盐酸酸浸硅藻土提纯实验方案
中国硅酸盐学会非金属矿分会2013年会在苏州召开
本 次非金 属矿 专题技 术研讨会 亮点在 于针 对短缺非金 属矿、 非
金 属矿新应 用开展技 术研 讨 ， 对提 高我 国非金属 矿产资 源的综合利
用水平 ， 加 强高校、 企业 、 厂 家在非金属矿 产 学研领域 的 学术 交流和 科技 合作 ， 促进我 国矿业贯彻 落实科 学发展观 具有 重要 意义， 是 一次
药剂、 坡缕石 、 非金 属矿物 材料产 学研 合作、 硅酸 盐矿 物在 高分子材
料 中的应用、 凹凸棒石黏 土高值化利用。
业发展 进行 了总结及展 望。苏州 中材非金属矿 工业设 计研 究院有限 公 司副 总经理蔡 建、 中国高岭 土公 司董 事长李 勇、 中国矿 业大学（ 北
京） 教 授郑水林 、 苏州中材 非金属矿 工业设计研 究院有限公 司规划管
吉林某低 品位硅藻土矿通过擦洗 一 沉降分级 一
酸浸联合试验， 可得到含 ｓ ｉ Ｏ ２ ８ ２ ． ４ ７ ％、 Ａ Ｉ Ｏ ３ ９ ． ２ ３ ％、
Ｆ ｅ ２ ０ ０ ． ７ ２ ％ 的硅藻土精矿 。
参考 文献 ：
［ １ ］ 于洚 毛 ， 于艾琳 ， 焦维宏， 等． 中国非金 属矿 一 硅藻土提 纯研 究 叨． 中
原土中铝杂质经过酸浸 后， 去
＋ ３ ８ ． ５ ｕ ｍ
筛１ 分
－ ３ ８ ． ５ ｐ ｍ
除率很低 ， 这可能是 因为硅藻土矿 中含 的有机质和吸 附水 阻塞 了硅 藻土 的微 孔通道 ， 从 而 影响 了硅藻 土酸 浸效果， 因此， 进行了焙烧对 比试验。 焙烧 温 度 ５ ０ ０℃， 焙烧 时间 ２ ｈ ， 酸处理时 间 ６ ｈ ， 酸质量分数 ４ ０ ％， 液 固质量比 ５： １ ， 酸处理温度 １ ０ ０ ℃， 试验结果见表 ４ 。从表 ４ 可看出， 焙烧对该硅 藻土矿提纯效果甚微 。
酸浸和焙烧对硅藻土吸附甲醛性能的影响研究
２ ｌ年 １ 月 ０１ １
非 金 属 矿
Ｎ ｏ ． ｅ ａ ｌｃ Ｍ ｉ ｅ ｎ Ｍ ｔ ｌｉ ｎ ｓ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． １ ３ ６ Ｎｏ ｅ ｖ ｍｂｅ ，２ ｒ ０１ １
酸浸和焙烧对硅藻土吸附甲醛 陛能 的影响研究
王 佼 郑 水 林
（ 北京工业职业技术学院 ，北京 １ １０４ ；２ 中国矿业大学 （ ０ ０２ 北京）化学与环境工程学院，北京 １０８ ） ０ ０３
摘 要
采用酸浸和焙烧法对硅藻土进行了 提纯处理， 通过 Ｓ Ｍ和 Ｘ Ｓ Ｅ Ｐ 及比表面积测定仪等测试手段对提纯前后的硅藻土进行了表征；
并研究 了 藻土对甲醛 的吸 附性能。 结果表明 ， 纯后 的硅 藻土 Ｓ 量显著提 高， ｅ 硅 提 ｉ 含 Ｏ Ｆ 含量显著下降， Ｏ 比表 面积显著增大， 对甲醛的吸 附性 能明显提 高。在常温下 ， 响其吸 附的 两个因素（ 影 甲醛初始量及环境湿度 ） 的最佳范 围分别为 ： 甲醛最佳初始 浓度 为 ５ Ｈ ； ｌ 最佳环境舱 湿度 范 ３
Ｋ ｅ ｒ ｄ ａ ｍｉ ｃ ｌ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｉ —ｒ ａ ｉ ｇ ｆ ｒ ａ ｄ ｈ ｄ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉｔ ｔ ｏ ｅ ａｃ ｎ ｔ ｃｄ ｔｅ ｔ ｏ ｏ ｎ ｍ ｌｅ ｙ ｅ ｄｏ ｉ ｐ ｏ
硅藻土是一种生物 成因的硅质沉积岩 ， 在矿物
学上 属蛋 白石 结 构 ， 由古代 硅藻 遗体 组 成 ， 化学 成 其
ＸＳ Ｐ 测试手段对提纯前后的硅藻土进行了形貌、 成分 和比表面积测试表征 ， 并用静态试验装置研究了原硅 藻土和精硅藻土对甲醛的吸附性质。
１ 实验部分
分主要是 Ｓ ｉ， Ｏ 含有少量的 Ａ Ｆ２，Ｃ Ｏ Ｍｇ 、 Ｉ 、 ｅ 、 ａ 、 Ｏ Ｏ Ｏ Ｋ０ Ｎ ２ 、 ２ 、 ａ ＰＯ 和有机质。硅藻土的颜色为 白色、 ０ 灰白色、 灰色和浅灰褐色等。硅藻土中的硅藻有许多 不同的形状 ， 如圆盘状、 针状、 筒状、 羽状等 ［ １ ］ 。它具 有强吸附性、 较大 比表面积和高孔隙度、 耐高温等优 良性质， 因此被广泛应用于化工、 石油、 建材、 食品等 工业领域。但是 ， 一些高附加值的应用领域对硅藻土
攀枝花硅藻土及其提纯与应用概述
除去铁 矿物 ，对于产物再进行直接焙烧 和加人助溶剂焙烧 ， 使
硅藻土得到了进一步提纯 ； 他还利用微波技术对硅藻土进行 了
提 纯 研 究 ， 据 化 学 反 应 热 力 学 理论 ， 明 了微 波 可 以强 化 化 根 证
种单细胞 藻类植物 ， 属于黄褐色植物 门硅藻纲。由硅藻土化石 组合特征可知 ， 国硅藻 土几 乎全为陆相湖泊型 ， 我 藻属种类 多 样， 主要有脆杆藻 、 直链藻 、 小环 藻、 圆筛藻 、 冠盘藻 、 羽纹藻等。 藻形呈方形 、 、 杆形 菱形 、 圆环形 、 椭圆形 。
用。
４ 硅 藻 土 的提 纯 与应 用
４１ 硅 藻 土 提 纯 ．
硅藻土的主体是硅藻体 ，硅藻体表面被大量羟基所覆盖 ，
并有氢键存 在 ， 硅藻土表 面大量羟基的存在是硅藻土具有表面 活性 、 吸附性的本质原 因。酸洗和焙烧可改变硅藻土表面的性 质， 焙烧后其结构 组成发 生变化 ， 藻土经酸洗后其 孔结构和 硅
滤 后用 碱 液 洗 去 硫 酸根 ， 分 离 烘 干 即得 到高 吸附 性 能 的硅 最后
藻土。
４２ 硅 藻 土 应 用 ．
硅藻土由无定 形二氧化硅组成 ， 含有少量氧化铁 、 并 氧化 钙、 氧化镁 、 氧化铝及有机杂质 ； 硅藻土通常呈浅黄色或者浅灰 色、 优质者色白， 单体硅藻土无色透明 ， 我国天然硅藻土中二氧 化硅含量 以长 白县最高 。 硅藻土比重小 、 导热性能低 、 电性 能 导 弱、 硬度大 、 折射率低 ， 且化学性质稳定。产地不 同硅藻土孔结 构也不同， 以山东硅藻土孔体积 、 比表 面积最大。 硅藻土在不 同
攀枝花位于川滇交界部 ，是我 国矿产资源丰 富的地 区之
一
４ ． 生 产 助 滤剂 ．１ ２
硅藻土提纯改性及应用研究进展
硅藻土方 面的文献 并结合实验 室研究 工作 ，对 硅藻土 的提纯 、活化 、表 面改性技 术进展 以及硅藻土 的应用进 行 了综 述 ，
同时对 硅 藻土 的应用 前景进 行 了展望 。
关键 词 ：硅 藻土 ；提 纯 ；活化 ；改性 ；应用
中图分类 号 ：Ｐ６１９．２６５；ＴＱ３１６．６
文 献标识 码 ：Ａ
。 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ＳｉＯ 含量提高 。擦洗 次数越多 ，精选效 果越好 。擦洗可去除硅藻壳壁外面的杂质 ，但对 微孑Ｌ 内的杂质清 除作用不大 ，如果加大擦洗力度 ，部分硅 藻壳破碎 ，影响精 土质 量 。
强 酸 ；是 声 、热 、 电的 不 良导 体 ，具 有 隔音 、隔
热 、漂 白等作用 ；熔 点高 （１ ４００～１ ６５０￣：）｛具有相
对不可压缩性等 。因此 ，被广泛用于轻工 、化工 、建
材 、石 油 、医药 、卫生 等部 门以及 水处理行业 。
我 国硅藻土资源量在２０亿ｔ以上 ，保有储量 达３．９
’
硅藻土酸 浸提纯所用的酸一般是氢氟酸和硫酸的
混合酸 ，将 混合 酸与 原土按 照一 定 比例混 合搅 拌均
匀 ，使 硅藻 土中的Ａｌ ２Ｏ３、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 。但 由于ＳｉＯ 也可溶于氢氟 酸 ，因此要
文 章编号 ： １００７ ９３８６（２００７）０６ ０００９ ０５
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｄｉａｔｏｍ ｉｔｅ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＆ Ｍ ｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
酸提纯硅藻土对城市内河黑臭水体的净化研究
2019年第5期总第156期福建师大福清分校学报JOURNAL OF FUQING BRANCH OF FUJIAN NORMAL UNIVERSITYNo.5 2019Sum 156酸提纯硅藻土对城市内河黑臭水体的净化研究吴新宇1，王丽娜2，吴春山1（1.福建师范大学环境科学与工程学院，福建福州 350007；2.福清市环境保护局，福建福清 350300）摘 要：利用酸浸法提纯制备硅藻精土，对其结构进行表征，并通过其与硅藻原土对内河黑臭水体的净化效果比较探讨，研究纯化后硅藻精土处理内河污染水体的技术经济可行性.结果表明，酸纯化后的硅藻精土接触角更小，孔隙率更高，比表面积更大，净化效果更好.纯化后的硅藻精土投加量60~80 mg/L 时处理效果最佳，对河水中浊度、UV 254、TN 和TP 去除率分别达91.6%、68.1%、14.9%和92.0%，其药剂成本约0.06~0.08元/m 3水.该方法对污染物去除效率高，成本低，具有良好的应用前景.关键词：硅藻土；酸改性；内河水体；净化中图分类号：X703 文献标志码: A 文章编号：1008-3421（2019）05-0080-08城市内河既是城市排涝、纳污的主要通道，也是城市景观的重要组成部分.伴随城市化快速进程与污水配套设施滞后的矛盾，城市内河纳污量剧增，致使河道淤积，水质恶化，严重影响城市景观和水环境生态.硅藻土是古地质时期硅藻遗骸沉积形成的以无定形SiO 2为主，含有少量Al 2O 3、Fe 2O 3、MgO 等金属氧化物的天然矿土，具有孔隙率高、比表面积大、吸附性强、耐磨、耐酸和化学稳定性高等特性，被广泛用于助滤剂、吸附剂、催化剂载体和色谱剂等[1-5].硅藻土也被较多地用于污染水体的净化，包括城市污水[6-8]、微污染水[9-10]和印染废水[11]、重金属废水[12]等.一般硅藻原土品味低，需经提纯或改性以提高其性能.近年来，关于改性硅藻土或与其它絮凝剂联合处理微污染水体成为水污染治理的研究热点[13-14]，但对硅藻原土进行简单的酸纯化后用于景观内河净化的研究鲜有报道.为此，本研究探讨了酸浸法提纯硅藻原土，并对纯化后硅藻精土进行结构表征，分析其对内河景观水体的处理效果与机理.1 实验装置与方法1.1 仪器与试剂主要实验仪器与试剂见表1.收稿日期：2019-04-23基金项目： 福建省科技厅高校产学合作项目（2016Y4002）,福建省科技厅社会发展引导性项目（2018Y0022）,福建省教育厅项目（JAT170133）.第一作者： 吴新宇（1995— ），男，福建莆田人，在读硕士研究生，研究方向为水污染防控.通讯作者：吴春山（1971- ），男，福建泉州人，高级工程师，研究方向为环境监测与评价.表1 主要实验仪器与试剂一览表仪 器型 号试 剂规格/等级接触角仪SL-200B 硅藻原土市售，纯度70%冷场发射扫描电子显微镜JSM-7500F 聚合氯化铝市售，Al 2O 3≥27.0%便携式浊度仪AQ2010聚丙烯酰胺阳离子型，分子量700万紫外可见分光光度计UV-1201硫酸市售，分析纯吴新宇，王丽娜，吴春山：酸提纯硅藻土对城市内河黑臭水体的净化研究第5期811.2 实验水样实验水样采自福州市跃进河某支流地表水.采样断面水流缓慢，水体黑臭，水面有生活垃圾和枯枝败叶等漂浮物，相应水质指标见表2.表2 内河水质指标高锰酸盐指数（mg/L）NH 4+-N （mg/L）TN （mg/L）TP （mg/L）浊度（NTU）UV 254 （cm -1）6.254.826.480.5925.00.1191.3 实验方法1.3.1 硅藻土纯化实验中硅藻原土的酸浸法纯化工艺流程如图1.图1 硅藻土纯化工艺流程图根据实验室前期工作，硅藻原土纯化采用酸处理纯化法[8][15]：称取一定量的硅藻原土于250 mL 锥形瓶中，加入按1∶20的固液比取相应量的2 mol/L 硫酸，摇匀，置于100℃水浴温度条件下低速搅拌4 h，取出冷却、过滤，再用去离子水洗涤至中性，后放入烘箱于105℃下烘5 h，所得干燥品即为纯化后的硅藻精土.1.3.2 硅藻土表征1.3.2.1 接触角测定接触角是分析润湿性（亲水性）重要的物理化学指标，通常接触角越小，润湿性越好.若纯化后硅藻土接触角变小，表明其亲水性能增强，则更易于吸附水中溶解性污染物，即提高了硅藻土的去污性能.接触角测定采用悬滴法，即以水为介质，对硅藻土压片后，用微型注射器控制液滴的体积在1~2 μL 左右，以消除液滴因重力作用对接触角产生的影响.样品进行3次重复测定，取平均值作为所测定的硅藻土接触角.1.3.2.2 扫描电镜表征利用JSM-7500F 冷场发射扫描电镜对提纯前后的硅藻土进行表征，研究硅藻原土和硅藻精土的形态结构、基体中的分散情况以及微孔结构等.1.3.3 硅藻土净化内河景观水体1.3.3.1 景观水体净化实验选取福州跃进河某支流河水为处理对象，考察投加量分别为30 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L 等的硅藻原土和纯化硅藻土内河水质净化效果.取1000 mL 水样于1 L 烧杯中，先投加相应量的硅藻土，以250 r/min 中速搅拌3 min，再投加30 mg/L 的PAC，以450 r/min 快速搅拌1 min，然后滴加1 mg/L 的 PAM，以100 r/min 慢速搅拌3 min.静置30min 后实现固液分离，测定上清液的浊度、高锰酸盐指数、UV 254、NH 4+-N、TN 和TP 等指标，分析提纯前后两种硅藻土对内河水体的净化效果.1.3.3.2 水质指标测定实验中相应水质指标的测定分析方法为：GB/T 13200-1991(浊度)，GB/T 11892-1989(高锰酸盐指数)， 紫外分光光度法(UV 254)， HJ535-2009(NH 4+-N)， HJ 636-2012(TN) ，GB/T 11893-1989(TP).2 结果与讨论2.1 硅藻土纯化酸浸法纯化硅藻土的过程与Kunwadee 等的研究相似[16]，硅藻土颜色由原来的土黄色变成白色，其原因是原土中所含矿物杂质在纯化过程中82福建师大福清分校学报 2019年10月被去除，主要显色杂质是α-FeOOH（针铁矿）.2.1.1 提纯前后硅藻土接触角的变化利用SL-200B 接触角仪，对提纯前后硅藻土的接触角进行测定，结果如图2.（a）纯化前硅藻原土 （b）纯化后硅藻精土图2 提纯前后硅藻土接触角示意图经测定，纯化前硅藻原土的接触角22.84°~25.01°，均值为23.93°；纯化后硅藻精土的接触角10.40°~17.30°，均值为12.28°.纯化前后硅藻土的接触角θ都小于90°，说明两者均为亲水性物质.纯化后硅藻精土的平均接触角（12.28°）小于硅藻原土（23.93°），表明酸浸法提高了硅藻土的亲水性能.酸浸法纯化过程减小硅藻土接触角的机理应该是：酸浸可除去Fe、Al 等金属离子，进一步强化了硅藻土的原始硅藻表面携带负电荷的性能，使之更为浸润，亲水性也就更好.2.1.2 提纯前后硅藻土扫描电镜(SEM)表征图3分别是1000倍和3000倍的提纯前后硅藻土扫描电镜图.从图3（a）可以看出，硅藻原土的单体硅藻为圆盘形和圆柱形等各种形状，硅藻土颗粒粒径大，而且硅藻个体较完整.图3（b）是经硫酸纯化的硅藻精土，可看到硅藻土表面粗糙度明显增加，颗粒粒径变小，部分硅藻体裂成碎片.从图3（c）和（d）对比发现，经2 mol/L 硫酸纯化后的硅藻土微孔结构变得更加清晰，藻体中间及四周的微孔都显露出来，微孔数量增多.这表明了酸浸处理可有效去除杂质，硫酸能溶解硅藻壳表面及微孔内的含铝氧化物、碱土金属及其氧化物等其他杂质，从而疏通微孔孔道，增大比表面积.因此，酸纯化会使硅藻土的吸附容量变大，其去污能力也将明显提升.（a）硅藻原土（1000倍） （b）硅藻精土（1000倍）吴新宇，王丽娜，吴春山：酸提纯硅藻土对城市内河黑臭水体的净化研究第5期832.2 提纯前后硅藻土对内河景观水体净化效果2.2.1 浊度的去除效果在相同反应条件下，对应不同的投加量，硅藻原土和硅藻精土对内河黑臭水体的浊度去除效果如图4所示.由图4可知，随着硅藻土投加量的增加，两种硅藻土的浊度去除率均呈先上升后下降的趋势.其中，当硅藻精土投加量从30 mg/L 到60 mg/L 时，浊度去除率由85.2%提高到91.6%，增幅为6.4%，继续增加至80 mg/L、100 mg/L，浊度去除率基本不再增加，最高值仅略升至92.0%（出水浊度2.70NTU），当投加量继续达到120 mg/L 时，去除率反而微下降至90.0%.当硅藻原土投加量从30 mg/L 增至80 mg/L 时，浊度去除率由77.3%提升到82.0%，随着投加量继续增加，浊度去除率均小于80%，效果反而变差，分析为过量的硅藻土会增加水中硅藻土粉末颗粒，进而使得浊度升高.比较对浊度的去除效果可以看出，硅藻精土对浊度去除效果优于硅藻原土.在硅藻精土投加量为60 mg/L 时的浊度去除率91.6%高于投加80 mg/L 硅藻原土的最大去除率82.0%，结合图3的SEM 表征结果分析，硅藻精土较硅藻原土的孔隙率增大，吸附性能显著增强，故而能在较小投加量下获得更好的去除效果.（c）硅藻原土（3000倍） （d）硅藻精土（3000倍）图3 提纯前后硅藻土的扫描电镜(SEM)图图4 硅藻精土和硅藻原土对浊度去除效果84福建师大福清分校学报 2019年10月2.2.2 有机污染物（UV 254）的去除图5为不同投加量的硅藻精土和硅藻原土对有机物的去除效果.由图可知，随硅藻原土投加量由30 ~120 mg/L 的逐步增加，有机物的去除率也逐步提高，但提升幅度很小，UV 254去除曲线平稳，去除率仅从56.4%略升1.7%至58.1%.随硅藻精土投加量的增加，UV 254去除效果较明显，去除率由67.1%上升到70.6%（出水UV 254 0.038 cm -1， 高锰酸盐指数2.80 mg/L），但投加量为120 mg/L 时UV 254去除率反而回落至67.2%.实验结果表明，相同投加量的硅藻精土对UV 254的去除效果比硅藻原土优.结合接触角的测定结果可知，硅藻土经酸浸法提纯处理后的亲水性增强，投入后能较快地分散到水中，更好地接触和吸附溶解性有机物.扫描电镜（SEM）也表明硅藻精土空隙和比表面积均比硅藻原土均显著提高，显然吸附量增加促进其吸附性能增强了，故而硅藻精土对UV 254的去除效果优于原土.对于投加量120 mg/L 时出现的UV 254去除率下降的原因，推测是投加了过量的硅藻土不仅没能继续提高有机物去除率，反而会因其自身所携带的有机物溶入水中，导致UV 254去除率下降.图5 硅藻精土和硅藻原土对UV 254的去除效果2.2.3 TN 的去除硅藻精土和硅藻原土不同投加量的TN 去除率变化如图6.图6显示，虽然硅藻精土对TN的去除效图6 硅藻精土和硅藻原土对TN 的去除效果果高于硅藻原土，但最高去除率仅为14.9%（出水TN5.51 mg/L）.对于硅藻精土，随着投加量的增加，TN 去除曲线呈先上升后下降的趋势，投加量为60 mg/L 时的TN 去除率最高，之后随着投加量加大，TN 去除率反而近线性下滑.两种硅藻土对TN 的去除效果均不理想的原因主要是：污染水体的TN 包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮，属于溶解性无机吴新宇，王丽娜，吴春山：酸提纯硅藻土对城市内河黑臭水体的净化研究第5期85氮的前三者占绝大部分，是难于通过物化混凝沉淀加以去除的；而占少数的有机氮则是蛋白质、氨基酸、肽、尿素和核酸等物质，其中一些在水体中呈胶体状，可通过物化混凝沉淀去除.酸纯化后增强了硅藻土的絮凝和吸附性能，使得硅藻精土对TN去除效果优于硅藻原土.在硅藻精土最佳处理效果时，处理后出水NH4+-N 4.38 mg/L，占出水TN的79.5%，而目前对于NH4+-N去除尚未有高效的絮凝方法.因此，内河景观水体的NH4+-N和TN仍需结合生物修复技术.2.2.4 TP的去除图7是各种投加量时硅藻精土和硅藻原土对水中TP的去除效果.图7表明，硅藻土、硅藻精土对TP处理效果较好，在75%以上.硅藻精土投加量30 mg/L~图7 硅藻精土和硅藻原土对TP去除效果120 mg/L时，对TP去除率为89.8%~92.0%，出水TP浓度稳定在0.05 ~0.06 mg/L水平，满足GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅱ类水质标准.而投加硅藻原土的TP去除曲线呈现先上升后下降的趋势，由投加量30 mg/L时的75.9%增大到100 mg/L时的85.6%，再到120 mg/L时的80.9%，出水TP浓度0.09 ~0.14mg/L，符合GB 3838-2002的III类水质标准.两种硅藻土TP去除效果差异的原因：一方面是纯化使硅藻土的絮凝和吸附性能增强；另一方面是硅藻精土具有相应功能基团，可与PO4-结合得更紧密，可实现磷酸盐沉淀物稳定形态，而未纯化的硅藻原土则没有该性能，且当投加量过量时反而会相互干扰，造成已吸附的TP逆向解析，致使TP去除率下降.可见，酸浸法能够有效除去硅藻原土中金属氧化物和粘土矿物等杂质，提高亲水性能，改善孔际结构，增大比表面积，活化功能基团，进而提升硅藻土的去污性能.在对劣V类黑臭内河水体的处理中，硅藻精土的净化效果大幅提升，对浊度、UV254和TP的处理效果分别可达到90%、70%和90%以上，除TN和NH4+-N指标外，其它指标均能满足或优于GB3838-2002《地表水环境质量标准》中III类水质标准.以效果较佳的60~80 mg/L投药量和硅藻精土市售价1000元/t测算，吨水药剂费用0.06~0.08元/m3，成本低，是经济的内河景观水体修复方法，易于推广应用.3 结论 硅藻原土（土黄色）经酸浸法纯化成硅藻精土（白色），接触角由23.93°减小于至12.28°，亲水性能提高，扫描电镜表征可见微孔结构增多，比表面积增大. 在净化黑臭的内河水体中，浊度、UV254、TN和TP的最大去除率分别达91.6%、68.1%、14.9%和92.0%，除TN外，其它指标均能满足或优于GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中III类水质标准. 在净化黑臭内河水体中，最佳的硅藻精土投药量60 ~80 mg/L，吨水药剂成本约0.06~0.08元/m3.86福建师大福清分校学报2019年10月参考文献：[1] Y. Al-Degs, M. A. M. Khrasisheh, M. F. Tutunji. Sorption of lead ions on diatomite and manganese oxides modified diatomite[J]. Water Research , 2001,35(15):3724-3728.[2] Patricia Miretzky, Carolina Munoz, Enrique Cantoral-Uriza. Cd2+ adsorption on alkaline-pretreated diatomaceous earth：equilibrium and thermodynamic studies[J]. Environ. Chem. Lett.,2011(9):55-63.[3] Z latko Korunic. Review: Diatomaceous earths, a group of natural insecticides[J]. Journal of Stored Products Research,1998,34(2-3):87-97.[4] 肖力光,赵壮,于万增. 硅藻土国内外发展现状及展望[J].吉林建筑工程学院学报, 2010, 27(2):26-30.[5] H ossam Elden Galal Morsy Mohamed Bakr. Diatomite :Its Characterization, Modification and Applications[J]. Asian J. Mater.Sci, 2010,2(3):121-136.[6] Y ang X L, Song H L, Lu J L, et al. Influence of diatomite addition on membrane performance in a submerged membrane bioreactor[J].Bioresource Technology, 2010,101(23): 9178-9184.[7] 蒋小红,曹达文,周恭明,等. 硅藻土处理城市污水技术[J].重庆环境科学,2003,25(11): 73-76.[8] 郭绍英. 改性硅藻土深度处理城市污水厂尾水的试验研究[D]. 福州:福建师范大学,2010.[9] C hu H Q, Dong B Z, Zhang Y L, et al. Pollutant removalmechanisms in a bio-diatomite dynamic membrane reactor for micro-polluted surface water purification[J]. Desalination, 2012(293): 38-45.[10] 郑育毅. 复合高锰酸钾改性硅藻土去除富营养化景观水中TN、TP的研究[J]. 化学工程与装备, 2012(2):152-154.[11] 矫娜,王东升,段晋明,等. 改性硅藻土对三种有机染料的吸附作用研究[J]. 环境科学学报, 2012, 32(6): 1364-1369.[12] M ajeda A.M. Khraisheh, Yahya S. Al-degs, WendyA.M. Mcminn. Remediation of wastewater containingheavy metals using raw and modified diatomite[J].Chemical Engineering Journal, 2004,99:177-184. [13] 郑西强，陈云峰. 高效除磷硅藻土用于城市景观水体的治理[J].中国给水排水，2012, 28 (5):32-35.[14] W u C D, Xu X J, Liang J L, et al. Enhanced coagulationfor treating slightly polluted algae-containing surface water combining polyaluminum chloride (PAC) with diatomite[J]. Desalination, 2011,279: 140-145. [15] 郭绍英.酸改性硅藻土预处理垃圾渗滤液中COD研究[J].宁夏农林科技,2012,53(9):144-146. [16] K unwadee Rangsriwatananon, Aphiruk Chaisena,Chutima Thongkasam. Thermal and acid treatment on natural raw diatomite influencing in synthesis of sodium zeolites[J]. J. Porous Mater.,2008(15):499-505.The Purification of Black and Smelly Water in Urban River byAcid Purified DiatomiteWU Xinyu1,WANG Lina2,WU Chunshan1（1.College of Environmental Science and Engineering, Fujian Normal University,Fuzhou,Fujian 350007, China;2.Fuqing Environmental Protection Bureau , Fuqing , Fujian 350300, China）Abstract: Diatomite was purificated by acid leaching method ,and its structure was also characterized by SEM.In order to verify the technical and economic feasibility of clarifying polluted urban river water with acid leaching purificated diatomite,the treatment effect on black and smelly water by original and purificated diatomite was compared. The results show that the purified diatomite has smaller contact angle, higher porosity, larger specific surface area and better purification effect. When the purified diatomite吴新宇，王丽娜，吴春山：酸提纯硅藻土对城市内河黑臭水体的净化研究第5期87Effect of Mode Maillard Reaction Products on the Content of Acrylamide in BreadWU Benyang 1,2, WANG Zhihui 2, CHAI Xiaoyan 1,2, CHEN Sheng 2, XIANG Leiwen 2（1. College of Life Sciences, Fujian Normal University, Fuzhou, Fujian 350117, China;2. Fuqing Branch of Fujian Normal University, Fuqing, Fujian 350300, China ）Abstract: In order to study the effect of the mode Maillard reaction products on the content of acrylamide in bread processing, arginine, glucose, model Maillard reaction products and so on were added to make bread, and the content of acrylamide in bread was determined by high performance liquid chromatography. Compared to the control group, the results showed that arginine significantly inhibited the formation of acrylamide when the dosage of arginine was 2.0% and the inhibition rate was 54.72%; glucose promoted the formation of acrylamide, when the dosage of glucose was 2.0% and the content of acrylamide was 10 times that of the control group; when the model maillard reaction product was added at a low concentration (0.1%) or 0.05% glucose and arginine was added at the same time, the production of acrylamide in bread was significantly inhibited, and the inhibition rate was higher than 70%. Model Maillard reaction products have antagonistic effect on the formation of acrylamide, while imparting unique flavor and caramel color to the bread, which can provide a new idea for the utilization of maillard reaction products in food production.Key words: acrylamide; Maillard reaction products; arginine; glucose; bread（责任编辑：林国盛）（上接第79页）concentrate dosage is 60~80 mg/L, the treatment effect is the best. The removal rate of water quality indexes including turbidity, UV 254, TN and TP were 91.6%、 68.1%、14.9% and 92.0%, respectively.The reagent cost was about 0.06~0.08 yuan/m 3 of water. It has proved to be a removal method with high efficiency and low cost，and enjoys a good application prospect.Key words: Diatomite; purification;urban river water; clarifying treatment（责任编辑：林国盛）。
硅藻土提纯方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硅藻土提纯方法
我国硅藻土资源虽然丰富，但大部分是中低品位的硅藻土，优质土较少，从品种和质量上均不能满足市场要求，在许多领域无法充分利用。
所以，着重研究解决硅藻土的提纯问题显得尤为重要。
硅藻土选矿提纯的主要任务就是去除原矿中的石英氧化铁及有机物等，从而提高硅藻土精矿品位。
常见的提纯方法有以下几种： 1.擦洗法
擦洗法提纯硅藻土的通过擦洗将原料颗粒打细，尽量使固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质脱离，然后根据各矿物性质和颗粒范围的不同进行提纯。
擦洗法可去除硅藻壳体外面的杂质，但对清除硅藻微孔内的杂质作用不大。
擦洗法提纯硅藻土工艺简单，设备投资少，易于实现工业化生产，但占地面积较大，用水量大，生产周期较长，硅藻精土烘干耗能也较大。
2. 酸浸法
酸浸法是通过剥片后酸洗，除去矿浆中大部分铁和铝等杂质，再次沉降分级后进行粗选、剥片、酸浸处理以达到预期要求。
研究显示酸浸法不但可以提高硅藻土含量，还可以对硅藻孔结构进行修饰。
但常规酸浸法提纯时间长，酸用量大，成本高，污染环境等，不利于工业生产，大大影响了其应用前景，而微波强化硅藻土酸浸提纯工艺研究不仅能较好地缩短浸取时间，而且能使浸出率提高。
3.焙烧法
焙烧法是将硅藻土粉直接送回窑中焙烧。
焙烧后，微孔和空隙中的物质挥发，硅藻土比表面积增大，性能提高。
但焙烧法具有一定的局限性，对粘土类杂质无去除效果，一般需要其它方法配合使用。
4.综合法。
SiO_2提纯工艺研究进展
文章编号:1008-7524(2003)09-0003-04SiO2提纯工艺研究进展Ξ张 军1,2,盖国胜1,宋守志1(1.东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳 110004;2.清华大学材料系,北京 100084) 摘要:对现有酸浸法提纯SiO2工艺及设备进行了描述,并对其理论基础及影响因素进行了分析,最后提出采用机械化学工艺可以进一步提高SiO2的提纯效果。
关键词:SiO2;提纯;酸浸法;机械化学法中图分类号:TD973 文献标识码:A0 引言一般矿物提纯的方法有初提纯和精提纯两大类,高品位SiO2矿初提纯最常采用的是磁选法。
经过除铁为主的初提纯工艺方法的处理,SiO2矿物中99%以上的强磁性矿物杂质和加工中带入的机械铁即可除去。
精提纯主要采用化学反应的方法进行,使物料中杂质组份的化学组成发生变化,并使杂质组份与有用组份分离。
在SiO2矿产资源中,更多的是要除去矿物中的着色杂质和导电离子杂质。
主要是指其中所含铁的各种化合物,如Fe2O3、FeO、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe CO3等,其中有些铁是以单体矿物或包裹体存在;有些是以薄膜铁的形式附着于矿物的表面、裂隙或结构层间。
酸溶法是除去非金属矿物中单体褐铁矿及薄膜铁的比较有效的方法,也可除去能溶于酸的各种金属杂质。
对SiO2矿物最有害的杂质是各种含铁物质,包括含铁粘土、黑云母、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿、以及SiO2颗粒表面氧化铁薄膜等,用选矿方法初提纯可以除去绝大部分单体含铁矿物,但SiO2砂粒表面氧化铁膜及裂隙内的铁染杂质则难于除去。
对于一些光学玻璃、仪器玻璃及某些特殊玻璃,有时要求SiO2含量达99.9%甚至99.99%以上,含铁量低达0.01%～0.02%以下,这就需要用酸浸法来处理。
1 酸浸法提纯工艺及主要控制参数清华大学材料系粉体工程研究室在酸浸法中,采用盐酸-氢氟酸混合酸法,可以在常压、常温下提纯SiO2。
由于氢氟酸对SiO2具有浸蚀作用,不但可以将SiO2颗粒表面的含铁杂质和其它金属杂质除去,而且对颗粒内部的流体包裹体和固体包裹体杂质也有很好的去除效果。
超声波—微波辅助酸浸提纯硅藻土的试验研究
超声波—微波辅助酸浸提纯硅藻土的试验研究硅藻土是硅藻生物死亡后经过万年堆积而形成的一种化石性矿物,成矿后保持了硅藻原有的均匀多孔结构,其比表面积高、吸水性强、化学稳定性好,现已成为一种重要的非金属矿物材料。
随着相关行业的发展,对硅藻土品质的要求越来越高,如何高效地生产高纯度的硅藻土成为了当今非金属矿研究的一个重要分支。
本文结合硅藻土性质,以吉林长白出产的硅藻土矿为原料,对硅藻土矿提纯过程中的擦洗、酸浸、煅烧等工序进行试验研究,旨在为开发高效高纯的提纯方法提供技术途径和试验数据。
试验采用超声波辅助对硅藻土矿进行擦洗,并与普通擦洗方法进行对比；在微波场中对硅藻土进行酸浸提纯,研究了微波功率、酸浓度、酸浸时间以及不同提纯方法等对硅藻土纯度的影响,通过正交试验探究了微波功率、酸浓度、酸浸时间、固液比等因素对硅藻土纯度的影响；最后通过对比烧失量、物相、微观形貌及表面官能团,对硅藻土最适合煅烧温度进行了研究。
研究结果表明：超声波与适量分散剂配合使用,可显著提高硅藻土矿擦洗效率：超声波擦洗1 min与搅拌擦洗50 min的效果相当,超声法擦洗最佳时间为5 min；微波可以显著强化硅藻土酸浸提纯过程,且微波功率与酸浸时间对硅藻土纯度的影响作用最大；运用1stOpt软件对试验数据进行拟合,得到了硅藻土在微波场中酸浸后成分的公式：SiO2含量与各影响因素间的关系为ySiO2=-0.1083x12+1.6133x1+6.7739lnx2+ 3.8824lnx3+33.6602,相关因素0.9692；Fe2O3含量与各影响因素之间的关系为yFe2O3=-0.0004x12-0.0358x1+427.1026x2-1.5836-1.2591lnx3+5.9212,相关因素0.9935,其中x1、x2、x3分别代表微波功率、盐酸浓度、酸浸时间；试验得到适合工业生产的最佳提纯条件：微波385 W、盐酸浓度4 mol/L,酸浸时间60 min,固液比1：4,此条件下得到的硅藻土成分为91.17% SiO2、0.69% Fe2O3、3.04% Al2O3,硅藻壳微观结构明显且完整,比表面积达到29.552 m2/g,堆密度0.3947g/cm3；确定最佳煅烧温度为750℃,在此温度下煅烧,硅藻壳中孔结构完全打开。
硫酸酸浸提纯硅藻精土的试验
硫酸酸浸提纯硅藻精土的试验
（吉林省临江市刘伯田）
1、 原 料：硅藻土
硫酸酸浸原料是经过干燥、分级后的硅藻土。
2、 实验仪器设备
仪器设备名称规 格 型 号生 产 厂 家
电热鼓风干燥箱101—1型上海沪南科学仪器联营
厂
江苏常熟衡器厂架盘天平JPT—5型 0～
500g
双列四孔恒温水浴锅HWS—24上海慧泰仪器制造有限
公司
循环水式多用真空泵SHB—111郑州长城科工贸有限公
司上嘴过滤瓶5000mL
布氏漏斗Φ200mm
烧 杯500mL
量 筒500、1000、
2000mL
3、 酸浸提纯硅藻精土用试剂及规格型号
试剂名称规格型号生产厂家及来源
硫 酸分析纯市售产品
氯化钡分析纯天津市瑞金特化学有限公司
四、酸浸提纯硅藻精土实验步骤
1、 用架盘天平称取硅藻土100g4份。
（预先检测硅藻土水分）
2、 将称取好的硅藻土放入4个500mL的烧杯中。
3、 配制实验要求浓度的硫酸，备用。
4、 将配制的硫酸按一定液固比，缓缓加入盛有硅藻土样品(100g）的烧杯中。
数次摇动烧杯,使硅藻土和硫酸充分混匀。
酸浸时，将盛有硅藻土的烧杯放置在恒温100℃的恒温水浴锅上进行，并同时保温。
5、用过滤装置过滤时，将酸浸后的硅藻土按照一定的液固比预先加入适量的水稀释，稀释后再加足水过滤。
然后用配制好的氯化钡
（100g/L）检测有无硫酸根离子。
(记录冲洗酸浸硅藻土的水量,计算废酸液的浓度,二次酸浸硅藻土时检测酸浸硅藻土前后的数据。
)。
6、酸浸、干燥后的硅藻土即为酸浸提纯后的硅藻精土。
硅藻土
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
硅藻土的发展现状
主要内容： 1 硅藻土的微观结构 2 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。
3 .4 硅藻土在食品工业中的应用
3 .4 硅藻土在食品工业中的应用 硅藻土在食品工业中主要起到助滤的作用 . 美国是世界上最大的助滤剂生产国和出口国 . 助滤剂的生产过程主要包括除杂和煅烧，孔隙 率控制在85%左右 。 由于硅藻土具有很强的吸附能力，可起到 除菌、除杂质、异味，使产品质量稳定，目前， 在饮料与酒类生产中得到广泛应用 .如对于发 酵后的啤酒，用硅藻土可以去除酵母菌，还可 吸附蛋白质及细菌，使啤酒清亮透明釉光泽， 长时间不产生沉淀，解决了以往加热法对产品 澄清度的影响，避免焦糊味，影响口感 .
2硅藻土的提纯
酸浸和焙烧对硅藻土性能的影响
硅 酸 盐 学 报· 1382 · 2006年酸浸和焙烧对硅藻土性能的影响郑水林1，王利剑1,2，舒 锋1，陈俊涛1(1. 中国矿业大学化学与环境工程学院，北京 100083；2. 洛阳工业高等专科学校材料工程系，河南 洛阳 471003)摘 要：采用酸浸和焙烧法对硅藻土进行了提纯处理，通过扫描电镜和能量色散X 射线分析及Brunauer–Emmett–Teller 法测定比表面积等测试手段对提纯前后的硅藻土进行了表征；并研究了硅藻土对罗丹明B 溶液的吸附性能。
结果表明：硅藻土的比表面积随焙烧温度的提高而增加，450 ℃时达最大值，此后随焙烧温度的升高而下降；72%浓度的硫酸处理后的硅藻土中SiO 2含量显著提高，Fe 2O 3含量下降，比表面积增大，对罗丹明B 溶液的吸附性能明显提高。
关键词：硅藻土；焙烧；酸浸；吸附中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：0454–5648–(2006)11–1382–05EFFECT OF CALCINING AND SULFURIC ACID TREATMENT ON PROPERTIES OF DIATOMITEZHENG Shuilin 1，WANG Lijian 1,2，SHU Feng 1，CHEN Juntao 1(1. School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology Beijing Campus, Beijing100083; 2. Department of Materials Engineering, Luoyang College of Technology, Luoyang 471003, Henan, China)Abstract: Diatomite was treated with sulfuric acid and calcined to remove impurity. The crude diatomite and purified diatomite were characterized by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray analysis, and the specific surface area of crude and purified diatomite was measured by the Brunauer–Emmett–Teller method. The adsorption capacity of the diatomite on rhodamine B solution was studied. The results show that the specific surface area of the diatomite increases with the increase of calcination temperature and has a maximum value at 450 ℃. When the temperature is greater than 450 ℃, the specific surface area of calcined diatomite de-creases with the increase of calcination temperature . After diatomite is treated using sulfuric acid with a concentration of 72% in mass, the SiO 2 content increases, the Fe 2O 3 content decreases, the specific surface area increases remarkably, and the adsorption ca-pacity of the diatomite on rhodamine B solution can be improved effectively.Key words: diatomite; calcine; acid-treating; adsorption硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积，经自然环境作用逐渐形成的一种非金属矿物。
硅藻土提纯及制备助滤剂研究进展
第 ５期
２ ０ １ ３年 ｌ ０月
矿 产 综 合 利 用
Ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｐｕｒ ｐｏｓ ｅ Ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｉ ｎｅ ｒ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ ｓ
Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ３
硅 藻 土 提 纯 及 制 备 助 滤 剂 研 究 进 展
纯， 发 现 随着 酸 浓 度 与 酸 浸 时 间 的 增 加 ， 盐 酸 溶 解
的不 断提高 和 生产 量 的不 断 增 加 ， 硅 藻 土类 助滤 剂 的需求 量不 断增 加 。 由于 优 质 硅 藻 土 资 源 的 紧缺 ，
利用储量较大、 尚未高效开发的二、 三级低 品质硅藻 土 提纯 精土 制备 助 滤剂 具有 良好 的应 用前 景 。
得 到满 足一 级 土指 标 的硅 藻精土 。对 巴西 硅 藻土 矿
高。
１ ． １ ． ３ 焙烧 法
焙烧法 主要 是针对 高烧 失量 型硅藻 土 的选 矿提
纯 。焙 烧温 度 为 ６ ０ ０～８ ０ ０ ℃时 ， 由于有 机 质 等 的挥 发， Ｓ ｉ Ｏ 含 量 可显 著 提 高 ， 同时 孔 径增 大 ， 表 面 酸强
度 增 加 。研 究 表 明 ４ ５ ０ ￣ Ｃ焙 烧 时 比表 面 积 达 到 最
捣 浆后 ， 筛 分 去 除有 机 杂 质 ， 水 力 分 级 去 除 粘 土 矿
大， 焙烧 温度 达 到 ９ ０ ０ ℃ 以 上 时 硅 藻 壳 体 会 被 破 坏 ］ 。吴仙花 等 研 究发 现硅 藻 土 中混入 Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ 或 固体 酸 Ｎ Ｈ Ｈ Ｓ Ｏ 后焙烧 ， Ａ １ ２ Ｏ 、 Ｆ ｅ ： Ｏ ３ 与 酸 反 应 生
长白硅藻土的化学法提纯
长白硅藻土的化学法提纯
硅藻土是一种非常重要的非金属材料,其独特的硅藻壳体结构、强吸附性、大比表面积、高孔隙度、耐高温等优良性质,使其被广泛应用于化工、石油、建材、食品等许多工业领域。
由于其不含有毒物质、环保高效、提纯改性过程相对简单、容易再生、经济效益好等特性,受到了越来越多研究工作者的关注,具有广泛的研究前景。
我国是硅藻土大国,远景储量达20亿吨,但优质硅藻土仅占5%,因此,将低品位硅藻土提纯为适用的优质硅藻土是一个亟待解决的问题。
传统的酸浸—焙烧提纯法在提纯效果和回收率等方面仍有待改善,本文基于对文献的研究和实验的探索,提出了一种新的纯化硅藻土的方法,该方法首次将超声预处理和水热法与传统的酸浸--焙烧工艺相结合,研究了该方法对长白硅藻土进行提纯的最佳工艺条件,纯化后的硅藻土Si02的含量显著提高,硅藻壳体形貌完整,特有的微孔介孔结构清晰且回收率满足生产需要。
通过扫描电镜、成分分析、比表面积测定等手段对提纯前后的硅藻土进行了表征,并研究了纯化前后硅藻土对罗丹明B溶液的吸附性能。
结果表明：纯化后低品位硅藻土Si02含量可由76.68%提升至94.95%,高品位硅藻土SiO2含量可由83.03%提升至97.12%,回收率可达73.12%,同时,低品位硅藻土的比表面积可由14.14m2·g-1提高到157.94m2·g-1,高品位硅藻土的比表面积可由27.56m2·g-1提高到224.12m2·g-1,增大了其吸附性能,实验以罗丹明B溶液为吸附质,测得纯化后低品位硅藻土吸附能力由3.42mg·g-1提升到5.75mg·g-1,高品位硅藻土的吸附能力可由3.71mg·g-1提升到5.87mg·g-1。
硅藻土及其应用
硅藻土及其应用一、硅藻土的命名及原土质量的评估1、硅藻土的命名硅藻土是以硅藻遗骸为主的一种生物成因的硅质沉积岩，在非海相（包括淡水、微咸水和咸水）硅藻土中常伴有淡水海绵骨针、金藻内生孢子等生物遗骸；在海相硅藻土中，除硅藻遗骸外常伴有硅鞭毛类、放射虫等硅质生物遗骸；除此之外，还经常与其共存的有各类粘土矿物(高岭石、蒙服石、水云母等)和碎屑矿物(石英、长石等)。
图1即是硅藻土原土的照片。
因而，应该根据硅藻土原土中的硅藻壳体、粘土矿物和碎屑矿物三者之间的比率（以其体积而言）及原土中的化学组分（SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）对硅藻土进行划分和命名。
硅藻土是中国重要的非图1. 硅藻土原土金属矿产资源之一，目前已经被探明的储量居世界第二位和亚洲首位。
自20世纪60年代开发以来，经过几十年的发展，中国的硅藻土加工利用产业已形成了仅次于美国的规模，年加工生产能力已超过50万吨；2012年产量约51万吨，其中助滤剂约18万吨，保温和生态建材约17万吨，吸附剂及载体材料约5万吨，水处理剂等环境治理材料约4万吨，各类填料约5万吨，其他约2万吨。
图2统计的即是2009年硅藻土的消费结构；图3统计的即是美国硅藻土产品结构。
目前已有保温材料、助滤剂、功能填料、催化剂载体、吸附剂、水处理及净化剂、硅藻壁材、室内空气净化材料、沥青改性剂、农药载体等十多个品种，近百种不同规格的硅藻土制品,这些产品广泛应用于啤酒、饮料、食品、药品、化工、环保、建筑、建材、路面材料、牙膏、涂料、橡胶等领域。
根据我国硅藻土矿的原土质量，我国的硅藻土可以划分为硅藻土、含粘土硅藻土和粘土质硅藻土三类。
硅藻土是指原土中的硅藻壳体含量在80％以上，原土的化学组分中SiO2含量在75％以上的那些土，出产这些优质硅藻土的矿区(点)，可以根据各自的具体情况对其矿区(点)内的原土再划分为一级土、二级土和三级土。
含粘土硅藻土是指原土中的硅藻壳体含量在60~70％，原土的化学组分中SiO2的含量在65~75％的那些土，出产这类硅藻土的矿区(点)可以根据各自的具体情况对其原土进行等级划分。
硅藻土的提纯方法
(7)热浮选矿法 这是针对用作钒催化剂载体的硅藻土而设计的一种提纯方法，工艺简单，效果也不错。它是依据硅藻土中的黏土矿物和有机质炭粒与硅藻遗骸特性而设计开发的，由于结构不同，吸水、吸热性能也不同。在65℃以上，根据硅藻遗骸硅藻壳活性很强，易与黏土和炭粒分离的特点，将硅藻土经陈化、破碎、制浆、通蒸汽，经40～45 min的浮沉，料浆便分成四层，自上而下；第二层便是含硅藻量最高的精土，将其贫流后，精土用板框压滤机缩水、干燥，便得到精土。
(5)离旋—选择性絮凝法 该方法是一种设备投资少、工艺简单、成本较低、效果较理想的一种硅藻土提纯方法。它是通过离旋除去粗的碎屑矿物，然后通过加入选择性絮凝剂，使微粒状黏±矿物絮凝成较粗的团块，从而使硅藻遗骸与黏土矿物分离，达到提纯的目的。
(6)干法重力层析分离法 这是利用硅藻土中的 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。它是除去有机质最有效、最简便的一种方法。它可以单独使用，也可以与其他方法配合使用。焙烧温度一般为600～8000C。
(4)硫酸焙烧法 该方法扬焙烧法之所长，避酸漫法转化反应速度慢之所短，将硫酸均匀地混入硅藻土中，经3800C低温焙烧1.Sh，然后放入水中浸洗，除去铁、铝水溶物，剩下的便是优质硅藻土，经烘干便得精土。该法的缺点是浸洗产生酸性废水，需要进一步处理。
(2)擦洗法 该方法的优点是设备投资较少，工艺比较简便，劳动条件比较好。它是先将硅藻土浸泡5～6 h，然后通过加水和分散剂NaOH，使料浆浓度高达40%，并搅拌擦洗，使碎屑矿物和黏土矿物与硅藻分离，分别沉淀出砂级粗土、悬浮级黏土和精选硅藻土。每次擦洗时间约40～50min，砂级粗土的沉淀时间为6～8min，硅藻土的沉淀时间为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，Si02含量提高，Al2 0。、Fe2 03含量降低，硅藻土质量变好。擦洗的次数越多，精选的效果越好，特别是蒙脱石含量较高的硅藻土，效果最好。其缺点是占地较大，用水较多，生产周期较长，精土烘干能耗高。
赤峰硅藻土提纯工艺研究
赤 峰 硅藻土 提纯 工 艺研 究 ‘
艾 显 盛 ， 明 照 ， 跃 新 何 韩
（ 东北大 学资源与土 木工程学院 。 辽宁 沈阳 １０ ０ ） １０ ４
摘
要 ： 赤峰含粘 土硅藻土 ， 行了物理一 化学联 合工艺 的提纯研 究， 对 进 得到 了物理 一化 学提纯 的 最佳 条件 ， 并分 析了各影 响因素在提 纯过程 中的作用 。试验 结果 表 明， 用物理 一化 学联 采 合 工艺提纯 赤峰含粘 土硅 藻土 ， 以制 备 出含 ｓｃ ３ ６ ％，ａｏ ． ９ Ｆ ２ 。 ４ 可 ｉｈ９ 。 ７ ￣２ ３２ ０ ％， ｅ０３ ２ ％ ０ 的优质硅藻 土精土 ， 此工 艺耗酸量少 。
中， 加水 调至 浓 度 为 ３ ％。 入 ０ ５ ５ 加 ． ％六 偏磷 酸 钠 作
是伊利石和蒙脱 石， １ ％～２ ％； 含 ０ ０ 碎屑 矿物 主要 是 石英 ， 含量 ５ ～ １ ％ ０％； 自生 矿 有 黄 铁 矿 ， 量 微 含
量； 有机 质含 量 １ ％ ～２ ％。硅 藻 原 土 主要 化 学 成 ０ ０
从结 果 看 ， 过 物理 提 纯 的硅 藻 土 的 ＳＯ 经 ｉ ２含 量
有 较大 提 高 ， 一 次 、 二 次 提 纯 后 ｓＯ２比筛 下 产 第 第 ｉ 物 分别 提 高 了 ４ ４ 、 ．８个百 分 点 ， 三 次 、 四次 ．８ ６ ５ 第 第
提纯 后 ， ｉ ２含量 提 高 量不 大 。原 因 在 于 前 两 次 擦 ＳＯ
维普资讯
第 １ ８卷第 ３期
２０ ０ ２年 ６月
有
色
矿
冶
Ｖｏ１ １ № ３ ． ８．
ＮＯＮ 一］ｉＲＲ伽 Ｓ Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＤ ＥＴＡＩ ＵＲＧＹ Ｆｇ ＮＩ Ａ Ｍ ．
成立专项小组,针对提纯盐酸实验项目
成立专项小组，针对提纯盐酸实验项目下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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盐酸酸浸硅藻土提纯实验方案
刘伯田
( 吉林临江 134600)
硅藻土是一种单细胞藻类植物的遗骸,也是生物成因的硅质沉积岩。
硅藻土的
主要化学成分是SiO
2,并含有少量的Al
2
O
3
、Fe
2
O
3
、CaO、MgO和有机质等。
它由硅
藻的壳壁组成，壳壁上有大量的排列有序的微孔，这些微孔使硅藻土具有很多优良的性能。
硅藻土性能稳定，具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时具有孔隙度高、比表面积大、吸附性能强等特点。
1、盐酸酸浸提纯原理
1、1盐酸酸浸提纯原理
酸浸是酸与硅藻土中粘土等杂质反应生成可溶性盐后经过滤、洗涤、干燥达到提纯的目的。
硅藻土酸浸提纯普遍使用盐酸和硫酸，将一定浓度的盐酸或硫酸与原土按照一定的液固比例混合搅拌均匀，在适宜的温度下反应一定时间，使硅
藻土中的Al
2O
3
、Fe
2
O
3
、CaO、MgO等粘土杂质与酸反应生成可溶性盐类，然后经
压滤、洗涤、干燥，即得优质纯硅藻土。
试验已经证明，盐酸和硫酸的酸浸效果相近。
如果用于钒催化剂载体的精土提纯，必须用硫酸，防止带入氯离子，其他用途可以用盐酸。
2、酸浸原料
酸浸试验选用盐酸。
硅藻土选用某公司硅藻土。
3、试验仪器设备及其型号、生产厂家见表1。
表1试验用仪器设备及其型号、生产厂家
仪器设备名称规格型号生产厂家
多元素快速分析仪 DHF82 湘潭仪器仪表有限公司
箱式电阻炉 Sx2—5—12A 上海雷韵试验仪器制造有限公司电热恒温水浴锅 HHS—6S 上海雷韵试验仪器制造有限公司电子分析天平 FA2004 上海上天精密仪器有限公司
循环水式多用真空泵 SHB—111 郑州长城科工贸有限公司
4、试验用试剂及其规格和生产厂家见表2。
表2试验试剂及其型号、生产厂家
试验试剂名称规格型号化学式生产厂家
盐酸分析纯 HCL 市售
5、盐酸酸浸试验过程
首先将酸浸原料硅藻土破碎,原料全部筛过一定目数的标准筛,用天平准确称取试验用原料。
将硅藻土加入准备好的酸浸容器内。
按照预先制定的实验方案配制酸浸用盐酸,将配制好的盐酸按照固定的液固比加入已盛有硅藻土的酸浸容器内。
将硅藻土和盐酸适当搅拌均匀后,放置在已恒温的电热恒温水浴锅内,保温。
保温一定时间后将酸浸容器内的酸浸硅藻土矿浆冷却，移入过滤装置内过滤。
过
滤后的酸浸盐酸母液单独保存。
然后向过滤酸浸硅藻土矿浆的过滤装置内加入一
定量水洗涤硅藻土矿浆，直至酸浸硅藻土矿浆pH=6~6.5为止。
将检验后的硅藻
土干燥后即为酸浸硅藻精土。
盐酸酸浸后硅藻精土进行成分分析，进一步总结、研究。