硅藻土基本概念.pptx

硅藻土的发展现状

主要内容：1硅藻土的微观结构硅藻土的提纯3硅藻土的应用

1硅藻土及微观结构

硅藻是一种单细胞藻类，其形状极为细小，一般只有几微米到几十微米。在某些特定环境下，生活在水中的硅藻能以较快的速度生长、繁殖。硅藻土是由单细胞低等水生植物硅藻的遗骸堆积而成，是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成，主要成分是无定型SiO2，具有大量微孔，非晶体结构。此外，还含有少量的Al2O3，Fe2O3，CaO，MgO，K2O，Na2O，P2O5和有机质。

1硅藻土及微观结构硅藻土的矿物成分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、吸水和渗透性强、熔点高、隔热、吸声、折射率低、化学性能稳定等特点。

1硅藻土及微观结构硅藻土种类很多，主要有直链型、圆筛型、冠盘型、羽纹型等(见图1)。图1硅藻土不同种类微观图像

1硅藻土及微观结构其中直链型硅藻体是单节和双节圆筒体，圆筒中空，表面整齐排列着许多微孔；而圆筛型，冠盘型硅藻体呈圆筛或圆环形；羽纹型硅藻体呈长条状或丝状。松散密度为0.3g/cm3～0.5g/cm3，莫氏硬度为1～1.5(硅藻骨骼微粒4.5um～5um)，孔隙率达80%～90%，能吸收其本身重量的1.5～4倍的水，是热、电、声的不良导体，熔点1650℃～1750℃，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。

1硅藻土及微观结构硅藻土表面被大量的羟基所覆盖、且有氢键的存在，故呈弱酸性。根据来源不同又分为由羟基产生的B酸和硅氧四面体中硅取代铝产生的L酸，均可与碱发生反应（见图2），这种结构决定了硅藻土表面活性和吸附性强弱等性能。因此，合理改变硅藻土结构对硅藻土的应用有很重要的影响。图2硅藻土表面化学结构

2硅藻土的提纯硅藻土中Ⅰ，Ⅱ级品占少数，中低品味储藏量较大，大多含有杂质，且活性较低，往往首先需要进行提纯处理。硅藻土的提纯相对容易，方法也较多，常用的有：（1）酸浸法将氢氟酸和硫酸的混合酸与原土按照一定比例混合搅拌均匀，使硅藻土中的A12O3，Fe2O3，CaO，MgO等杂质生成可溶性盐类，然后经压滤、洗涤、干燥，得到优质纯硅藻土。酸处理的反应时间、用酸量、液固比等，要根据矿石特点和精土的用途通过实验确定。酸浸的精选效果很好，在纯度提高

2硅藻土的提纯的同时，密度变小，孔容、比表面积等增大，孔结构明显改善，是深加工产品的优质原料，并且酸液可以回收利用。(2)擦洗法擦洗可将原料颗粒打细，而硅藻壳不被破坏，使固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质脱离。通过擦洗，去除杂质，使SiO2含量提高。擦洗次数越多，精选效果越好，对清除硅藻壳壁外面的杂质尤为显著。(3)焙烧法焙烧法对高烧失量型硅藻土十分有效。通过600℃～800℃煅烧，SiO2含量可显著提高，同时孔径增大，表面酸强度增加。

2硅藻土的提纯硅藻土的比表面积随焙烧温度的提高而增加，450℃焙烧后达最大值，此后随焙烧温度的升高而下降；900℃以上焙烧对硅藻壳体结构有破坏作用。此外，还有热沉降法、磁选法、热浮选法等，但都有各自的局限性，一般组合使用。经提纯后的硅藻土中SiO2含量增大，内部孔隙结构趋于合理，能够大幅度增强使用效果。

3硅藻土的应用

在欧洲，硅藻土作为矿物资源使用已有一百多年的历史，最初用于吸收硝化甘油。20世纪后，由于工业技术的发展，产品已遍及环境、建筑、农业、工业、冶金、食品、化工、电子等各个领域。我国自上世纪50年代应用硅藻土资源以来，随着关注度的加大及科研水平的提高，硅藻土的综合利用能力迅速提高，涉及领域逐渐扩大、用量日增。

3.1硅藻土在水处理中的应用3.1硅藻土在水处理中的应用硅藻土具有大量的有序排列微孔，从而使硅藻土具有很大的比表面积，形体内含有上千个纳米级微孔，所以具有很强的吸附力和吸附容量，且化学性质稳定，不溶于任何强酸，在废水处理中得到广泛的应用。美国、日本等国的使用率均在60%以上。日常生活废水及工业废水通常采用吸附法进行处理。硅藻土的表面及孔内