硅藻土的物化性質(zhì)和制備方法（一）

[db:作者] / 2023-01-03 00:00

硅藻土

[物化性質(zhì)]白色、淡黃色或米黃色粉末，是古生物硅藻殘骸的沉積物。密度1.9～2.35g/cm3，結(jié)構(gòu)內(nèi)有微孔，具有良好的吸附性。天然硅藻土的主要成分是SiO2、Al2O3，其余為Fe2O3、CaO、MgO及一些有機(jī)物。不溶于水、酸類(HF除外)、稀堿，溶于強堿。硅藻土是聲、熱和電的不良導(dǎo)體。

[制備方法]硅藻土是古代單細(xì)胞低等植物硅藻的遺體堆積后，經(jīng)過初步成巖作用而形成的具有多孔性的生物硅質(zhì)巖。硅藻原土對廢水的處理效果較差，為了改善硅藻土污水處理的效果和范圍，需對硅藻原土進(jìn)行提純、活化、擴(kuò)容和改性等處理。對硅藻土進(jìn)行一定的酸、熱等活化、擴(kuò)容處理，可改善硅藻土的一些表面性質(zhì)，從而提高污水處理的效果。

常用的提純、改性方法有酸浸法、擦洗法、焙燒法、離旋選擇性絮凝法、干法重力層析分離法、熱浮選礦法、微波輻射改性等。

(1)酸浸法

這是我國制備高品位硅藻土應(yīng)用比較多的一種方法。最初主要用來制備釩催化劑載體用硅藻土，現(xiàn)在已用于制備精細(xì)化工產(chǎn)品所用的高品位優(yōu)質(zhì)硅藻土。提純方法是：先除去硅藻土中的砂礫雜質(zhì)，在不斷攪拌的條件下，按質(zhì)量比酸：硅藻土=1：1的用量，加入硫酸或鹽酸，并煮沸一定時間，使硅藻土中的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等黏土礦物雜質(zhì)與酸作用，生成可溶性鹽類，然后壓濾、洗滌并干燥，即得到品位較高的優(yōu)質(zhì)純硅藻土。大量試驗證明，用鹽酸和硫酸效果差不多。但如果精土用于作釩催化劑載體，必須用硫酸，以防氯離子帶入。至于其他用途，可以用鹽酸。關(guān)于酸的濃度、加入量、煮沸時間、溫度、精選次數(shù)，可視用途和硅藻土中的雜質(zhì)含量和種類，通過試驗來確定。用這種方法提純硅藻土，品位越低，效果越好。該方法精選效果非常好，但其缺點是用酸量和洗滌用水量比較大，成本較高，只適宜生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品。

(2)擦洗法

擦洗法是先將硅藻土用水浸泡5～6h，然后通過加入水和分散劑NaOH，使料漿濃度達(dá)到40%，并攪拌擦洗，使碎屑礦物和黏土礦物與藻殼分離，分別沉淀出砂級粗土、懸浮黏土和精選的硅藻土。擦洗時間每次約40～50min，砂級粗土的沉降時間6～8min，沉降硅藻土的時間約6～7h。通過擦洗，碎屑礦物和黏土礦物得以去除，硅藻相對富集、SiO2提高，Al2O3、Fe2O3降低，硅藻土質(zhì)量變好。擦洗次數(shù)越多，精選的效果越好。該法工藝簡便、技術(shù)可靠，設(shè)備投資較少、無塵土飛揚、勞動衛(wèi)生條件好，但用地較大，用水較多，生產(chǎn)周期較長，精土烘干能耗較大。

(3)焙燒法

焙燒可使OH—Si—OH中的兩個羥基脫水形成O—Si—O，焙燒后的這種結(jié)構(gòu)改變更有利于吸附。這是硅藻土提純比較經(jīng)濟(jì)、有效的一種方法，特別是高燒失量型硅藻土，效果最好。高燒失量型硅藻土，通過600～800℃煆燒，SiO2由49.83%提高到64.84%。它是除去有機(jī)質(zhì)最有效、最簡便的方法。焙燒法可以單獨使用，也可以與其他方法配合使用，例如與酸浸法和擦洗法配合使用。

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