斯、日本、德國等(圖10) 。從世

27、界硅藻土資源分布特征分析, 資源分布極不均衡, 集中度極高, 95%以上的儲量集中在美國和中國。無論是在質(zhì)量, 還是在數(shù)量上, 美國和中國的資源優(yōu)勢都極其明顯, 也是世界任何其他國家和地區(qū)所無法比擬的。從硅藻土資源稟賦條件、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、產(chǎn)能規(guī)模以及發(fā)展?jié)摿C合分析, 丹麥和日本也都遠(yuǎn)不及美國和中國。因此, 未來的硅藻土產(chǎn)業(yè)的全球市場競爭格局主要表現(xiàn)在美國和中國之間。綜合分析美國和中國各自的資源優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、發(fā)展態(tài)勢和區(qū)位優(yōu)勢, 中國硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要市場目標(biāo)應(yīng)該定位在“擁有中國、兼顧亞洲, 開拓歐洲、重在俄羅斯”。4中國硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策與建議1) 堅持集約增效, 促進(jìn)持續(xù)發(fā)展中國硅藻土礦產(chǎn)

28、資源豐富, 但優(yōu)質(zhì)礦床少。低品位硅藻土的開發(fā)利用意義深遠(yuǎn), 特別是通過選礦來提高低品位硅藻土質(zhì)量, 是很有前景的方向。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級過程中, 應(yīng)重視如下幾個問題: 優(yōu)先開發(fā)高質(zhì)量的硅藻土助濾劑、催化劑載體、原土提純產(chǎn)品以及功能性填料、中高檔保溫隔熱材料等; 限制低檔保溫材料等產(chǎn)品的盲目發(fā)展; 重視那些批量小、價值高、用途廣的產(chǎn)品; 發(fā)展與菜籃子工程有關(guān)的硅藻土礦物原料新產(chǎn)品; 鼓勵和重點支持出口產(chǎn)品或代替進(jìn)口產(chǎn)品的發(fā)展; 開拓市場潛力巨大的產(chǎn)品領(lǐng)域, 如高效、節(jié)能、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。2) 依托科技創(chuàng)新, 實施品牌戰(zhàn)略整合科技資源, 加快建設(shè)開放式科技資源共享平臺, 建立開放型研究開發(fā)

29、體系; 發(fā)揮高等院校與科研院所的基礎(chǔ)和主力軍作用, 加強(qiáng)引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新和集成創(chuàng)新, 促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合, 建立“硅藻土產(chǎn)學(xué)研基地”, 加大研發(fā)力度, 開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品, 培育一批在國內(nèi)外同類產(chǎn)品中具有很強(qiáng)競爭力的硅藻土名牌產(chǎn)品和著名商標(biāo)。設(shè)立硅藻土科技創(chuàng)新基金, 鼓勵高等院校和重點科研院所提高創(chuàng)新能力, 引導(dǎo)其圍繞產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié), 會同企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān), 發(fā)揮好技術(shù)輻射帶動作用。依托科技創(chuàng)新, 促進(jìn)產(chǎn)品升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整, 以品牌為紐帶, 催生新的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長點。3) 實施系統(tǒng)工程, 加強(qiáng)平臺建設(shè)硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是一項系統(tǒng)工程, 大體包括以下3個子系統(tǒng): 核心

30、系統(tǒng)資源狀況企業(yè)規(guī)模產(chǎn)品結(jié)構(gòu)市場潛力; 輔助系統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)地域條件基礎(chǔ)設(shè)施人文環(huán)境; 動力系統(tǒng)科技水平人才素質(zhì)產(chǎn)業(yè)政策信息交流。只有上述3個子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合、共同進(jìn)步, 才能有效促進(jìn)硅藻土產(chǎn)業(yè)的快速、健康和可持續(xù)發(fā)展。硅藻土的國際市場動態(tài)1 世界硅藻土儲量和生產(chǎn)1.1 儲量硅藻土屬生物沉積礦床，按成因可分為海相及陸相湖泊沉積兩大類。有經(jīng)濟(jì)價值的礦床產(chǎn)于新生界的沉積建造中。多數(shù)礦床為陸相湖泊沉積，海相沉積的硅藻土礦床較少，但礦床規(guī)模較大。世界硅藻土儲量較大的國家和地區(qū)主要有美國、中國、獨聯(lián)體、捷克和秘魯?shù)?。美國硅藻土儲?5 000萬t，基礎(chǔ)儲量50 000萬t，占世界第一位。硅藻土生產(chǎn)集中在加利福

31、尼亞、內(nèi)華達(dá)、俄勒岡及華盛頓等西部各州。中國截至2006年，硅藻土探明儲量的礦區(qū)有61處，儲量8 283萬t，基礎(chǔ)儲量1.24億t，居世界第二位。在地區(qū)分布上，以吉林最多，占全國儲量的60%以上，其次為浙江、內(nèi)蒙、云南、四川、河北、廣東等地。獨聯(lián)體在西伯利亞的油氣開采區(qū)發(fā)現(xiàn)了儲量為500億m3的硅藻土礦床，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可供露采的硅藻土地表露頭有1 000余處。秘魯擁有基礎(chǔ)儲量達(dá)6 100萬t的優(yōu)質(zhì)硅藻土。捷克硅藻土儲量450萬t，基礎(chǔ)儲量480萬t。法國硅藻土基礎(chǔ)儲量200萬t，主要產(chǎn)于南部的康塔爾省，生產(chǎn)質(zhì)量很高的硅藻土。另一礦山在阿爾代什省，露天開采兩個不同層位的硅藻土。墨西哥硅藻土基礎(chǔ)儲量也

32、僅200萬t。丹麥?zhǔn)枪柙逋僚c粘土混合物Moler產(chǎn)品的唯一來源，礦床位于日德蘭半島北部和莫斯島及富爾島，礦層年代屬始新世。日本的秋田、石川、岡山等海、湖相硅藻土礦床儲量達(dá)l億t。1.2 生產(chǎn)硅藻土的主要生產(chǎn)國家是美國、中國、丹麥、日本、獨聯(lián)體、法國、墨西哥和德國等(見表1)。2004年世界硅藻土生產(chǎn)為196萬t，至2007年達(dá)220萬t，生產(chǎn)增長較快的有中國和智利，這在某種程度上抵消了美國、西班牙的減產(chǎn)以及冰島Kisilidjan工廠2004年的關(guān)閉。美國和中國繼續(xù)主宰世界硅藻土的生產(chǎn)，而趨勢是向中國集中。近年來，在阿爾及利亞、阿曼、新西蘭和贊比亞發(fā)現(xiàn)新的礦藏，俄羅斯的摩爾多瓦共和國也有660

33、萬m3的高品位硅藻土產(chǎn)出。美國是世界最大的生產(chǎn)國，硅藻土產(chǎn)量居世界第一。目前，美國在4個州有7家公司、11個礦山、9家加工廠生產(chǎn)硅藻土，2007年產(chǎn)量達(dá)83萬t，其中加利福尼亞州和內(nèi)華達(dá)州是美國硅藻土生產(chǎn)的主要地區(qū)(2006年占美國總產(chǎn)量的78%)。2006年中國硅藻土原礦產(chǎn)量(據(jù)中國礦業(yè)聯(lián)合會)約70萬t左右，預(yù)計2010年，中國產(chǎn)硅藻土80萬t。中國目前有硅藻土生產(chǎn)企業(yè)31家，助濾劑廠40余家。中國的硅藻土生產(chǎn)礦山一般規(guī)模較小。2 世界硅藻土的消費(fèi)世界主要消費(fèi)國家有美國、獨聯(lián)體、法國、丹麥、德國等。2007年世界硅藻土產(chǎn)量220多萬t，世界各國對硅藻土的需求及消費(fèi)不同。用于助濾劑的比例占消

34、費(fèi)總量的55%60%，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家硅藻土用于助濾劑的比例占消費(fèi)量更高，其消費(fèi)比例：助濾劑65%、合成填料15%20%，催化劑載體8%10%。美國占世界硅藻土消費(fèi)第一位。2007年消費(fèi)硅藻土65.9萬t，略高于2006年的65.3萬t。2007年美國消費(fèi)總量的60%用于助濾劑，20%用于水泥配料，填料10%，吸附劑5%，其他約5%。西歐硅藻土消費(fèi)近年有上升的趨勢，年均消費(fèi)量在70萬t左右，消費(fèi)比例與美國接近。中國硅藻土消費(fèi)量為60萬t左右，主要用作助濾劑，隔熱保溫材料和功能填料等。國內(nèi)外硅藻土產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)對比見表2。3 國際市場貿(mào)易目前，硅藻土每年的國際貿(mào)易量約為50萬t，主要出口國為美國、中國

35、、丹麥、法國、西班牙、加拿大、墨西哥等；主要進(jìn)口國為荷蘭、加拿大、中國臺灣、日本、韓國、比利時、澳大利亞、德國等。美國一直是世界上最大的硅藻土出口國。2006年美國硅藻土出口量為15萬t，比2005年的14.2萬t增加0.8萬t，出口占美國國內(nèi)硅藻土生產(chǎn)的22%。2007年美國硅藻土出口量為17.5萬t，比2006年的15萬t增加2.5萬t，出口占美國國內(nèi)硅藻土生產(chǎn)的22%。據(jù)美國統(tǒng)計局?jǐn)?shù)字，出口目的國有83個，其中荷蘭2.14萬t；加拿大1.77萬t；比利時0.99萬t；日本0.87萬t；澳大利亞0.78萬t；德國0.66萬t等，占美國總出口的56%。2006年美國出口的平均價格為FAS 3

36、24美元/t；美國國內(nèi)出廠價格20032007年分別為255、258、274、220、220美元。美國也進(jìn)口少量原礦。2007年美國進(jìn)口量4 000 t左右，進(jìn)口來源主要有：法國34%、德國11%，意大利12%、墨西哥35%，其他8%。丹麥?zhǔn)莾H次于美國的第二出口國，主要出口硅藻土產(chǎn)品。法國是西歐最大的助濾劑硅藻土出口國，但也從德國、西班牙及美國進(jìn)口吸附劑及保溫材料。硅藻土在中國屬于高檔非金屬礦物，開采成本也較高，國際市場價格多年來一直維持在500600美元/t。中國硅藻土產(chǎn)量占世界第二位，2006年出口數(shù)量5.55多萬t，比2005年的4.25萬t有所增加；2007年出口2.39萬t，有較大幅

37、度減少。中國硅藻土的出口量與產(chǎn)量相比，還是較少的。出口目的地主要有臺灣省以及日本、韓國、印度、俄羅斯和泰國等。表35為中國硅藻土近年進(jìn)出口情況統(tǒng)計。中國是硅藻土生產(chǎn)大國，但也高價進(jìn)口部分硅藻土，中國近年年均進(jìn)口量在1 500t左右。中國進(jìn)口硅藻土及其制品的來源地主要是美國，2006年從美國進(jìn)口硅藻土1 510.4t，金額78.8萬美元，平均單價521.9美元/t；2007年，從美國進(jìn)口931t，金額83萬美元。其次是日本，2007年從日本進(jìn)口231t，金額34萬美元，平均價格1 471.9美元/t，進(jìn)口價格比我國對日出口(2007年均價310.1美元/t)要高出5倍之多。值得注意的是，2006

38、年我國內(nèi)地出口到臺灣的硅藻土價格只有10.2美元/t，2007年為22.1美元/t；而經(jīng)臺灣加工再出口到內(nèi)地(2006年、2007年每噸平均價格1 661.8美元和1 071.4美元)要高出50100倍。表6是近年硅藻土的國際市場價格，從中可以看出，中國硅藻土出口價格大大低于國際市場價格，而進(jìn)口遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國際市場價格。4 硅藻土市場趨勢隨著世界經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長，世界市場對硅藻土的消費(fèi)需求將有所增長，特別是對硅藻土助濾劑的需求將增長較快，使市場價格競爭加劇。以美國市場為例，混凝土級硅藻土在200美元/t左右，而助濾劑級則達(dá)到450美元/t以上。而在過去兩年里，生產(chǎn)商已經(jīng)將標(biāo)價提高三倍。雖然一些技術(shù)更先

39、進(jìn)的新型過濾材料如陶瓷膜、聚合物薄膜和碳素薄膜也侵入了助濾劑市場，但其成本較高，對硅藻土市場不構(gòu)成威脅。此外，硅藻土功能性填料及高強(qiáng)、耐火、隔熱保溫材料也出現(xiàn)較大的需求；硅藻土在生物工藝學(xué)、醫(yī)藥工業(yè)、無毒殺蟲劑生產(chǎn)方面已引起廣泛關(guān)注，硅藻土新的市場也隨之形成。另一方面，能源成本、運(yùn)輸費(fèi)用、原材料和環(huán)保成本等的大幅增加，導(dǎo)致世界市場硅藻土的價格有可能在短期內(nèi)繼續(xù)上漲。綜上所述，預(yù)計世界硅藻土的產(chǎn)量會有所增加，世界貿(mào)易也將有進(jìn)一步的擴(kuò)展。從中國的情況來看，用硅藻土作填料的比例還很小，特別是在橡膠、顏料、造紙、農(nóng)藥、涂料等工業(yè)上的應(yīng)用仍處于開拓階段，其前景十分可觀；隨著冶金、建材工業(yè)的迅速發(fā)展，利用

40、硅藻土資源開發(fā)新型高強(qiáng)輕質(zhì)硅藻土系列保溫制品前景也很廣闊。硅藻土的開發(fā)應(yīng)用1概述 硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，南古代硅藻遺體組成，其化學(xué)成分主要是 SiO2， 含有少量的 A1203、Fe203、CaO、MgO、K2O、Na20、P205和有機(jī)質(zhì)。硅藻土的顏色為白色、 灰白色、灰色和淺灰褐色等。硅藻土中的硅藻有許多不同的形狀，如圓盤狀 、針狀 、筒狀 、 羽狀等。 世界上有 20多個圍家產(chǎn)出硅藻土礦 ，其中以歐洲的儲量最為豐富 ，其次是南美和北美中同硅藻土礦資源較富，資源量在 20億t以上，位居世界前列。中同硅藻土礦分布較廣，其中吉林省礦床數(shù)最多保有儲量也最多，達(dá)21119萬t，其次是云

41、南省，保有儲量7752萬t。擁有硅藻土保有儲量的省 、自治區(qū)有l(wèi)0個，此外在黑龍江、山西、海南等地也不斷發(fā)現(xiàn)新的硅藻土礦。目前，全同6個大型礦床共計保有儲量 30320萬 t，占全圉保有儲量的 78， 其中以吉林省長白縣西大坡礦規(guī)模最大，其次是云南省尋甸縣先鋒礦區(qū)，第三位是浙江省浦義礦區(qū)。 2硅藻土的新用途 硅藻土細(xì)膩 、松散 、質(zhì)輕、多孑L、吸著力和滲透性強(qiáng)、顆粒細(xì)小。硅藻土的傳統(tǒng)用途為 如下幾個方面：作為保溫材料，硅藻土用于鍋爐、蒸餾器、熱處理爐、f燥器的保溫材料以及輕質(zhì)保溫板、保溫磚 、保溫管等；作為助濾劑，應(yīng)用在啤酒、制藥等行業(yè)中，是著名 的啤酒助濾劑；作為功能性填料，加入添加顏料的薄

42、膜中可以起到消光的作用：硅藻土也是化學(xué)工業(yè)催化劑載體，在制造硫酸中作釩催化劑，精煉石油中能加強(qiáng)石油的氫化作用； 是建筑材料中的優(yōu)選輕質(zhì)材料，又是防水防滲的原料之一；高純的硅藻土細(xì)粉加到銀拋光粉中，可作汽車的拋光劑等 。隨著科技的發(fā)展和人17J硅藻土從宏觀到微觀認(rèn)識的逐漸深入 ，發(fā)現(xiàn)硅藻土殼壁上點紋 、線紋和助紋都是整齊排列的小孔 ，線紋JJ-fb的直徑在 20lOOnm，殼縫為 125nm 左右。這樣硅藻土作為天然的有機(jī)孔材料受到了科技工作者的重視，以硅藻土為原料，在此基礎(chǔ)上嘗試開發(fā)其他的納米材料方興未艾。另一方面，硅藻土殼壁主要南非晶質(zhì)二氧化硅(sio2)組成，以硅藻土為原料，還可以合成橡膠

43、行業(yè)的重要補(bǔ)強(qiáng)劑一白炭黑。硅藻土同其他非金屬礦物一樣，也可以進(jìn)行有機(jī)或無機(jī)改性，使其制品性能更加優(yōu)良。近來，硅藻土在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用也大有進(jìn)展，或者用于種子存貯，或者用于牲畜飼養(yǎng)，除蟲殺蟲，效果都頗明顯。下面是硅藻土在應(yīng)用領(lǐng)域取得的進(jìn)展。21微孔材料 硅藻土的形體尺寸一般為幾個微米到幾十微米 ，最小只有 1 gm，而其線紋小孔和殼縫均在納米范疇，是天然的納米材料：利用其天然的微孑L及納米縫隙的特性 ，硅藻土被更多地用于制造微孑L材料。 211多孔道納米沸石 在硅藻土的沸石化制備多級孑L道結(jié)構(gòu)沸石材料的方法(專利號 ：CNO1 126842)中，用層疊層和氣同相轉(zhuǎn)晶技術(shù)沸石化硅藻土制備多級孑L道結(jié)

44、構(gòu)。將納米沸石作為吸附沉積液 ，硅藻土作為基質(zhì)，在靜電引力作用下用層疊層方法將納米沸石組裝到硅藻土上。可以在不破壞硅藻土形貌結(jié)構(gòu)的條件下將無定形的二氧化硅轉(zhuǎn)化為沸石，所制得的產(chǎn)品南納米沸石構(gòu)成并且具有豐富的大孔，因此，能夠提供很快的孔內(nèi)擴(kuò)散和高的活性位利用率，可用在制備催化劑、分離材料中，是有廣泛應(yīng)用前景的復(fù)合沸石材料。 212 微 孔 玻 璃 微孔玻璃是最近發(fā)展起來的功能性材料 ，根據(jù)制法的不同，具有特殊的用途制造這種微孔玻璃最常使用的添加劑就是硅藻土，其原理也是利用了硅藻土納米孔的特性，上海硅酸鹽研究所在用硅藻土為主要原料制作無機(jī)非金屬材料方面作過 1 0多年的研究，制得了多種性能各異 、

45、具有不同使用價值的材料，所采取的溫變比水熱處理高，但比使用一般原料的要低，時間也較短他們?nèi)〉玫某晒校褐圃煳⒖撞Ａ?，微孔玻璃在生物化工、醫(yī)藥工業(yè)中可用作載體 、分離材料。用硅藻土為主要原料引進(jìn) SiO2及少量 Al2O3，并往其中添加其他一些原料配制 Na2OCaOA12O3SiO2玻璃或 CaOA1203一B203SiO2料，先作水熱處理，然后熔制裁玻璃。熔制溫度比用普通原料低 、熔制時間也較短。將制得的玻璃按常法作分相熱處理及酸浸析出即可得到孔徑從微米至納米級的微孔玻璃?？讖酱笮?、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理條件來調(diào)節(jié)。此項研究已獲專利權(quán) ，并推廣生產(chǎn) 制造孔徑百微米的多孔材料。用硅

46、藻土為主要原料引進(jìn) SiO2及少量 A1203，另加一些氧化物，氫氧化物配制原料，先作水熱處理 ，然后添加粒度為百微米級的成孔劑 ，經(jīng)混勻 、成型 、燒結(jié) ，排除成孔劑后即可制得 孔徑百微米級的多孔材料?？讖接煽讋┑牧６却笮】刂?，孔隙率由引入的成孔劑的量控制。這種材料可用于同定微生物作活水的分解處理 ，也可用于貯存 、分配液體，作氣體過濾介質(zhì)以及催化劑載體。制造中空玻璃珠。用硅藻土為主要原料引進(jìn) Si02及少量A1203，添加某些氧化物、氫氧化物及起泡劑配制玻璃料，先將粉料作水熱處理及預(yù)燒，后將其加丁成百微米粒度的粉料，然后在火焰中噴燒，即可制得中空玻璃珠。這種材料可用作塑料填料，有提高塑料強(qiáng)

47、度，減輕重量而又具不燃性能的作用，也可用作生物工程中細(xì)胞培養(yǎng)的微載體。具有光電氧化還原作用的涂 TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠的制造。根據(jù)現(xiàn)代同體電子理論，物質(zhì)只要具有幾納米大小的有序結(jié)構(gòu)就有塊狀同體材料一樣的能帶結(jié)構(gòu)，用能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光輻照這種材料就可以產(chǎn)生電子和空穴 ，能對與其接觸的物質(zhì)起氧化還原作用。 用硅藻土為主要原料制得的微孔玻璃及密度小于l gcm3 的中空玻璃珠作表面涂 TiO2膜處理，制得涂 TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠 ，增大活性表面及浮于水面，易于感光，經(jīng)試驗，具有光電氧化還原的作用。制造泡沫玻璃。泡沫玻璃是一種優(yōu)良的隔熱、吸聲材料，與其他隔熱吸聲材料比有導(dǎo)熱系

48、數(shù)低、性能穩(wěn)定、不燃、不吸水 、抗腐蝕、使用溫度范圍寬、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點，是相當(dāng)理想的隔熱吸聲材料。目前泡沫玻璃多用廢玻璃為原料制造，也有用珍珠巖 ，黑曜巖等天然材料為原料制造的。但用這些材料制造 ，在原料加工方面需較多工序，不一定便宜。用硅藻土為主要原料引進(jìn) SiO2及少量 Al2O3，另添加一些堿金屬，堿土金屬氧化物或氫氧化物以及起泡劑，先作水熱處理，后細(xì)磨 、入模、焙燒 、脫模、退火等工序可方便地制得。 21 3 無機(jī)分離膜 膜技術(shù)是一種高新分離技術(shù)，其核心為分離膜。膜分離技術(shù)的基本原理是利用離子、分子和微粒的電性、幾何尺寸的差別，將多組分的混合物進(jìn)行精細(xì)分離。膜分離技術(shù)以其高效、節(jié)能、

49、環(huán)保、分離精度高等特性，己廣泛地應(yīng)用于水處理、化工、電子、醫(yī)藥、冶金、紡織、食品加工、環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)等眾多領(lǐng)域。它己成為相關(guān)行業(yè)提高產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率、開發(fā)新產(chǎn)品、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵技術(shù)，是本世紀(jì)分離科學(xué)中最重要的技術(shù)之一。膜從材料上分，可分為有機(jī)膜和無機(jī)膜；按功能分，可分為分離膜和反應(yīng)膜。以納米硅藻土為主要原料制造，很方便地制得粒度小于 lm 的粉料，后往其中添加成孔劑，經(jīng)成型后燒結(jié)，排除成孔劑后即得?？讖酱笮∮煞哿狭６却笮】刂?，孔隙率由引入的成孔劑的量控制。用此法可很方便地制得孔徑小于1m的無機(jī)膜材料，其中包括耐高溫，熱震性能好的元機(jī)膜材料，有廣泛的使用價值。 2 14環(huán)保陶瓷 進(jìn)入

50、2l世紀(jì)后，人們越來越重視環(huán)保。這種環(huán)保意識不僅體現(xiàn)在所處的自然環(huán)境方面，對自己生活的居室也是如此。目前，居室環(huán)境并不是安全的。室內(nèi)被甲醛、氨氣充斥已是司空見慣 ，南此導(dǎo)致人們身心受到傷害也時有發(fā)生。盡量減少居室污染 ，創(chuàng)造一個綠色安全的居室環(huán)境成為人們追求的目標(biāo)。為了適應(yīng)人們的需求，環(huán)保建材應(yīng)運(yùn)而生。硅藻土由于其特殊的構(gòu)造，使之成為環(huán)保建材的優(yōu)良選材。日本北見工業(yè)大學(xué)的研究成果表明，用硅藻土生產(chǎn)的室內(nèi)裝修材料除了不會散發(fā)出對人體有害的化學(xué)物質(zhì)外，還有改善居住環(huán)境的作用。首先，可以自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。用硅藻土生產(chǎn)的壁材具有超纖維 、多孔質(zhì)等特性，其超微細(xì)孔比木炭還要多出 5000到 6000倍。

51、在室內(nèi)的濕度上升時，硅藻土壁材上的超微細(xì)孔能夠自動吸收空氣中的水分，將其儲存起來。如果室內(nèi)空氣中的水分減少、濕度下降，硅藻土壁材就能夠?qū)Υ嬖诔⒓?xì)孔中的水分釋放出來。其次，硅藻土壁材還具有消除異昧的功能，保持室內(nèi)清潔。在冰箱中使用，30min內(nèi)便能去除冰箱異味，同時有效殺滅大腸桿菌等有害微生物。在家庭和賓館衛(wèi)生間使用，可去除硫化氫和氨等臭味氣體，殺滅有害細(xì)菌，并預(yù)防疾病的傳播。在汽車內(nèi)室使用，可清除汽車內(nèi)裝飾產(chǎn)品散發(fā)的有害氣味，同時清除體味、油類 、煙氣或因暈車嘔吐產(chǎn)生的氣味。在居室中使用，可去除油膩 、吸煙等異味，同時殺滅有害微生物。如果在硅藻土中添加 TiO2制成復(fù)合材料，能夠長時間消除

52、異味和吸收、分解有害化學(xué)物質(zhì)，并能夠長期保持室內(nèi)墻面清潔，即使家中有吸煙者，墻壁也不會發(fā)黃。海外一公司為防廚房油煙污染專門研制出一種具有吸油功能的瓷磚。該瓷磚使用硅藻土為主要原料取代部分原料，與其他陶瓷原料配料、成型，于 800IO00溫度下燒結(jié)而成。由于硅藻土由大量多孔質(zhì)二氧化硅成分構(gòu)成，具有很強(qiáng)的吸附能力，制成的瓷磚用于廚房，能有效吸附油煙，防止油煙給居室?guī)砦廴?，從而凈化居室環(huán)境。第三，硅藻土裝修材料還能夠吸收和分解導(dǎo)致人體過敏的物質(zhì)，有醫(yī)療功能。硅藻土壁材對水分的吸收和釋放能夠產(chǎn)生瀑布效果，將水分子分解成正負(fù)離子。正負(fù)離子群在空氣中四處浮游，有殺菌能力。目前，日本建材市場上的硅藻土裝修

53、材料主要有三大類：1)含有不純物的自然干燥品，價格便宜。2)普通窯燒制品。它是先用硅藻土制成各種形狀的板材和磚材，再經(jīng)過 800高溫?zé)?，有點像瓷磚，價格一般。3)加人各種添加劑的窯燒制品。這類添加有特殊材料的高檔制品采用優(yōu)質(zhì)的硅藻土，并添加食鹽、蘇打灰或者光催化劑等添加物在約 1 1 00高溫的窯中除去不純有機(jī)物、碳等物質(zhì)，燒制成各種各樣高檔 、華麗的硅藻土室內(nèi)裝修材料。 215涂料添加劑 用硅藻土加 K20及某些有機(jī)化合物為原料，利用硅藻土的酸性干凝膠納米粉體性，可在 l50處理制得硅有機(jī)化合物。這種材料導(dǎo)電，防火，可用作涂料等用。 216 污 水 處理 劑 目前使用的聚合氯化鋁是一種高效

54、污染廢水凈化處理劑，但是生產(chǎn)聚合氯化鋁卻要帶來環(huán)境污染。而王慶中的發(fā)明專利技術(shù)卻不存在這方面的問題，且原料來源廣，凈化效果也非常好，價格低廉。該技術(shù)用提取的高純納米微孑L硅藻土作為處理污水的材料，與其相配套的處理工藝技術(shù)，在硅藻土精選過程中，把與硅藻共生的雜質(zhì)分離除去，使硅藻表面本已平衡的電位形成不平衡電位，在水處理時，硅藻精土處理劑被微量加人污水中后，在高速攪拌，或抽吸污水的泵機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)下，瞬間散于水體之中，硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮離子的帶電性，凝集成較大的絮花，借重力沉淀至底部，加上硅藻巨大的表面積，巨大的孔體積和較強(qiáng)的吸附力 ，把細(xì)微和超細(xì)微物質(zhì)吸附到硅藻表面 ，形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。當(dāng)沉

55、渣被排放在孔徑 0074mm(75m)篩網(wǎng)上時，沉渣被吸附著留在篩上而水質(zhì)透過硅藻被過濾到篩網(wǎng)之下，排 出的水質(zhì)清凈 ，而沉渣保持在含水 5862之間 ，成餅狀裝袋取走 ，從而達(dá)到污水處理為清水的目的。1996年以來，不斷被專家所認(rèn)可，市場所接受。利用該工藝技術(shù) ，處理后的水清澈透明，各項指標(biāo)均達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，對污水中的磷 、鋅、鉻、銅等離子去除率高達(dá) 999。城市污水噸處理運(yùn)行費(fèi)用(藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、電費(fèi))小于 0266元人民幣；日處理 10000m3城市污水的處理廠主體工程占地面積僅為320m2，綠化道路面積為45時，總占地面積 0067hm2(1畝)；機(jī)械設(shè)備、全自動化控制、全

56、套檢測在線測試；適用于城市、小區(qū)生活、餐飲、醫(yī)院、電鍍、造紙、印染、啤酒、生物、化工、橡膠、垃圾滲透液等污水處理項目，而且無二次污染，硅藻土再生后可循環(huán)使用。 22制改性劑 硅藻土可以作為一種改性劑，以提高制品的品質(zhì)。在我國，最著名的當(dāng)數(shù)硅藻土瀝青改性劑。云南省公路科學(xué)技術(shù)研究所和昆明公路管理總段在國內(nèi)首次將硅藻精土作瀝青改性材料，直接加人瀝青混合料中。硅藻土改性瀝青應(yīng)用技術(shù)對于改善路面的抗高溫、低溫和抗老化，提高路面強(qiáng)度都有明顯作用。與普通瀝青路面相比，在鋪設(shè)厚度相同的條件下，每平方米(1cm厚)僅增加成本 023033元。與國內(nèi)常用的 SBS改性瀝青相比，增加成本只有它的 15至 110。

57、 高秀香利用銀改性硅藻土材料，對烯烴進(jìn)行捕集研究，熱分析結(jié)果表明：捕集材料在使用過程中具有良好的穩(wěn)定性 ，吸附的烯烴可以定量回收。23制白炭黑 白炭黑主要用作天然橡膠和合成橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑，如透明橡膠 、印染、印刷、軋米等用輥筒，工程汽車輪胎，自行車輪胎用各種淺色橡膠制品、橡膠管等；用在橡膠中可提高各種橡膠的抗張力和減少磨擦。在油漆中用作增稠劑、觸變劑、抗沉淀劑，此外還用于造紙、印刷油墨、吸附劑 、化妝品及牙膏的填料等。 采用的天然礦物合成白炭黑的原料有很多，但大都是品質(zhì)的，其合成工藝過程反應(yīng)溫度雜質(zhì)礦物，其中活性SiO2H2O 能溶于堿(NaOH)溶液，并生成水玻璃，繼而生產(chǎn)白炭黑。 用硅藻土生

58、產(chǎn)自炭黑的特點在于：省去制取水玻璃的高溫熔融過程，可在 lO0以下進(jìn)行反應(yīng)，需時較短，能耗低，工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，提高了生產(chǎn)效益。如崔天順等采用內(nèi)蒙古某地硅藻土，通過加水一加堿一加熱至沸騰(保溫5min)陳化 l h一過濾、清洗一濾液加l：8的 NaCl(NaCl對水的質(zhì)量比)加酸至 pH值為 78，加熱至沸騰一清洗一 干燥的工藝，合成出了比表面積(34630cm2g)優(yōu)于自炭黑標(biāo)樣比表面積(30200cm2g)的白炭黑。趙華文等將天然硅藻土礦物經(jīng)焙燒 、酸浸、活化、完全去除礦物成分中的金屬氧化物，直接得到具有一定活性和高純度的二氧化硅，即白炭黑。該工藝突破了傳統(tǒng)沉淀法生產(chǎn)時需將晶形SiO

59、2轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形 SiO2的生產(chǎn)模式 ，大大縮短了工藝流程 ，減少了沉淀法生產(chǎn)過程中容易影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素。與傳統(tǒng)白炭黑生產(chǎn)方法相比，具有原料低廉 、工藝流程簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、投資少、成本低、無三廢污染等著優(yōu)點。 24殺蟲劑 以硅藻土為主要原料，配人其他輔料生產(chǎn)殺蟲劑。硅藻土的殺蟲機(jī)理有兩種途徑：l 以刺殺作用為主。將硅藻土粉碎，適當(dāng)霧化后可成為能刺殺害蟲的針狀顆粒，再摻人糖、玉米淀粉、糊精、蔗糖蜜、大豆粉等作為引誘成分即可。這種硅藻土殺蟲劑能很快引來害蟲，隨后其針狀顆粒刺破害蟲體表，害蟲愈掙扎刺得愈深，結(jié)果導(dǎo)致死亡 ，其代表性配方為硅藻土66、玉米淀粉 15 、糊精 15 、大豆粉 3、蔗糖

60、蜜 28等構(gòu)成 。2)吸收消耗害蟲體液。這種硅藻土殺蟲劑具備較強(qiáng)的吸著性，極易粘附于害蟲體表。刺破進(jìn)入害蟲體內(nèi)，使其水分喪失死亡。例如，將 46g硅藻土 、75mL密度為 1383gmL的硅酸鈉溶液、25mL 30的氟硅酸水溶液，與 1500mL水混合，拌勻，再靜置、凝同 30min。凝同結(jié)束時添加 125mL濃度為 10的氨水。經(jīng) 30min后洗滌、過濾 、干燥 、粉磨、過孔徑 0043mm(45m)篩，篩下物便可用來殺蟲。根據(jù)美周英畝農(nóng)業(yè)期刊報道，目前己知將硅藻土拿來實驗并且使用在種子儲藏方面最大的公司是美同的Nortluupand King Co，LTD。這家公司使用食品級硅藻土化石粉于