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  中国硅藻土矿资源概述

  硅藻土是一种硅质生物沉积岩,或者说是一种硅藻遗体沉积物。硅藻土的物质组分主要是硅藻,其矿物成分为一种有机成因的蛋白石,不同于一般成因的蛋白石,称之为硅藻蛋白石。硅藻中的SiO2不是纯的含水氧化硅,而是含有与之紧密伴生的其他组分的一种独特类型的氧化硅,称为硅藻氧化硅。硅藻土矿指那些具有足够质量和规模以及可采性的硅藻氧化硅的堆积物。
 硅藻可划分为2个目16科,包含190个种属。不同的种属组成的硅藻土对开发利用有一定关系。硅藻土具特殊的结构和化学稳定性,因此适用于很多领域,其中应用最多的是作过滤剂。硅藻土的独特硅藻结构、低密度、高吸附能力、比表面积大、较低的磨蚀性,使之可用于油漆、纸张、橡胶、塑料等制品的填充剂,隔热材料、农药、催化剂载体,色谱固定剂、抛光剂、磨料增光剂等,在国民经济中有相当重要的作用。

一、 矿物原料特点
  硅藻土的物质组分主要为硅藻,是有益组分;其次为粘土矿物,如水云母、高岭石、蒙脱石等。还有混入的碎屑矿物,例如石英、长石、黑云母等。也常含有有机质以及盐类。这些物质则是有害组分。据上述组分含量的不同把矿石分为4种类型:
  硅藻土:硅藻含量大于90%,粘土矿物含量小于5%,矿物碎屑1%左右,属于优质矿石。
  含粘土硅藻土:硅藻含量75%~90%,粘土矿物5%~25%,矿物碎屑2%左右。这种类型矿石较差。
  硅藻粘土:硅藻含量30%~40%,粘土矿物量大于50%,矿物碎屑3%~10%。这种类型为硅藻土与粘土的过渡类型,需经选矿方可为工业利用。
  纯净的硅藻土呈白色、土状,含杂质时则呈灰白、黄、灰、绿以至黑色。硬度1~1.5,但硅藻骨架达4.5~5。一般密度1.9~2.35g/cm3。折射率低,具高的液体吸附能力,大的表面积,适中的摩擦性能,对声、热、电低传导性及不溶于酸(氢氟酸除外)等性能。
  硅藻土的矿物主要是硅藻蛋白石,为一种非晶质含水胶体的矿物。SiO2含量90%左右,含水1%~5%,胶体水失水温度110~250℃。硅藻蛋白石为生物成因,不是均质矿物,按内部结构不同可分为三个类型:蛋白石A,高度无序,X射线衍射谱具有模糊的α方石英的衍射峰;蛋白石CT,也称无序方石英,乃由低温方石英和鳞石英无序混层构成;蛋白石C,为有序的内部结构,具有与α方石英类似的衍射谱。
  硅藻大部分生于淡水,少部分生于海水,还有过渡的半咸水硅藻。硅藻土是硅藻壳的沉积物。硅藻土的性质受硅藻种属及其所含杂质的种类、数量的影响。
二、 用途与技术经济指标
  硅藻土经选矿加工的终端产品称硅藻土粉、精土、焙烧级硅藻土及熔剂焙烧级硅藻土,各有一定的技术指标,用途十分广泛,产品达500余种之多。
  硅藻土的重要用途是作助滤剂。用硅藻土粉制品可以滤除液体中的固体颗粒、悬浮物质、胶体粒子及细菌,起到滤清和净化液体的作用。硅藻土助滤剂的物理化学性能要求见表4.21.1。表中GZ为硅藻土经选矿、在800℃以下干燥、分级制得的助滤剂;PZ为经选矿、干燥在800~1 200℃的温度条件下焙烧、分级制得的助滤剂;ZZ乃是经选矿、干燥、加助熔剂在800~1 200℃的温度条件下焙烧、分级制得的助滤剂。
 助滤剂主要应用领域有啤酒业、医药行业(用于抗菌素、血浆、维生素、合成医药、注射液等的过滤)、净水过滤、油脂工业、有机溶液、涂料和染料、肥料、酸、碱类、调味料、糖类、酒类等过滤。
 硅藻土的第二大用途是作功能填料。主要应用于涂料、塑料、橡胶、医药、牙膏、磨料和化学剂等方面,例如作结构填料可以调节涂层的光泽度和辉度。此外,硅藻土作磨料可以在银抛光粉中使用,抛光金属表面。它还可作吸附剂,因为它可以吸附相当于自身重量2.5倍的水。经特殊加工的硅藻土粉甚至在加入本身重量50%的水后仍然似乎是“干”的。
三、 矿 业 简 史

  国外对硅藻土的认识始于19世纪。1870年在美国密苏里州西南部发现硅藻土,1872年开始开采。1892年该州的迦太基成立了美国硅藻土公司,用途逐渐扩大,成为重要的商品销售于世界各国。
 中国于1935年首次发现,杨钟健先生在山东省临朐县山旺采集到精美的动、植物化石,赋存化石的岩层即为呈书页状构造的硅藻土。50年代仅有小规模的开采利用。六七十年代已发现和探查了一些硅藻土矿,80年代加快了地质勘查工作,至1987年底在14个省、自治区发现了硅藻土矿。
 中国硅藻土的利用是从50年代开始生产硅藻土催化剂载体,60年代开始生产助滤剂。80年代以来,随着国民经济建设持续发展和产品结构的改变,硅藻土及其产品的需求量逐年上升,主要矿山在不断发展。


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