硅藻土的物化性质和制备方法（一）

[db:作者] / 2023-01-03 00:00

硅藻土

[物化性质]白色、淡黄色或米黄色粉末，是古生物硅藻残骸的沉积物。密度1.9～2.35g/cm3，结构内有微孔，具有良好的吸附性。天然硅藻土的主要成分是SiO2、Al2O3，其余为Fe2O3、CaO、MgO及一些有机物。不溶于水、酸类(HF除外)、稀碱，溶于强碱。硅藻土是声、热和电的不良导体。

[制备方法]硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻的遗体堆积后，经过初步成岩作用而形成的具有多孔性的生物硅质岩。硅藻原土对废水的处理效果较差，为了改善硅藻土污水处理的效果和范围，需对硅藻原土进行提纯、活化、扩容和改性等处理。对硅藻土进行一定的酸、热等活化、扩容处理，可改善硅藻土的一些表面性质，从而提高污水处理的效果。

常用的提纯、改性方法有酸浸法、擦洗法、焙烧法、离旋选择性絮凝法、干法重力层析分离法、热浮选矿法、微波辐射改性等。

(1)酸浸法

这是我国制备高品位硅藻土应用比较多的一种方法。最初主要用来制备钒催化剂载体用硅藻土，现在已用于制备精细化工产品所用的高品位优质硅藻土。提纯方法是：先除去硅藻土中的砂砾杂质，在不断搅拌的条件下，按质量比酸：硅藻土=1：1的用量，加入硫酸或盐酸，并煮沸一定时间，使硅藻土中的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等黏土矿物杂质与酸作用，生成可溶性盐类，然后压滤、洗涤并干燥，即得到品位较高的优质纯硅藻土。大量试验证明，用盐酸和硫酸效果差不多。但如果精土用于作钒催化剂载体，必须用硫酸，以防氯离子带入。至于其他用途，可以用盐酸。关于酸的浓度、加入量、煮沸时间、温度、精选次数，可视用途和硅藻土中的杂质含量和种类，通过试验来确定。用这种方法提纯硅藻土，品位越低，效果越好。该方法精选效果非常好，但其缺点是用酸量和洗涤用水量比较大，成本较高，只适宜生产附加值高的产品。

(2)擦洗法

擦洗法是先将硅藻土用水浸泡5～6h，然后通过加入水和分散剂NaOH，使料浆浓度达到40%，并搅拌擦洗，使碎屑矿物和黏土矿物与藻壳分离，分别沉淀出砂级粗土、悬浮黏土和精选的硅藻土。擦洗时间每次约40～50min，砂级粗土的沉降时间6～8min，沉降硅藻土的时间约6～7h。通过擦洗，碎屑矿物和黏土矿物得以去除，硅藻相对富集、SiO2提高，Al2O3、Fe2O3降低，硅藻土质量变好。擦洗次数越多，精选的效果越好。该法工艺简便、技术可靠，设备投资较少、无尘土飞扬、劳动卫生条件好，但用地较大，用水较多，生产周期较长，精土烘干能耗较大。

(3)焙烧法

焙烧可使OH—Si—OH中的两个羟基脱水形成O—Si—O，焙烧后的这种结构改变更有利于吸附。这是硅藻土提纯比较经济、有效的一种方法，特别是高烧失量型硅藻土，效果最好。高烧失量型硅藻土，通过600～800℃煆烧，SiO2由49.83%提高到64.84%。它是除去有机质最有效、最简便的方法。焙烧法可以单独使用，也可以与其他方法配合使用，例如与酸浸法和擦洗法配合使用。

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