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硅藻土 硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO2为主，可用SiO2·nH2O表示，矿物成分为蛋白石及其变种。 我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，储量较多的有吉林(54.8%，其中吉林省临江市探明储量占亚洲第一位。)、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白山地区，其他矿床大多数为3~4级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用。
目录
化学成分
硅藻土的化学成分主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质。
物理特性
硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3,堆密度0.34-0.65g/cm3,比表面积40-65㎡/g,,孔体积0.45-0.98m³/g,吸水率是自身体积的2-4倍，熔点1650C-1750℃，在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造。
原矿性质
含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1~1.5%，氧化铝含量为3~6%。 硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物-水云母、高岭石和矿物碎屑。矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等。有机物含量从微量到30%以上。 硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质。硅藻土的氧化硅多数是非晶体，碱中可溶性硅酸含量为50~80%。非晶型SiO2加热到800~1000°C时变为晶型，碱中可溶性硅酸可减少到20~30%。
矿物简介
分子式(Formula): SiO2
分子量(Molecular Weight): 60.08
CAS No.:61790-53-2 硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、丹麦、法国、罗马尼亚等国。我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白、云南硅藻土矿区，资源尤为丰富，其他矿床大多数为3~4级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用。
硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。 硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻，工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及硅藻土助滤剂，催化剂载体等。
显微镜下可观察到天然硅藻土的特殊多孔性构造，这种微孔结构是硅藻土具有特征理化性质的原因。
硅藻土作为载体的主要成分是SiO2。例如工业钒催化剂的活性组分是V2O5，助催化剂为碱金属硫酸盐，载体为精制硅藻土。实验表明，SiO2对活性组分起稳定作用，且随K2O或Na2O含量增加而加强。催化剂的活性还与载体的分散度及孔结构有关。硅藻土用酸处理后，氧化物杂质含量降低， SiO2含量增高，比表面积和孔容也增大，所以精制硅藻土的载体效果比天然硅藻土好。
硅藻土一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的，其本质是含水的非晶质SiO2 。硅藻在淡水和咸水中均可生存，种类很多，一般可分为"中心目"硅藻和"羽纹目"硅藻，每一目中，又有许多"属"，相当复杂。
天然硅藻土的主要成分是SiO2，优质者色白，SiO2含量常超过70%。单体硅藻无色透明，硅藻土的颜色取决于粘土矿物及有机质等，不同矿源硅藻土的成分不同。
硅藻土，是被称之为硅藻的单细胞植物死亡后经过1至2万年左右的堆积期，形成的一种化石性的硅藻堆积土矿床。硅藻是最早在地球上出现的原生生物之一，生存在海水或者湖水中。
这种硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉积所形成，这种硅藻的独特性能在于能吸收水中的游离硅形成其骨骸，当其生命结束后沉积，在一定的地质条件下形成硅藻土矿床。它具有一些独特的性能，如:多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及化学稳定性，在通过对原土的粉碎、分选、煅烧、气流分级、去杂等加工工序改变其粒度的分布状态及表面性质后，可适用于涂料油漆添加剂等多种工业要求。
硅藻土选矿提纯方法
硅藻土提纯方法主要分为:物理、化学和物理化学综合法。
1 、擦洗法
擦洗法提纯硅藻土的前提是通过擦洗将原料颗粒打细，尽量使固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质脱离，为分离提纯创造条件，然后根据各矿物性质和颗粒范围的不同，其中石英泥、含铁矿物、砂的颗粒大，因沉降快可先分出，而粘土杂质蒙脱石经搅拌擦洗已经分散成很小的颗粒，并与硅藻土带有相同的负电荷，彼此同性相斥，所以具有良好的悬浮性和分散性，故可以在料浆中加入氧氧化钠等分散剂来强化蒙脱石的悬浮性和分散性，蒙脱石粒子很难沉淀，而硅藻土粒子在料浆中沉降速度比蒙脱石粒子要快很多，把以蒙脱石为主的悬浮液分出，就可获得以硅藻土为主的硅藻精土。
孔伟通过擦洗法去除部分蒙脱石等粘土矿物和粗粒泥沙，使硅藻土的比表面积和孔容积略增。艾显盛等以内蒙赤峰低品位硅藻土为原料，研究了擦洗浓度、擦洗时间、擦洗次数、分散剂等对其物理提纯效果的影响。
擦洗法可去除硅藻壳体外面的杂质，但对清除硅藻微孔内的杂质作用不大。擦洗法提纯硅藻土工艺简单，设备投资少，易于实现工业化生产，但占地面积较大，用水量大，生产周期较长，硅藻精土烘干耗能也较大。
2、2.2 酸浸法
通过剥片后酸洗，除去了矿浆中大部分铁和铝等杂质，沉降分级第二次得到硅的含量为91.27% 的硅藻土精矿，经过粗选、剥片、酸浸处理的精矿达到了预期要求，硅含量由 71.86% 增至91.27%，有效的去除了杂质，提升了比表面积，整个工艺流程产率约为40%。
Guilong Zhang等研究了酸浸对于硅藻孔结构的修饰作用，认为酸浸法不但提高硅藻土含量，还可以对硅藻孔结构进行修饰;Osman San等研究了酸浸对硅藻土过滤性能及孔隙率的影响，并利用酸浸硅藻土制备硅藻土过滤材料和多孔陶瓷材料。
文斐等人通过剥片后酸洗，除去了矿浆中大部分铁和铝等杂质，再经一次沉降分级得到硅含量 91.27% 的硅藻土精矿，经过粗选、剥片、酸浸处理后的最终精矿达到了预期要求，硅含量由 71.86% 增至91.27%，杂质得以有效去除，比表面也有很大提升，整个工艺流程产率约为 40%。Guilong Zhang 等人研究了酸浸对于硅藻孔结构的修饰作用，认为酸浸法不仅可以提高硅藻含量，还可以对硅藻孔结构进行修饰;Osman San 等人研究了酸浸对硅藻土过滤性能及孔隙率的影响，并利用酸浸硅藻土制备硅藻土过滤材料与多孔陶瓷材料。
但常规酸浸法提纯时间长，酸用量大，成本高，污染环境等，不利于工业生产，大大影响了其应用前景，微波强化硅藻土酸浸提纯工艺研究不仅能较好地缩短浸取时间，而且能使浸出率提高。
技术应用
硅藻土处理城市污水技术是一项物化法污水处理技术,高效的改性硅藻土污水处理剂是该技术的关键,此基础上配合的工艺流程和工艺设施,该技术可实现高效、稳定而又廉价地处理城市的目的.但由于这是一项新技术,在理论和实际工程应用都还存在一些问题有待解决.。
应用范围
硅藻土的工业填料应用范围 农药业:可湿性粉剂、旱地除草剂、水田除草剂以及各种生物农药。
应用硅藻土优点1:pH值中性、无毒，悬浮性能好，吸附性能强，容重轻，吸油率115%，细度在325目---500目，混 合均匀性 好，使用时不会堵塞农机管路，在土壤中能起到保湿、疏松土质、延长药效肥效时间，助长农作物生长效果。 复合肥料业:果木、蔬菜、花草等各种农作物的复合肥。应用硅藻土优点:吸附性能强、容重轻，细度均匀，pH值中性无毒，混合均匀性好。 硅藻土可成为高效肥料，促使农作物生长、改良土壤等方面作用。 橡胶业:车辆轮胎、橡胶管、三角皮带、橡胶滚动、输送带、汽车脚垫等各种橡胶制品中的填料。应用硅藻土优点:能明显增强产品的刚性和强度，沉降体积达95%，并可提高产品的耐热、耐磨、保温、抗老化等化学作用的性能。建筑保温业:屋顶隔热层、保温砖、硅酸钙保温材料、多孔性煤饼炉、隔音保温防火装饰板等保温、隔热、隔音建筑材料、墙体隔音装饰板、地砖、陶瓷制品等;
应用硅藻土优点2:硅藻土应在水泥中作添加剂，在生产水泥中加5%硅藻土，可提高搞强度ZMP，水泥中SiO2变活性，可作为抢险水泥作用。塑料业:生活塑料制品、建筑塑料制品、农用塑料、窗门塑料、各种塑料管道、其它轻重工业塑料中制品。
应用硅藻土优点3:有优良的延伸性，有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度、质轻软内磨性好、搞压强度好等方面优质作用。 造纸业:办公用纸、工业用纸等各种纸张;应用硅藻土优点:体质轻软，细度在120目至1200目范围内，硅藻土加入能使纸张平滑，重量轻，强度好，减少因湿度变化而引起伸缩，在卷烟纸中可调节燃烧率，无任何毒性副作用，在滤纸中可提高滤液澄清度，并使滤速加快。油漆涂料业:家具、办公用油漆、建筑涂料、机械、家电油漆、油印墨、沥表、汽车油漆等各种油漆涂料填料;
应用硅藻土优点4:pH值中性、无毒，细度120目至1200目，体质轻软，属油 漆中的优质填料。饲料业:猪、鸡、鸭、鹅、鱼类、鸟类、水产等各种饲料的添加剂。应用硅藻土优点:PH值中性、无毒，硅藻土矿粉具有独特的孔隙结构，体重轻软，孔隙度大，吸附性能强，形成色泽浅淡柔和，拦入饲料中能均匀分散，并与饲料颗粒粘结混合，不易分离析出，畜禽食后促使消化，并能把畜禽肠胃道的细菌吸附后排出体外，增强体质，起到强筋健骨作用，水产类投放在鱼塘池内水质变清，透气性好，提高水产成活率。抛光磨擦业:车辆中的刹车片抛光、机械钢板、木材家具、玻璃等;应用硅藻土优点:润滑性能强。皮革人造革业:人造革制品等各种皮革。
应用硅藻土优点5:防晒性强、体质软轻、能消除皮革污染汽球产品的优质填料:容量轻、PH值属中性、无毒，粉质轻软光滑、强度性能好、防晒抗高温。硅藻土应用在涂料、油漆、污水处理等行业。
主要优点
硅藻土涂料添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量，降低成本。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品，已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品，广泛应用于水性硅藻泥。
不含毒
许多以硅藻土为原料的新型室内外涂料、装修材料，在国内外越来越受到消费者的青睐。在中国是一个潜在的发展硅藻土室内外涂料的一种天然材料，不含有害化学物质，除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外，还有除湿、除臭、净化室内空气等作用，是优良的环保型室内外装修材料。
硅藻是最早在地球上出现的一种单细胞藻类，生存在海水或者湖水中，形体极为微小，一般只有几微米到十几微米。硅藻能进行光合作用，自制有机物。常常以惊人的速度生长繁殖。它的遗骸沉积形成硅藻土。硅藻土主要成分是硅酸质，表面有无数细孔，可吸附、分解空气中的异味，具有调湿、除臭功能。采用硅藻土为原料生产出来的建材，不仅具有不燃、除湿、除臭和通透性好的特点，而且还能够净化空气、隔音、防水和隔热。这种新型建材优点多，成本并不高，因此被广泛使用在了各种装修工程之中。
上世纪80年代以来，日本住宅的室内装修使用了大量含有众多化学物质的装饰材料，引发了"室内装修污染综合症"，影响了一些人的身体健康。为了减轻这种因住宅装修带来的负面影响，日本政府一方面修改了《建筑基准法》，严格限制散发有害化学物质的建筑材料在住宅室内使用，并严格规定了室内必须配备机械换气设备，实施强制性换气。另一方面，积极鼓励和支持企业开发不含有害化学物质的新型室内装修装饰材料。
调节湿度
日本北见工业大学的研究成果表明，用硅藻土生产的室内外涂料、装修材料除了不会散发出对人体有害的化学物质外，还有改善居住环境的作用。
首先，可以自动调节室内湿度。硅藻土的主要成分是硅酸质，用它生产的室内外涂料、壁材具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时，硅藻土壁材上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份，将其储存起来。如果室内空气中的水份减少、湿度下降，硅藻土壁材就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。
其次，硅藻土壁材还具有消除异味的功能，保持室内清洁。研究和实验结果表明，硅藻土能起到除臭剂的作用。如果在硅藻土中添加氧化钛制成]]复合材料]]，能够长时间消除异味和吸收、分解有害化学物质，并能够长期保持室内墙面清洁，即使家中有吸烟者，墙壁也不会发黄。
第三，研究报告认为，硅藻土装修材料还能够吸收和分解引起人过敏的物质，产生医疗效果。硅藻土壁材对水分的吸收和释放能够产生瀑布效果，将水分子分解成正负离子。由于水分子被包裹，形成正负离子群，然后以水分子为载体，在空气中四处浮游，拥有杀菌能力。在空气中到处浮游的正负离子群遇到了过敏物质以及其他细菌、霉菌等有害物质，就能立即将其进行包围和隔离。然后，正负离子群中性能最活跃的氢氧根离子与这些有害物质进行剧烈的化学反应，最后将它们彻底分解成水分子等无害物。
表现
用硅藻土添加到涂料中用于消光及吸附异味，在国外已应用多年，国内企业逐渐意识到硅藻土应用到涂料及硅藻泥中的优异表现。
用硅藻土生产的室内外涂料、装修材料、硅藻泥除了不会散发出对人体有害的化学物质外，还有改善居住环境的作用。
硅藻土涂料添加硅藻土后，已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品，广泛应用于硅藻泥、乳胶漆,内外墙涂料,醇酸树脂漆和聚酯漆等多种涂料体系中，尤其适用于建筑涂料的生产。应用涂料、油漆中，能够均衡的控制涂膜表面光泽，增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、而且还能净化空气，隔音、防水和隔热、通透性好的特点。
分类命名
硅藻土属硅质岩类岩石，硅质岩按成因分为两大类: 生物或生物化学成因-硅藻土、板状硅藻土、蛋白土、放射虫岩、海绵岩。
非生物成因(化学、火山作用、次生成因)-碧玉岩、燧石岩、硅华、石英岩。
硅藻土中主要伴生矿物为粘土矿物、炭质(有机质)，当这些矿物含量达50%以上则属粘土岩、炭质页岩，在命名时冠以硅藻X X岩。当这些矿物含量小于50%，则属硅藻土，在命名时冠以X X硅藻土。
矿物成分
硅藻土的主要矿物成分为蛋白石，并含有粘土(高岭石类、水分母类及少量胶岭石类)、炭质(有机质)、铁质(褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿)、碳酸盐矿物(方解石、白云石、少量菱铁矿)、石英、白云母、海绿石、长石。
1、蛋白石 SiO2·n H2O
系标准的团体水凝胶矿物，是含水二氧化硅凝胶脱部分水后形成，一般称为含水胶体矿物或胶体矿物。
蛋白石本身无色，呈半透明状的产生一种乳光，由于吸附带色的杂质及离子，使蛋白石呈显各种色调。如铁质混染使蛋白石里黄褐、褐色，炭质混染呈灰黑色。
蛋白石常成致密块状、钟乳状、瘤状团块、结核状和球粒结构及各类沉积岩中的次生充填物。当蛋白石脱水及陈化作用或应力作用，则产生电裂纹和角砾状外貌，转化为变胶体矿物石英、石髓，或蛋白石在偏光作用下显示局部不均一的非均质性。
2、粘土矿物、炭质
粘土矿物及炭质是硅藻土中主要伴生矿物。粘土矿物呈显微鳞片状分布于硅藻粒四周，当粘土矿物含量为主要成分时，则起着胶结硅藻的作用。炭质成质点状、块状或成层状与硅藻土共生，炭质均为变质程度很低的、仍保留植物结构的泥炭及褐煤。
矿物特性
环保壁材硅藻土
硅藻土是一种具有生物结构的岩石。主要由80~90%，有的达90%以上的硅藻壳组成。海水、湖水中的氧化硅的主要消耗者就是硅藻，构成硅藻软泥。在成岩过程中经石化阶段形成硅藻土。
硅藻壳由蛋白石组成，硅藻在生长繁衍过程中，吸取水中胶态二氧化硅，并逐步转变为蛋白石。
硅藻土中硅藻含量越多，杂质越少，则颜色越白，质越轻。比重一般在0.4-0.9g/cm3，由于硅藻体具有众多的壳体孔洞，使硅藻土具多孔质构造，硅藻土的孔隙度达90-92%，吸水性强烈，粘舌，由于硅藻颗粒细小，使硅藻土细腻、滑润。硅藻土在酸中(HCl、H2SO4、HNO3)不溶解，但溶于HF和KOH。
矿物性质
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成，其化学成份主要是SiO2，含有少量Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。
硅藻土中的硅藻有许多不同的形状，如圆盘状、针状、筒状、羽状等。松散密度为0.3-0.5g/cm3,莫氏硬度为1~1.5(硅藻骨骼微粒为4.5-5mm)，孔隙率达80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，是热、电、声的不良导体，熔点1650-1750°C，化学稳定性高，除溶于氢氟酸以外，不溶于任何强酸，但能溶于强碱溶液中。
市场现状
日本建材市场上的硅藻土装修材料主要有3大类:一类是含有不纯物的自然干燥品，价格便宜。另一类是普通窑烧制品。它是先用硅藻土制成各种形状的板材和砖材，再经过800摄氏度高温烧制，有点像瓷砖，价格一般。第三类是加入各种添加剂的窑烧制品。这类添加有特殊材料的高档制品采用优质的硅藻土，并添加食盐、苏打灰或者光催化剂等添加物，在约1100摄氏度高温的窑中除去不纯有机物、碳等物质，烧制成各种各样高档、华丽的硅藻土室内装修材料。 日本市场上销售的硅藻土装修材料主要有壁材(板材)、铺地材料，卫生洁具、吊顶材料等。在东京建材市场上普通硅藻土壁材的价格为每平方米2000多日元(l美元约合110日元)。有的公司还开发出一种硅藻土水性涂料，使用这种涂料能够进一步加强硅藻土装修材料的环保效果。
在2003年10月闭幕的中国第二届绿色建材博览会上，硅藻土壁材在北京上市，这种具有全新材料配方并承袭了传统施工方法的功能型内墙饰面材料，可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨、VOC等有害物质以及宠物体臭、吸烟、生活垃圾所产生的异味，全面解决室内空气污染，明显改善室内生活环境。