新型硅藻土助濾劑的應(yīng)用

新型硅藻土助濾劑的應(yīng)用研究摘要：本方主要對(duì)新型助濾劑—硅藻土的應(yīng)用前景、資源分布情況、物理和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了深入研究。通過對(duì)其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，硅藻土是一種非常好的一種材料，未來(lái)應(yīng)用前景廣闊，有待于進(jìn)一步開發(fā)，使其更廣泛的應(yīng)用到人民生活、生產(chǎn)、建設(shè)當(dāng)中去。關(guān)鍵字：硅藻土助濾劑應(yīng)用一、概述硅藻是最早早在地球上出出現(xiàn)的原生生生物之一，生生存在海水或或者湖水中。硅硅藻土，是被被稱之為硅藻藻的單細(xì)胞植植物死亡后經(jīng)經(jīng)過1至2萬(wàn)年左右的的堆積期，形形成的一種化化石性的硅藻藻堆積土。硅藻土礦床床屬硅質(zhì)巖石石生物化學(xué)沉沉積成因，是是由硅藻類動(dòng)動(dòng)物和其它生生物的硅質(zhì)骨骨骼部分的堆堆積和隨之改改造而成。硅硅藻土（diatoonite）由于硅藻藻土具有細(xì)膩膩、松散、質(zhì)質(zhì)輕、多孔、吸吸水和滲透性性強(qiáng)、對(duì)人無(wú)無(wú)毒無(wú)害等特特點(diǎn)，并有特特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造使得它具具有許多特殊殊的技術(shù)和物物理性能，如如大的孔隙度度，較強(qiáng)的吸吸附性、質(zhì)輕輕、隔音、耐耐磨耐熱并有有一定的強(qiáng)度度，被廣泛用用于輕工、化化工、建材、石石油、醫(yī)藥、衛(wèi)衛(wèi)生、等部門門，近些年也也被廣泛應(yīng)用用于水處理行行業(yè)。二、硅藻土土礦產(chǎn)資源分分布硅藻土是一一種硅質(zhì)巖石石，世界上有有20多個(gè)國(guó)家產(chǎn)產(chǎn)出硅藻土礦礦。主要分布布在中國(guó)、美美國(guó)、丹麥、法法國(guó)、蘇聯(lián)、羅羅馬尼亞等國(guó)國(guó)。我國(guó)硅藻藻土礦床大多多形成于第三三紀(jì)和第四紀(jì)紀(jì)，且與玄武武巖密切共生生。按形成條條件，硅藻土土礦床分為海海相礦床和陸陸相湖泊沉積積兩種類型，我我國(guó)絕大多數(shù)數(shù)硅藻土礦屬屬于陸相湖泊泊沉積。我國(guó)硅藻土土礦資源較豐豐富，硅藻土土儲(chǔ)量3.2億噸，資源源量在20億t以上。截至1996年底，全國(guó)國(guó)保有硅藻土土礦石儲(chǔ)量3.9億t，位居世界界前列。主要要集中在華東東及東北地區(qū)區(qū)，其中規(guī)模模較大，工作作做得較多的的有吉林、浙浙江、云南、山山東、四川等等省，其中吉吉林省礦床數(shù)數(shù)最多(18個(gè))，保有儲(chǔ)量量也最多，達(dá)達(dá)21119萬(wàn)t；其次是云云南省，保有有儲(chǔ)量7752萬(wàn)t。分布雖廣廣，但優(yōu)質(zhì)土土僅集中于吉吉林長(zhǎng)白地區(qū)區(qū)，其他礦床床大多數(shù)為3~4級(jí)土，由于于雜質(zhì)含量高高，不能直接接深加工利用用。中國(guó)硅藻土保有有儲(chǔ)量表地區(qū)礦區(qū)數(shù)(個(gè))總量(萬(wàn)t礦石石)B+CD合計(jì)全國(guó)34106102791938529河北2-28002800吉林1846881642521113浙江2273215544286四川43879691356云南1245952937752SiO2含含量是硅藻土土礦石中硅藻藻含量量度標(biāo)標(biāo)志之一，SiO2高則質(zhì)優(yōu)。在在大型礦床中中吉林省長(zhǎng)白白縣外圍普查查區(qū)SiO2含量較高，達(dá)達(dá)到80.69％；其次是是吉林省長(zhǎng)白白縣西大坡詳詳查區(qū)，SiO275．46％。中型礦礦床以吉林省省長(zhǎng)白縣馬鞍鞍山Ⅱ號(hào)礦段最高高，SiO283．46％；其次是是吉林省臨江江市西小山礦礦床，SiO281.339％。6個(gè)大型礦床床平均SiO2含量64.64％，19個(gè)大、中型型礦床平均SiO2含量67.90％，即礦石石質(zhì)量多數(shù)屬屬中等。

6個(gè)大型型礦床共計(jì)保保有儲(chǔ)量30320萬(wàn)t，占全國(guó)保保有儲(chǔ)量的79％。其中以以吉林省長(zhǎng)白白縣西大坡礦礦規(guī)模最大，詳詳查區(qū)及外圍圍普查區(qū)合計(jì)計(jì)保有儲(chǔ)量16207萬(wàn)t；其次是云云南省尋甸縣縣先鋒礦區(qū)，保保有儲(chǔ)量為7760萬(wàn)t；第三位是是浙江省浦義義礦區(qū)，保有有儲(chǔ)量3580萬(wàn)t。

硅藻土礦礦經(jīng)常與粘土土礦共生，粘粘土可以單獨(dú)獨(dú)成層，也可可與硅藻土相相雜，形成粘粘土質(zhì)硅藻土土或硅藻質(zhì)粘粘土。一般說說粘土是有害害組分，但在在某些用途中中則是有益組組分。硅藻土土礦與褐煤、泥泥炭層共生以以云南先鋒礦礦區(qū)最為典型型。

硅藻土礦礦成礦時(shí)代一一般較新，埋埋藏多數(shù)不深深，因此主要要是露天開采采，僅部分礦礦床采取地下下開采。有的的從水下挖出出，以礦泥形形式泵取。根據(jù)礦石中中SiO2和粘土礦物物含量，將礦礦石分為以下下三類：（1）硅藻藻土

（SiO2>85%）（2）粘土土質(zhì)硅藻土

（SiO250%~~85%）（3）硅藻藻粘土

（SiO2<50%）三、硅藻土性質(zhì)質(zhì)硅藻土是一一種生物成因因的硅質(zhì)沉積積巖，主要由由古代硅藻遺遺體組成，其其化學(xué)成份主主要是SiO2，含有少量量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有機(jī)質(zhì)。SiO2通常占80%以上，最高高可達(dá)94%。優(yōu)質(zhì)硅藻藻土的氧化鐵鐵含量一般為為1~1.55%，氧化鋁含含量為3~6%。硅藻土的礦礦物成份主要要是蛋白石及及其變種，其其次是粘土礦礦物—水云母、高高嶺石和礦物物碎屑。礦物物碎屑有石英英、長(zhǎng)石、黑黑云母及有機(jī)機(jī)質(zhì)等。有機(jī)機(jī)物含量從微微量到30%以上。硅藻土的顏顏色為白色、灰灰白色、灰色色和淺灰褐色色等，有細(xì)膩膩、松散、質(zhì)質(zhì)輕、多孔、吸吸水性和滲透透性強(qiáng)的物性性。硅藻土中的的硅藻有許多多不同的形狀狀，如圓盤狀狀、針狀、筒筒狀、羽狀等等。松散密度度為0.3-00.5g/ccm3,莫氏硬度為1~1.5（硅藻骨骼骼微粒為4.5-55mm），孔隙率率達(dá)80-900%，能吸收其其本身重量1.5-4倍的水，是是熱、電、聲聲的不良導(dǎo)體體，熔點(diǎn)1650--1750°°C，化學(xué)穩(wěn)定定性高，除溶溶于氫氟酸以以外，不溶于于任何強(qiáng)酸，但但能溶于強(qiáng)堿堿溶液中。硅藻土的氧氧化硅多數(shù)是是非晶體，堿堿中可溶性硅硅酸含量為50~800%。非晶型SiO2加熱到800~11000°CC時(shí)變?yōu)榫托?，堿中可溶溶性硅酸可減減少到20~300%?！罟柙逋廖锢碇钢笜?biāo)及產(chǎn)品型型號(hào)化學(xué)成分（%）燒成品溶劑燒成品SiO290

90.30Al2O344Fe2O31.51.5CaO0.60.6MgO0.50.5其它0.40.8燒失重33型號(hào)制造方法顏色滲透率PH堆密度中位粒徑10#燒成品紅6-90.4524-2820#燒成品紅6-90.4521-2540#燒成品紅6-90.4322-26200#溶劑燒成品白8-100.4328-32300#溶劑燒成品白8-100.4330-34400#溶劑燒成品白8-100.4332-36700#溶劑燒成品白8-100.4338-44WX2#燒成品紅微細(xì)7-9

5-7WX3#溶劑燒成品白微細(xì)8-109-12WX200#溶劑燒成品白微細(xì)8-100.4330-34WX260#溶劑燒成品白微細(xì)8-100.4322-26WX300#溶劑燒成品白微細(xì)8-100.4311-14WX600#溶劑燒成品白微細(xì)8-100.4711-14WX800#溶劑燒成品白微細(xì)8-100.449-11沉淀粒度分布（%）微米燒成品溶劑燒成品40以上1-81-2040-203-1512-4520-1015-3025-6010-515-503-405-210-351-152以下8-201-3硅藻土助濾劑衛(wèi)衛(wèi)生指標(biāo)燒成品溶劑燒成品顏色紅色顏色灰白-白色PH6-7PH8-10水可溶物每升10mg水可溶物每升25mg以以下砷化物4ppm以下砷化物4ppm以下重金屬0.005%以以下重金屬0.005%以以下燒失重3%以下燒失重3%以下四、工藝特特性及主要用用途由于硅藻土土具有細(xì)膩、松松散、質(zhì)輕、多多孔、吸水和和滲透性強(qiáng)等等特點(diǎn)，并有有特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造使得它它具有許多特特殊的技術(shù)和和物理性能，如如大的孔隙度度，較強(qiáng)的吸吸附性、質(zhì)輕輕、隔音、耐耐磨耐熱并有有一定的強(qiáng)度度，被廣泛用用于輕工、化化工、建材、石石油、醫(yī)藥、衛(wèi)衛(wèi)生等部門。我國(guó)60%%以上的硅藻藻土用于生產(chǎn)產(chǎn)保溫材料，10%用于生產(chǎn)各各種填料，用用于助濾劑只只占百分之幾幾。硅藻土主主要用途、國(guó)國(guó)內(nèi)外硅藻土土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)用用途對(duì)比見以以下兩表。1、硅藻土土干燥品：把把硅藻土通過過強(qiáng)制干燥后后進(jìn)行粉碎分分級(jí)，生產(chǎn)出出不同型號(hào)的的產(chǎn)品。微細(xì)細(xì)品可用于農(nóng)農(nóng)藥、造紙的的添加劑，可可延長(zhǎng)藥效、改改變紙的性能能。中粗品可可用于過濾、化化肥添加、混混凝土、高瀝瀝青路面添加加等。2、硅藻土土助濾劑：是是通過干燥、煅煅燒、粉碎、分分級(jí)，制造出出不同型號(hào)的的的硅藻土助助濾劑，可使使用到各種液液固分離，不不同的液固分分離采用不同同的硅藻土助助濾劑型號(hào)。應(yīng)應(yīng)用范圍廣泛泛：（1）油制制品：冷卻油油、潤(rùn)滑油、變變壓器油等。（2）涂料料顏料產(chǎn)品：：各種油漆，樹樹脂等。（3）酸類類：硫酸、硝硝酸、磷酸等等各種無(wú)機(jī)有有機(jī)酸。（4）一般般化學(xué)制品：：乙醇、甘油油、火箭液體體燃料等。（5）油類類、脂肪及蠟蠟制品：豆油油、桐油、乳乳膠液、再生生蠟、明膠、海海帶膠等。（6）水果果、蔬菜類液液體：蘋果汁汁、胡蘿卜汁汁等。（7）酒和和釀造制品：：啤酒、白酒酒、醬油等（8）糖及及糖漿類液體體：果糖、葡葡萄糖、食用用白糖等。（9）藥品品：抗菌素、維維生素、中草草藥、提取液液等。（10）水水處理：工廠廠廢水、游泳泳池水、河水水等。（11）其其它：消毒液液、洗滌液、電電鍍液等3、添加劑劑：添加劑是是用來(lái)改變被被添加物質(zhì)的的性能。如：：造紙、農(nóng)藥藥、塑料、化化肥、混凝土土、高瀝青路路面、橡膠、樹樹脂、玻璃鋼鋼、電瓶隔板板等。4、吸附劑劑：從人尿中中提取尿蛋白白，填充乙炔炔氣瓶等。5、催化劑劑載體：硅藻藻土具有良好好的化學(xué)惰性性、合適的比比表面、良好好的孔隙率以以及耐磨、耐耐酸、耐熱等等特性，而成成為眾多催化化劑的理想載載體。加氫反反應(yīng)的鎳鈷催催化劑，醇脫脫氫反映，銅銅鉻催化劑載載體，硫酸釩釩催化劑載體體等。國(guó)內(nèi)外硅藻土產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)用途途對(duì)比用

途比

例，%國(guó)內(nèi)國(guó)外過濾材料功能填料載

體輕質(zhì)保溫材料其

他2~49~116~858~618~2064~6621~235~65~63~4五、硅藻土土生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)硅藻土的產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)質(zhì)量是根據(jù)各各工業(yè)部門及及用戶的具體體要求確定的的，目前我國(guó)國(guó)無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，以下兩兩表分別列出出了各種用途途對(duì)硅藻土質(zhì)質(zhì)量要求和吉吉林敦化及樺樺甸兩地幾個(gè)個(gè)產(chǎn)品的出口口標(biāo)準(zhǔn)。各種用途對(duì)對(duì)硅藻土的質(zhì)質(zhì)量要求用途規(guī)格或或要求隔熱和隔音材料料要求為粉劑，密密度小于0.6t//m3，最好為0.2~00.3t//m3，濕度不大大于10%，少含熔融融鋁和其他影影響硅藻土潤(rùn)潤(rùn)濕效果的金金屬助濾劑硅藻土質(zhì)地純凈凈，硅藻含量量高，藻類形形態(tài)完整，雜雜質(zhì)含量小，不不含易溶解于于溶液中的物物質(zhì)，用于食食品過濾時(shí)，除除應(yīng)符合衛(wèi)生生標(biāo)準(zhǔn)外，還還應(yīng)保持原液液體的香味和和顏色吸附劑要求硅藻土比表表面積大，容容重低，能吸吸附比自身重重2.5倍的水填充劑（填料）對(duì)硅藻土的顆粒粒大小、顏色色、亮度、吸吸附性、pH值、折射率率等都有一定定要求催化劑載體載體是精制的硅硅藻土，顏色色要求為白色色。載體性能能好壞主要取取決于硅藻孔孔結(jié)構(gòu)的狀態(tài)態(tài)，一般來(lái)說說以直鏈藻的的孔結(jié)構(gòu)為最最好。用作催催化劑載體的的精制硅藻土土以山東臨朐朐的硅藻土質(zhì)質(zhì)量最佳建筑材料供建筑材料用的的硅藻土，水水分不能過多多其他用途陶瓷原料坯和釉釉面磚要求：：

SiO2>>85%，F(xiàn)e2O3<1%制造水玻璃，要要求成份純凈凈，SiO2含量高，且且呈非晶質(zhì)狀狀態(tài)吉林敦化樺甸硅硅藻土礦出口口產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)地品名級(jí)別化學(xué)成成

份，

%細(xì)度目含水量%松散密度kg/m3SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaO雜質(zhì)含量吉林敦化硅藻土原礦68.4519.702.400.811.09

硅藻土粉168.4519.702.400.811.097.601505320266.3019.912.610.942.508.401207380364.5020.403.391.052.389.408010430焙燒級(jí)硅藻土粉1>65<15<3<0.8<1.50

12033202>60<19<5<0.9<2.2

805380吉林樺甸硅藻土粉180~845.802.130.81.706.30低于8010~15

注：用于冶冶金、發(fā)電廠廠、石化、機(jī)機(jī)車、造紙、玻玻璃、制糖、油油漆、熔爐等等的隔熱材料料。六、綜合利利用工藝技術(shù)術(shù)硅藻土是生生物成因的硅硅質(zhì)沉積巖礦礦物，原礦中中，往往拌生生有大量的有有機(jī)質(zhì)和粘土土類礦物，而而賦存于硅藻藻土孔隙內(nèi)的的雜質(zhì)很難用用常規(guī)選礦方方法除去，雖雖然酸浸法能能提高硅藻土土的品位，但但由于硅藻土土吸附能力強(qiáng)強(qiáng)，使得酸溶溶液中的某些些雜質(zhì)又會(huì)進(jìn)進(jìn)入硅藻，加加之酸洗成本本較高，又易易造成嚴(yán)重的的環(huán)境污染；；通常硅藻土土選礦加工流流程為：原礦礦—一段磨礦及及干燥—二段磨礦及及干燥—預(yù)分選—旋流器分離—粉狀產(chǎn)品。若若需要進(jìn)一步步加工則送回回轉(zhuǎn)窯煅燒（加加熔劑或不加加熔劑）--磨礦冷卻—分選分級(jí)—填料級(jí)或助助濾劑級(jí)產(chǎn)品品。由于礦石品品位不同及對(duì)對(duì)硅藻土產(chǎn)品品的要求不同同，分別采用用干法或濕法法選礦，其原原理和應(yīng)用范范圍列于下表表。硅藻土選礦礦方法選礦方法選礦原理應(yīng)用對(duì)象主要設(shè)備干法1．1．利利用硅藻土與與脈石密度（比比重）的差異異進(jìn)行分選2．2．在在一定的溫度度下加熱干燥燥，除去其中中的有機(jī)物及及易揮發(fā)物，以以及大量的水水分等，使硅硅藻土得以富富集高品位礦石空氣分離器旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)濕法根據(jù)硅藻土與脈脈石密度（比比重）的差異異進(jìn)行分選低品位礦石水力旋流器很多領(lǐng)域都都是利用硅藻藻土硅殼結(jié)構(gòu)構(gòu)的多孔性，在在加工時(shí)，必必須注意保護(hù)護(hù)硅藻骨骸的的結(jié)構(gòu)及獨(dú)特特形狀，認(rèn)真真選擇適宜的的破碎磨礦設(shè)設(shè)備及工藝條條件，最大可可能地保護(hù)硅硅藻結(jié)構(gòu)完整整，避免次生生破碎。常用用的磨礦設(shè)備備是氣流粉碎碎機(jī)。我國(guó)目前還還沒有一個(gè)較較完善的硅藻藻土選礦加工工廠，只有幾幾個(gè)單位從事事了低品位硅硅藻土的選礦礦提純研究，但但基本上形成成了一定生產(chǎn)產(chǎn)能力，其中中云南西部某某硅藻土礦選選礦提純生產(chǎn)產(chǎn)就達(dá)到了一一定規(guī)模。該礦為粘土土硅藻土，質(zhì)質(zhì)地較好，經(jīng)經(jīng)確定，硅藻藻土主要是舟舟形藻，其次次是桅桿藻，月月形藻園篩藻藻等。通過篩篩分分析，-25mm占51.977%，SiO2的分布率為63.055%，品位為86.600%，比原土SiO284.566%有較大提高高，故可采用用預(yù)先篩分除除去粗粒級(jí)的的辦法提高入入選品位。原原土的理化性性質(zhì)列于以下下兩表中。云南西部某某硅藻土礦的的原土化學(xué)分分析組分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOCrTiO2含量，%84.563.770.560.460.490.0010.20組分BeBaZrPbMnCu

含量，%0.0000.0010.0000.0000.0000.000

云南西部某硅藻藻土礦的原土土物理性質(zhì)松散密度，g//cm3比表面積，m22/g孔徑分布，?活性，mg/gg顯氣孔率，%0.413.43500~3000150~2533≥65自然堆積，度摩擦角（鐵板），度度摩擦角（水泥板板），度液限，%

55~6045~4865~7072.29

經(jīng)磁選試驗(yàn)驗(yàn)、磁—重分離試驗(yàn)驗(yàn)，選擇性絮絮凝—磁—重分離試驗(yàn)驗(yàn)、活化焙燒燒試驗(yàn)等。其其結(jié)果分別列列于下表中。云南西部某硅藻藻土礦磁選試試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)名稱及最佳佳條件產(chǎn)品名稱品位，%回收率，%SiO2Fe2O3SiO2Fe2O3磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)：：

最佳磁場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度H為1440kkA/m精土86.950.4178.5738.57聚磁介質(zhì)試驗(yàn)：：

最佳聚磁介介質(zhì)2#鋼毛精土87.160.3186.3834.07給礦濃度試驗(yàn)：：最佳給礦濃度115%精土87.360.2976.4831.17沖洗水量試驗(yàn)：：

最佳沖洗水水量300mll/min精土87.890.2775.4539.15云南西部某某硅藻土礦磁磁選-重選試驗(yàn)結(jié)結(jié)果膠管出口與最低低點(diǎn)的距離精土品位，%精土中Fe2OO3含量，%回收率，%0

cmm85.610.3573.1630cmm88.720.2572.19云南西部某硅藻藻土礦選擇性性絮凝--磁--重選試驗(yàn)結(jié)結(jié)果試驗(yàn)條件產(chǎn)品名稱品位，%回收率，%SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO原礦磁力攪拌擦擦洗→聚凝(淀粉50g/t，濃度10%)→磁重選磁重產(chǎn)物61.821.368.521.051.4521.7372.4567.4468.0388.52硅藻精土94.760.221.750.210.0878.4727.5532.5631.9711.48給

礦84.930.563.770.460.49100.00100.00100.00100.00100.00云南西部某某硅藻土礦活活化焙燒試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果活化焙燒時(shí)間試試驗(yàn)活化焙燒溫度試試驗(yàn)焙燒時(shí)間h（600°CC）焙燒前SiO2含量，%焙燒后SiO2含量，%焙燒溫度，°CC（6h）焙燒前SiO2含量，%焙燒后SiO2含量，%34~6810

94.7690.14~90.1490.1490.14

96.5692.14~92.6392.8193.63

300500600700800900110089.0789.0789.0789.0789.0789.0789.0790.0792.9093.1493.5794.3192.6392.63磁選能有效效地除去原土土中的Fe2O3，可得到SiO2含量達(dá)87.899%、Fe2O3含量0.27%的產(chǎn)品，絮絮凝—磁—重分離能有有效分離比磁磁化系數(shù)很小小，粒度很細(xì)細(xì)的硅藻顆粒粒，選擇性絮絮凝可將Fe2O3等雜質(zhì)絮凝凝成團(tuán)聚體，使使之變成較大大顆粒利