1 硅藻土介紹
硅藻土是由古代硅落和微生物的硅質(zhì)遺骸組成，硅藻土主要成分為SiO2，還有一些Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等其他物質(zhì)。因硅藻土性能穩定，具有耐酸性能，已在環(huán)境、化工、石油、建材等許多工業(yè)部門(mén)作為助濾劑；其孔容大、孔徑大可作為吸附劑；比表面積大、吸附能力強，能吸附超過(guò)自身質(zhì)量1.5~4倍的液體、吸附自身質(zhì)量11~15倍的油等，可作為充填劑、催化劑載體、磨料增強劑和動(dòng)物飼料補充劑等得到了廣泛應用。
2 硅藻土提純方法
硅藻土提純方法主要分為：物理、化學(xué)和物理化學(xué)綜合法。
2.1 擦洗法
擦洗法提純硅藻土的前題是通過(guò)擦洗將原料顆粒打細，盡量使固結在硅藻殼上的粘土等礦物雜質(zhì)脫離，為分離提純創(chuàng )造條件，然后根據各礦物性質(zhì)和顆粒范圍的不同，其中石英泥、含鐵礦物、砂的顆粒大，因沉降快可先分出，而粘土雜質(zhì)蒙脫石經(jīng)攪拌擦洗已經(jīng)分散成很小的顆粒，并與硅藻土帶有相同的負電荷，彼此同性相斥，所以具有良好的懸浮性和分散性，故可以在料漿中加入氧氧化鈉等分散劑來(lái)強化蒙脫石的懸浮性和分散性，蒙脫石粒子很難沉淀，而硅藻土粒子在料漿中沉降速度比蒙脫石粒子要快很多，把以蒙脫石為主的懸浮液分出，就可獲得以硅藻土為主的硅藻精土。
孔偉通過(guò)擦洗法去除部分蒙脫石等粘土礦物和粗粒泥沙，使硅藻土的比表面積和孔容積略增。艾顯盛等以?xún)让沙喾宓推肺还柙逋翞樵?，研究了擦洗濃度、擦洗時(shí)間、擦洗次數、分散劑等對其物理提純效果的影響。
擦洗法可去除硅藻殼體外面的雜質(zhì)，但對清除硅藻微孔內的雜質(zhì)作用不大。擦洗法提純硅藻土工藝簡(jiǎn)單，設備投資少，易于實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)，但占地面積較大，用水量大，生產(chǎn)周期較長(cháng)，硅藻精土烘干耗能也較大。表1是長(cháng)白臨江Ⅱ級硅藻土擦洗提純結果。
表1長(cháng)白臨江硅藻土提純結果
2.2 酸浸法
通過(guò)剝片后酸洗，除去了礦漿中大部分鐵和鋁等雜質(zhì)，沉降分級第二次得到硅的含量為91.27% 的硅藻土精礦，經(jīng)過(guò)粗選、剝片、酸浸處理的精礦達到了預期要求，硅含量由 71.86% 增至91.27%，有效的去除了雜質(zhì)，提升了比表面積，整個(gè)工藝流程產(chǎn)率約為40%。
Guilong Zhang等研究了酸浸對于硅藻孔結構的修飾作用，認為酸浸法不但提高硅藻土含量，還可以對硅藻孔結構進(jìn)行修飾；Osman San等研究了酸浸對硅藻土過(guò)濾性能及孔隙率的影響，并利用酸浸硅藻土制備硅藻土過(guò)濾材料和多孔陶瓷材料。
文斐等人通過(guò)剝片后酸洗，除去了礦漿中大部分鐵和鋁等雜質(zhì)，再經(jīng)一次沉降分級得到硅含量 91.27% 的硅藻土精礦，經(jīng)過(guò)粗選、剝片、酸浸處理后的最終精礦達到了預期要求，硅含量由 71.86% 增至91.27%，雜質(zhì)得以有效去除，比表面也有很大提升，整個(gè)工藝流程產(chǎn)率約為 40%。Guilong Zhang 等人研究了酸浸對于硅藻孔結構的修飾作用，認為酸浸法不僅可以提高硅藻含量，還可以對硅藻孔結構進(jìn)行修飾；Osman San 等人研究了酸浸對硅藻土過(guò)濾性能及孔隙率的影響，并利用酸浸硅藻土制備硅藻土過(guò)濾材料與多孔陶瓷材料。
但常規酸浸法提純時(shí)間長(cháng)，酸用量大，成本高，污染環(huán)境等，不利于工業(yè)生產(chǎn)，大大影響了其應用前景，微波強化硅藻土酸浸提純工藝研究不僅能較好地縮短浸取時(shí)間，而且能使浸出率提高。
2.3 焙燒法
焙燒法對高燒失量型硅藻土而言是最經(jīng)濟、有效的提純方法。焙燒后，微孔和空隙中
的物質(zhì)揮發(fā)，硅藻土比表面積增大，性能提高。焙燒法具有一定的適用局限性，對粘土類(lèi)雜質(zhì)無(wú)去除效果，一般需要與其它方法配合使用。通過(guò)600~800 °C煅燒，SiO2含量可顯著(zhù)提高，同時(shí)孔徑增大，表面酸強度增加。硅藻土的比表面積隨焙燒溫度的提高而增大，450°C焙燒后達最大值，此后隨焙燒溫度的升高而下降。900°C以上焙燒對硅藻殼體結構有破壞作用。
Nezahat Ediz 等人研究了焙燒工藝對硅藻土過(guò)濾性能的影響，結果表明，煅燒溫度1000℃煅燒1h條件下制得的煅燒硅藻土較原礦過(guò)濾性能明顯提高；BulentY?lmaz 等人研究了煅燒工藝對硅藻土在水泥添加劑應用領(lǐng)域的影響，結果表明，煅燒后的硅藻土與原礦相比能夠顯著(zhù)提高水泥的機械性能。
2.4 綜合法
除以上方法外，還有重力沉降、磁選、熱浮選法等方法，但每種方法提純效果都有局限性，因此一般組合起來(lái)使用。艾顯盛采用物理、化學(xué)聯(lián)合的提純方法，對赤峰地區的中硅、低鐵高燒失量型硅藻土( SiO2含量為74.9%) 進(jìn)行提純處理，制得了SiO293.82%、Al2O3 1.96%、Fe2O3 0.22% 的優(yōu)質(zhì)硅藻精土。杜玉成等對某低品位硅藻土進(jìn)行擦洗、酸洗提純。試驗表明，采用三次擦洗SiO2含量可由70.18%提高至83.17%；采用二次酸洗，可有效除去結構內部的粘土雜質(zhì)，SiO2含量可提高近5%。
鄭水林等對吉林某礦含粘土硅藻土，通過(guò)擦洗和沉降分離，得到產(chǎn)率為36.43%，SiO2含量為86.32%的精土，再利用磨礦和沉降分離，得到產(chǎn)率為31.18%的SiO2含量為90.17%的優(yōu)質(zhì)硅藻土。魏存弟采用熱浮選-磁選-酸煮法提純工藝，對吉林某中低品位硅藻土進(jìn)行了提純研究；谷晉川等采用擦洗分散-分級除雜-酸浸除鐵-焙燒工藝，將四川某硅藻土礦提純?yōu)楹细竦闹鸀V劑。
3 總結
目前我國已經(jīng)應用的硅藻土提純方法和最新科研成果，提純效果都比較理想，但由于硅藻土原礦性質(zhì)上存在差異，選礦方法和工藝參數又存在差異，精選的硅藻精土質(zhì)量也不相同。精選硅藻土方法要考慮以下原則：一要考慮原土的物理和化學(xué)性質(zhì)；二要考慮硅藻精土的用途。所以硅藻土提純主要目的是盡量簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，滿(mǎn)足產(chǎn)品應用要求，求得最好的經(jīng)濟效益。
我國硅藻土資源雖然豐富，但大部分是中低品位的硅藻土，優(yōu)質(zhì)土較少，從品種和質(zhì)量上均不能滿(mǎn)足市場(chǎng)要求，在許多領(lǐng)域無(wú)法充分利用。所以，著(zhù)重研究解決硅藻土的提純問(wèn)題顯得尤為重要，因此，通過(guò)物理和化學(xué)提純方法將中低品位的硅藻土提純?yōu)橐患壨?，再將一級土提純?yōu)閮?yōu)質(zhì)土，可以為硅藻土精細產(chǎn)品加工提供優(yōu)質(zhì)原料，進(jìn)而開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的硅藻土新產(chǎn)品，拓寬硅藻土的應用領(lǐng)域，不斷為硅藻土行業(yè)創(chuàng )造新的機遇。
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