硅藻死亡后沉积1~2万年形成硅藻土,硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,主要由古代硅藻的遗骸组成,质软、松散、细腻,多孔而轻,具有吸附性、渗透性。
物质 | 硅藻土 |
主要组分 | 二氧化硅 |
矿物成分 | 蛋白石 |
密度 | 1.9~2.3g/cm3 |
熔点 | 1650~1750℃ |
莫氏硬度 | 1~1.5 |
颜色 | 浅黄色或浅灰色 |
比表面积 | 40~65m2/g |
孔体积 | 0.45~0.98m3/g |
吸水率 | 自身体积的2~4倍 |
硅藻土是非晶体结构,具有大量的微孔,单位面积微孔数比木炭还要高出数千倍。常见的显微结构有直链型、圆筛型、羽纹型、冠盘型。
根据矿石中各种矿物含量的不同,将硅藻土分为硅藻土、含黏土硅藻土、黏土质硅藻土、硅藻黏土。
硅藻土 | 含黏土硅藻土 | 黏土质硅藻土 | 硅藻黏土 | |
硅藻含量 | 90% | 75% | 50%~70% | 30%~40% |
黏土含量 | 5% | 5%~25% | 25%~30% | 5% |
矿物碎屑 | 1% | 2% | 5% | 3%~10% |
干体松散密度 | 0.5~0.6g/cm3 | 0.56~0.63g/cm3 | 0.58~0.65g/cm3 | – |
将硅藻土矿按形成条件分为海相矿床、陆相湖泊沉积。将硅藻土矿产品按粒径分为A类粒径小于0.25mm的粉矿、B类粒径大于0.25mm的块矿。将硅藻土按产品质量分为一级品、二级品、三级品。
硅藻土的加工工艺
天然高纯度的硅藻土矿少见,大多都需要经过选矿提纯后才能应用。选矿方法以杂质矿物种类、性质、产品的纯度要求而定。选矿方法有物理法(湿法、干法)和化学法(酸浸法、煅烧法)。
- 物理法
湿法选矿工艺常用于低品质矿石,流程是原土矿→擦洗制浆→稀释→沉淀分离→负压脱水→热风干燥→精细分级→硅藻精土。
干法选矿工艺常用于高品质矿石,流程是原土矿→破碎→混合→磨矿→干燥→磨矿→干燥→风选分级→硅藻精土。
- 化学法
物理法选矿提纯仅能提高硅藻土的纯度,对增加比表面积起的作用微乎其微。化学法可以去除有机杂质和结构水,提高硅藻土的纯度。
酸浸法工艺流程是原土矿→粗选→剥片→酸浸处理(酸)→沉降分离→压滤→洗涤→干燥→硅藻精土。
煅烧法工艺可以单独提纯硅藻土,也可以和其他工艺配合使用。锻烧法分为常温煅烧和助熔煅烧,煅烧温度在600℃~800℃,助熔煅烧添加助熔剂。煅烧法工艺流程是原土矿→粗选→煅烧去杂→气流粉碎→分级→硅藻精土。
硅藻土的应用
- 水处理行业
多孔性以及吸附性在水处理中用作吸附剂处理污水。
- 建材行业
制作保温隔热材料和轻质建材。
- 橡胶行业
用作补强剂和填充剂。提高橡胶制品的物理性能,增强耐久性。
- 涂料行业
用作消光剂和填充剂。能提高涂料的分散性,不容易聚集沉淀。同时硅藻泥也是一种新型环保绿色涂装材料。
- 造纸行业
用作功能性填料,基于硅藻土良好的物理和化学性能,可用于生产功能性纸张。
- 农业领域
硅藻土本身是一种杀虫农药,同时还可作为农药或化肥的载体和防结块剂,化肥中使用还可提高肥效。
- 石油化工行业
作各种催化剂的载体,比如氢化过程中镍催化剂的载体。
- 其他行业
硅藻土做助滤剂或制备多孔陶瓷滤芯广泛应用于医药,酒类、糖类等日用百货的生产过滤中。