硅藻土及其应用
硅藻土在污水处理中的应用

硅藻土在污水处理中的应用硅藻土在污水处理中的应用1. 引言污水处理是一项重要的环境保护工作,旨在去除污水中的有害物质,减少环境污染。
传统的污水处理方法存在一些问题,例如耗能高、处理效果有限等。
硅藻土,一种天然的无机材料,具有高比表面积和强大的吸附性能,被证实可以有效地用于污水处理。
本文将详细介绍硅藻土在污水处理中的应用。
2. 硅藻土的基本特性2.1 硅藻土的起源和组成2.2 硅藻土的物理和化学性质2.3 硅藻土的结构和孔隙特性3. 硅藻土在污水处理中的应用3.1 硅藻土的吸附机理和优势3.2 硅藻土的处理工艺流程3.3 硅藻土在有机物去除中的应用3.4 硅藻土在重金属去除中的应用3.5 硅藻土在废水浑浊度降低中的应用4. 案例分析4.1 案例一:硅藻土在某污水处理厂的应用 4.1.1 污水处理前的水质分析4.1.2 硅藻土的投加量和处理效果4.1.3 处理后的水质分析4.2 案例二:硅藻土在工业废水处理中的应用 4.2.1 废水特性分析4.2.2 硅藻土处理工艺设计4.2.3 处理效果评估5. 硅藻土与传统污水处理方法的比较5.1 能源消耗比较5.2 处理效果比较5.3 经济性比较6. 总结与展望6.1 硅藻土在污水处理中的优势总结6.2 硅藻土在未来污水处理领域的应用展望附件:1. 案例一:硅藻土在某污水处理厂的案例数据2. 案例二:硅藻土在工业废水处理中的案例数据法律名词及注释:1. 《环境保护法》:中华人民共和国法律,旨在保护和改善环境。
2. 《水污染防治法》:中华人民共和国法律,规定了水污染的防治措施和责任分工。
硅藻土在建材行业的应用研究

硅藻土在建材行业的应用研究硅藻土是一种天然的无机材料,主要由硅藻质和其他无机物质组成。
由于其独特的微孔结构和多孔性,硅藻土被广泛应用于建材行业,具有优越的物理和化学性能。
本文将对硅藻土在建材行业的应用进行研究。
硅藻土在建筑涂料中的应用硅藻土常用于室内墙面涂料、外墙涂料和屋顶涂料中。
由于其优异的吸附性能和吸湿性能,硅藻土可以吸附空气中的有害物质和异味,起到净化空气的作用。
硅藻土的多孔性可以使涂料具有优良的透气性和吸湿性,防止涂料开裂、剥落和黏结不良。
硅藻土在墙体材料中的应用硅藻土常用于轻质砌块、保温材料和隔音材料中。
硅藻土具有优异的保温性能和隔音性能,可以减少热量和声波的传递,提高建筑物的隔热和隔音效果。
硅藻土的多孔结构还可以吸收和储存水分,对墙体具有良好的调湿作用,增加墙体的稳定性和耐久性。
硅藻土在地板材料中的应用硅藻土常用于地砖、地毯和地板涂料中。
硅藻土具有良好的吸水性和抗菌性,可以减少地板湿滑和霉菌滋生的问题。
硅藻土的多孔性可以增加地板的抗压能力和耐磨性,延长地板的使用寿命。
硅藻土在装饰材料中的应用硅藻土常用于墙纸、天花板和装饰板材中。
硅藻土可以提供良好的吸音性能和隔热性能,改善室内空间的舒适性。
硅藻土的多孔性还可以为装饰材料提供丰富的纹路和质感,增加装饰效果和美观性。
硅藻土在建材行业中具有广泛的应用前景。
其优异的物理和化学性能,使其成为建筑材料的理想选择。
目前硅藻土的生产工艺和应用技术还存在一些问题,需要进一步研究和改进。
希望通过不断地开展硅藻土的应用研究,能够更好地发挥硅藻土在建材行业中的作用,提高建筑物的质量和环境效益。
硅藻土杀虫原理

硅藻土杀虫原理硅藻土是一种天然矿物质,主要由硅藻(一种微小海洋植物)的残骸组成。
在农业和庭园种植中,硅藻土被广泛用作一种天然杀虫剂。
本文将介绍硅藻土作为杀虫剂的原理和应用。
一、硅藻土的特性硅藻土具有一系列优良的物理和化学特性,这些特性使它成为一种有效的杀虫剂。
首先,硅藻土微细的颗粒直径通常在10至200微米之间,这意味着它具有较大的表面积。
其次,硅藻土具有良好的吸附性能,可以吸附周围环境中的水分和气体。
此外,硅藻土还具有较强的吸湿性和保湿性,有利于昆虫吸水和潮湿环境中的生存。
二、硅藻土对昆虫的杀伤作用硅藻土作为杀虫剂的原理是基于其特殊的物理特性。
当昆虫接触到硅藻土颗粒时,颗粒表面的细小刺状物质会与昆虫体表脂质相互作用,造成刺破昆虫表皮的疏水层。
这使得昆虫体表失去保湿能力,引起水分流失。
同时,硅藻土颗粒通过吸附昆虫体表上的蜡质鳞片和气孔,进一步阻塞了昆虫的呼吸道。
这种插入和吸附的作用会导致昆虫脱水和窒息。
此外,硅藻土还可以吸附昆虫体表细胞的液体营养,使昆虫无法吸收养分,导致虫体衰弱甚至死亡。
三、硅藻土的广泛应用硅藻土作为一种天然杀虫剂,广泛应用于农业和庭园管理中。
在农业上,硅藻土可以应用于蔬菜、水果和谷物的生产中,以防治各类害虫。
例如,硅藻土可以喷洒在作物叶面,形成一层细薄的保护膜,有效吸附和杀伤害虫。
此外,硅藻土也可以添加到土壤中,以改善土壤结构并预防土传病虫害。
在庭园管理中,硅藻土可以用作防治各类害虫的有机杀虫剂。
可以将硅藻土颗粒撒在庭院和花坛中,形成一层保护屏障,阻止害虫入侵,并保护植物健康生长。
此外,硅藻土还可以用于防治室内蚊虫,如蚊子和家居害虫,保护家庭环境的卫生和舒适。
四、硅藻土的优点和注意事项硅藻土作为一种天然杀虫剂,具有许多优点。
首先,硅藻土无毒无害,对人体、环境和非目标生物无危害。
其次,硅藻土的杀虫效果持久稳定,不易发生抗药性。
此外,硅藻土还具有吸湿保湿的特性,有助于植物的生长和抵抗干旱。
硅藻土养殖作用

硅藻土养殖作用硅藻土是一种常见的自然矿物质,富含二氧化硅和其他矿物质。
它具有多种养殖作用,被广泛应用于农业、水产养殖和园艺等领域。
下面将从不同角度探讨硅藻土的养殖作用。
一、农业领域中的硅藻土养殖作用硅藻土在农业中被广泛用作土壤改良剂。
首先,硅藻土具有良好的保水性和透气性,能够改善土壤结构,增加土壤孔隙度,促进水分和气体的渗透和循环,提高土壤的保水能力和通气性。
其次,硅藻土富含的二氧化硅可以被植物吸收利用,有助于提高植物的抗病虫害能力和适应环境的能力。
此外,硅藻土还能调节土壤酸碱度,改善土壤肥力,提高农作物的产量和质量。
在水产养殖中,硅藻土被广泛应用于水质净化和鱼类养殖中。
首先,硅藻土具有良好的吸附性能,可以吸附水中的有机废物、重金属离子和其他有害物质,净化水质,改善水体环境。
其次,硅藻土可以提供鱼类所需的营养物质,促进鱼类生长和发育。
同时,硅藻土还能够增加水中溶解氧含量,改善水体的氧气供应,提高鱼类的呼吸和免疫能力,减少疾病的发生。
另外,硅藻土还可以作为鱼类的饲料添加剂,提高鱼类的食欲和消化吸收能力,增加鱼类的肉质鲜美度。
三、园艺领域中的硅藻土养殖作用在园艺领域,硅藻土被广泛用于花卉和盆栽植物的栽培。
首先,硅藻土具有良好的保水性和排水性,能够提供适宜的水分环境,避免长时间积水和缺水。
其次,硅藻土富含的二氧化硅可以促进植物的生长和发育,增加植物的茎叶和根系的坚硬度和稳定性。
此外,硅藻土还能够吸附土壤中的有害物质,净化土壤环境,保护植物免受病虫害的侵害。
另外,硅藻土还可以改善土壤的肥力,提供植物所需的养分,促进植物的健康生长。
硅藻土具有多种养殖作用,在农业、水产养殖和园艺等领域发挥重要的作用。
它能够改善土壤结构、提高土壤肥力,促进植物的生长和发育;能够净化水质、提高鱼类的生长和免疫能力;能够改善土壤环境、促进花卉和盆栽植物的生长和开花。
因此,合理利用硅藻土的养殖作用,可以提高农作物和养殖品种的产量和质量,保护水体和土壤环境,推动农业和园艺的可持续发展。
硅藻土材料的研究与应用

硅藻土材料的研究与应用硅藻土是一种天然的矿物质材料,由于其良好的环保性和优异的物理化学特性,近年来受到了广泛的关注。
硅藻土可以应用于建筑材料、防水涂料、环保陶瓷、食品保鲜等多个领域。
本文主要介绍硅藻土材料的研究与应用。
一、硅藻土的基本特性硅藻土是一种由海洋生物(硅藻)的遗骸构成的生物矿物质沉积物。
它具有多孔、高孔隙度、能吸附水和有机物等特点,以及良好的物理化学性质,如热稳定性、耐磨性等。
硅藻土的颗粒大小非常细小,一般为10微米至150微米之间,颗粒形状呈片状或筛状。
硅藻土的化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3等元素组成。
硅藻土最大的特点在于它的高孔隙度,孔隙率在80%以上。
硅藻土中的孔隙由其细小的颗粒堆积而成,其中很多孔隙的直径小于1微米。
这些微小孔隙可以用来吸附水分和空气中的有害物质。
另外,硅藻土的热稳定性比较好,温度可以在400℃左右,且硅藻土可以经受一定的压力,抗压性较强。
二、硅藻土的应用领域1. 建筑材料硅藻土是一种优良的建筑材料,可以用来制作保温材料、防水涂料、环保陶瓷等。
其中最为常见的建筑材料是硅藻土保温材料。
硅藻土保温材料具有良好的保温效果,可以有效地防止墙体的热传导,保持室内温度的稳定性,同时也具有防潮、抗霉、健康环保等优点。
硅藻土防水涂料也是一种优良的建筑材料,可以应用于室内外墙面、屋顶、地面等多种场所。
由于硅藻土本身有吸水性,所以硅藻土防水涂料可以让墙体自然透气,防潮效果非常好。
硅藻土环保陶瓷也是一种颇具潜力的建筑材料,可以应用于墙砖、地砖、卫浴等多个领域。
硅藻土环保陶瓷的主要优点在于其良好的吸附能力,可以有效地去除空气中的甲醛、苯等有害物质,对于提高室内空气质量非常有帮助。
2. 环保陶瓷硅藻土环保陶瓷具有良好的物理性能和环境友好性,可以用来制造厨房用具、花盆、浴缸等陶瓷制品。
硅藻土环保陶瓷的主要优点在于其能吸附水分和有机物,不容易生霉、长菌,还可以降低室内空气湿度,同时也有助于提高室内空气质量。
硅藻土的应用蛋白纯化原理

硅藻土的应用蛋白纯化原理硅藻土的介绍•硅藻土是一种由硅藻或者二硅藻骨架组成的沉积岩矿物,主要由二氧化硅(SiO2)组成。
•硅藻土常见于湖泊、海洋等地的沉积物中,是一种天然、无毒、无味、无臭的物质。
硅藻土在蛋白纯化中的应用硅藻土具有良好的吸附性能,特别适用于蛋白纯化。
以下是硅藻土在蛋白纯化中的应用原理。
吸附剂的选择•硅藻土具有高度的吸附性能,是一种理想的吸附剂。
•根据蛋白纯化的目的和所需纯度,可以选择不同表面性质的硅藻土,如正相硅藻土和反相硅藻土。
吸附机制硅藻土的吸附机制主要依赖于表面上的氢键、范德华力、静电相互作用等。
-具有一定亲水性的正相硅藻土适合吸附疏水性蛋白质,如脂肪酸结合蛋白。
- 具有一定疏水性的反相硅藻土适合吸附亲水性蛋白质,如酶类和细胞因子。
吸附过程吸附过程可以分为以下几个步骤: 1. 蛋白质与硅藻土表面发生静电相互作用,形成吸附层。
2. 蛋白质与硅藻土之间的氢键和范德华力进一步增强吸附效果。
3.吸附蛋白质在硅藻土表面发生结构变化,使其更易于分离和纯化。
利用反相硅藻土进行蛋白质纯化反相硅藻土纯化蛋白质的步骤如下: 1. 首先,将反相硅藻土充分悬浮于纯化缓冲液中,形成反相硅藻土悬浮液。
2. 把待纯化的蛋白质样品加入到反相硅藻土悬浮液中,进行混合。
蛋白质会在反相硅藻土的表面发生吸附。
3. 离心使硅藻土和吸附的蛋白质沉淀下来。
4. 洗涤硅藻土沉淀以去除杂质和非特异性吸附的蛋白质。
5. 用适当的洗脱缓冲液洗脱目标蛋白质,使其从硅藻土上解吸下来。
硅藻土在蛋白纯化中的优势硅藻土在蛋白纯化中具有以下优势:- 高吸附容量:硅藻土具有大的比表面积,能够提供大量的吸附位点,使其能够高效地吸附目标蛋白质。
- 良好的特异性:根据蛋白质和硅藻土之间的相互作用,可以选择性地吸附特定的蛋白质。
- 简单易用:硅藻土的纯化过程相对简单,操作方便,不需要复杂的设备和高成本的材料。
硅藻土的应用前景硅藻土作为一种天然的吸附剂,在蛋白纯化领域有着广阔的应用前景: - 硅藻土可以纯化多种类型的蛋白质,广泛应用于制药、食品、环境等领域。
有机化学中硅藻土作用

有机化学中硅藻土作用硅藻土(diatomaceous earth,简称DE)是一种由硅藻类(diatoms)的化石残骸组成的沉积岩,主要由二氧化硅(SiO2)组成。
硅藻土具有多孔性和高度吸附性,因此被广泛应用于有机化学中。
以下是硅藻土在有机化学中的一些主要作用:1.干燥剂:硅藻土有很强的吸湿能力,可以作为干燥剂用于有机合成中。
在很多有机反应中,需要保持干燥的反应条件以提高反应效率和产率。
硅藻土通过吸收反应中的水分,保持反应体系的干燥,有助于有机反应的进行。
2.吸附剂:硅藻土具有较大的比表面积和多孔性,能够吸附和固定一些有机物分子。
在有机合成中,硅藻土可以用作吸附剂来去除反应体系中的杂质和杂质,使得反应产物的纯度提高。
此外,硅藻土还可以用于吸附有机溶剂和脂肪酸等物质。
3.催化剂的载体:硅藻土的高比表面积和孔道结构使其成为催化剂的理想载体。
硅藻土可以通过改变其孔径和孔道结构来调控催化剂的活性和选择性。
在一些有机反应中,硅藻土可以被用来支撑金属催化剂或酶催化剂,以提高反应效率和产率。
4.降解剂:硅藻土的微细颗粒能够降解有机废弃物和污染物。
硅藻土经过处理后可以用于土壤修复和废水处理等领域。
其孔道结构能够吸附和分解废物中的有机分子,起到净化环境的作用。
5.保护剂:硅藻土可以用作食品和药品的保存剂。
由于其吸附性和防潮性,硅藻土可以吸收食品和药品中的水分,延缓氧化反应的进行,从而延长食品和药品的保质期。
综上所述,硅藻土在有机化学中具有较多的应用作用,包括作为干燥剂、吸附剂、催化剂的载体、降解剂和保护剂等。
其多孔性和高度吸附性使其成为一种非常有用的功能材料。
硅藻土的特性及应用前景分析

硅藻土的特性及应用前景分析一、硅藻土的基本特性硅藻土是一种天然的沉积物,是由海洋中的硅藻遗骸形成,主要成分是二氧化硅。
它具有以下几个基本特性:1. 良好的吸附性能。
硅藻土具有良好的吸附性能,能够吸附多种物质,如有害气体、异味、油脂等。
2. 良好的保温性能。
硅藻土具有优异的保温性能,能够有效地隔离室内外的温差,使房屋保持恒温。
3. 高强度和硬度。
硅藻土含有许多微小的颗粒,能够互相支撑形成一定的强度和硬度,因此在建筑材料领域有广泛应用。
4. 不易腐烂。
硅藻土不易腐烂,不会产生污染,因此使用寿命长,无需频繁更换。
5. 环保健康。
硅藻土是一种天然无害的材料,不含任何有害物质,使用过程中不会对人体和环境造成任何危害。
二、硅藻土在建筑材料中的应用1. 墙面材料。
硅藻土墙面材料是一种新型的环保材料,它具有良好的吸附性能和调湿效果,可以改善室内空气质量,提高居住舒适度。
2. 地坪材料。
硅藻土地坪材料是一种新型的环保易清洁材料,由于硅藻土本身就有吸附性能,因此不会产生异味,并且易于清洗。
3. 屋顶材料。
硅藻土屋顶材料是一种具有优异保温性能的材料,能够有效地隔离室内外温差,节能效果突出。
4. 壁材料。
硅藻土壁材料是一种具有良好保温性能、耐用性和防火性能的材料,广泛应用于住宅和办公场所的建筑装修中。
三、硅藻土在家居用品中的应用1. 刷子。
硅藻土刷子是一种具有吸水性、防霉性和易于清洗的刷子,广泛应用于厨房和卫生间。
2. 浴垫。
硅藻土浴垫是一种具有吸水性、防滑性和快干性的浴垫,能够有效地避免人们在浴室中滑倒。
3. 餐垫。
硅藻土餐垫是一种具有防滑、防霉、防菌和易于清洗的餐垫,广泛应用于餐桌和厨房。
4. 花器。
硅藻土花器是一种轻便、美观、环保的花器,广泛应用于各种场合,如家庭、办公室和酒店等场所。
四、硅藻土在环境治理中的应用1. 污水处理。
硅藻土具有良好的吸附性能,因此可以用于污水处理。
2. 空气净化。
硅藻土可以吸附空气中的有害物质,因此可以用于空气净化。
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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。
粘土质硅藻土是指原土中的硅藻壳体含量在60%(55~65%)左右,原土中的化学组分中SiO2的含量在60%左右的那些土。
基于这类硅藻土的质量较差,内中所含的杂质成分差异又很大,所以不易再进一步划分等级。
在我国有些地方对硅藻土存在不同的称呼,如白泥、白土、山粉、矽藻土和观音土等。
这些名称有的是依据外貌命名的,有的则是在某些特定的历史条件下产生的。
图2. 2009年硅藻土的消费结构图3. 美国硅藻土产品结构2、硅藻土原土质量的评估迄今为止,我国对硅藻土原土质量的评估还没有一个统一的标准,有的单位根据各自的具体情况制定了一些划分标准。
但是,硅藻土原土质量的确定,应该从原土中生物壳体含量、原土化学组分的差异及其物理特性三个方面进行综合评价。
(1)生物硅藻壳体含量与硅藻土原土质量的关系如前所述,硅藻土中以硅藻遗骸为主,并伴有其它硅质生物遗骸、粘土矿物、碎屑矿物有机质等。
如何根据这些不同性质的物质在原土中的数量和分布对原土质量做出评价,最有效简便的方法是借助显微镜、偏光显微镜对硅藻土的岩石薄片中的硅藻壳体的数量(百分含量)和主要种类,以及粘土矿物、碎屑矿物的数量和分布进行统计,依据它们各自所占的比率进行评价。
这种方法的优点是:①硅藻土中的硅藻壳体和其它物质都没有受到任何强大的外界力量的干扰和化学药品的破坏,所以能在最大程度上保持原土中的硅藻壳体和其它各类物质的原始状态;②可以看到硅藻壳体、粘上矿物、碎屑矿物等各类物质所占比率、分布以及表1. 硅藻土分类和性能要求相互之间的关系;③费用比较低,但这种方法也存在着某些不足。
表1表示的是硅藻土分类和性能要求。
由于大多数硅藻土原土是由结构松散的细小颗粒组成,退水就散溶,所以在进行磨片之前必须用树胶将松散的硅藻土胶凝在一起,随后把它粘贴在载玻片上再进行碾磨。
在碾磨过程中要把粘贴在载玻片上的岩石磨得越薄越好,这样才有利于避免为了尽可能减少硅藻土在胶凝过程中的人为影响,在显微镜下进行观察时要多选择几个视域。
对有些较为坚硬的硅藻土,可按其岩层的水平方向和垂直方向各磨制一片岩石薄片,这样即能看到硅藻壳体在空间中的分布,又能看到硅藻群体在时间上的变化,这对研究硅藻土矿的演变是很有价值的。
(2)硅藻土主要的理化性质下述即为硅藻土主要的理化性质和原土质量之间的关系,图4是硅藻土的SEM。
a、颜色:颜色是硅藻土原土质量给人的直接反应,硅藻土原土中杂质少,通常呈白色,当杂质含量增加时,则呈现出灰色、灰绿色、灰褐色或棕褐色等,由此可见,硅藻土所含杂质越高,其颜色越深。
此外,当原土中水分含量较多时,颜色也就变得深一些,干燥后,颜色就变得浅一些。
b、密度:此是指未经过加工的原土的单位体积的重量,我国各地出产的硅藻土的密度范围是1.9~2.3g/cm3。
一般情况下,硅藻土原土的密度越小,质量则越好。
c、堆积密度:这是指在特定条件下原土的单位体积的重量,它是用来评价原土质量的一个很重要的指标。
通常情况,堆积密度越小,硅藻土原土的质量越好。
我国出产的硅藻土原土的堆积密度通常在0.34~0.65g/ml,最低为0.32g/ml,最高为0.85 g/ml。
d、比表面积:指在单位重量的硅藻土原土中,壳体所具有与外界接触的面积,此数值的大小与原土中硅藻种类的外形、壳壁的孔纹大小和形态等因素有关,而与硅藻壳体的破碎程度关系不大。
通常我国出产的硅藻土原土的比表面积为19~65 g/ml。
e、孔体积:表示单位重量催化剂的孔隙的体积,它与硅藻壳体的数量图4. 硅藻土的SEM多少无明显关系,但与原土中的硅藻种类有关。
这一单位值的大小所表示功能效应依照各种用途而定,我国出产的硅藻土原土的孔体积分布范围为0.45~0.98 g/cm3。
f、主要孔半径大小:表示硅藻土原土中硅藻壳壁上的小孔孔径范围,所以与原土中的硅藻种类有密切联系。
我国硅藻土原土的主要孔半径分布范围为50~800nm。
g、吸水率:因为硅藻土具有很大的孔隙,所以会吸附大量的水分,通常能吸收自身体积两倍以上的水分,最高可达四倍。
二、硅藻土的应用硅藻土制品具有体轻、质软、多孔、隔声、耐热、耐酸、比表面积大及化学性质稳定等一系列优良特性,是众多工业领域中广泛应用的一种功能性填料,能改变产品的热稳定性、弹性、分散性、提高耐磨强度及耐酸品质等。
下文则大致介绍硅藻土在常见工业领域中的应用。
(1)硅藻土在助滤剂中的应用助滤剂是硅藻土的主要产品之一,约占中国硅藻土产品总产量的35%,目前硅藻土助滤剂有干燥品、煅烧品和溶剂煅烧品三大类,十几个品种;年生产能力超过20万吨;主要产地为吉林省临江市、吉林省长白朝鲜族自治县。
(2)在各种橡胶制品和塑料制品中的应用橡胶是工业中应用极为广泛的一类材料,在制造轮胎、胶管、胶带、电缆和其它各种橡胶制品中具有重要地位。
然而,橡胶容易发生老化,而且其与其制品在加工、贮存和使用过程中,由于受到一些内外因素的综合作用,从而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏,最后失去了使用价值。
硅藻土掺杂到橡胶和塑料制品中,能明显改善其弹性和强度,具有防腐、耐渗、耐磨效应和阻燃效应,可以提高橡胶制品的耐热、耐磨、抗老化等化学作用的性能;使塑料制品有优良的延伸性,有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度、抗老化、耐磨性好、抗压强度好等方面作用。
图5和图6分别是硅藻土掺杂的塑料和硅藻土掺杂的橡胶。
图5. 硅藻土掺杂的塑料图6. 硅藻土掺杂的橡胶(3)在造纸行业的应用硅藻土应用于造纸行业,能够增加纸张对光的散射界面的面积,提高不透明度,克服纸张在印刷过程中出现的透显现象,可以使纸张平滑,重量轻,强度好,减少因湿度变化而引起的伸缩;在卷烟纸中可调节燃烧率,无任何毒性副作用;在滤纸中可提高滤液澄清度,并使滤速加快。
同时,可以取代二氧化钛及硫酸锌等昂贵的填料。
(4)在各种涂料中的应用硅藻土在涂料(包括油性漆、水性漆、粉末涂料)中充当填料。
此类填料的优点是pH值中性、无毒、体质轻软,属于涂料中的优质填料。
在涂料中掺用精细化工填料,除了能提高涂层间的黏结力、涂料固含量、涂膜厚度和加快干燥速度等一般功能外,还具有消光作用,可选择不同的精细化工填料掺量调整涂膜的光泽度,生产亚光或无光涂料。
图7即是填料为图7. 填料为硅藻土的涂料的硅藻土涂料。
(5)在化妆品、牙膏和模具软泥中的应用硅藻土用作化妆品、牙膏和模具软泥的填料。
此产品属于纯天然无机产物,在化妆品中硅藻土是属于首选的上乘原料,其作用远远超过钛白粉和其他无机粉质原料。
硅藻土应用在化妆品中主要用于粉末状化妆品,主要起到遮盖、滑爽、附着、吸收、延展作用:对皮肤黏附性能好,有抑制皮脂及吸汗、吸油功效;具有较强的遮盖力,对紫外线透过率较低,是重要的遮盖剂,而且与其它的配料配合性能好,无互斥现象,可用于乳液制品的悬浮剂。
(6)在其他方面的应用硅藻土可用作畜类、禽类、鸟类、家庭宠物、水产等饲料的填料,应用产品的优点是pH值中性、无毒,具有独特的孔隙结构,体质轻软,孔隙度大,吸附性能强,形成色泽浅淡柔和,拌入饲料中能均匀分散,可作为饲料的分散剂。
填料能补充矿物质和微量元素,并能吸附动物肠胃道的有害细菌和重金属,随粪便排出体外,畜禽等动物食后促使消化,增强健康。
动物食用添加精细化工填料的饲料还可以减轻粪便异味,能大大减少养殖场所有的苍蝇数量;用在汽车、家具、银、铜及不锈钢器具的抛光膏产品中用作填料;作陶瓷、釉面砖、微孔陶瓷、过滤陶瓷的原料和填料;作陶瓷、釉面砖、微孔陶瓷、过滤陶瓷的原料和填料;作蚊香的填充料,起到调节燃烧速率和消烟作用;在车辆刹车片中作填充料,提高耐磨耐热性能;作农药载体、化肥载体、催化剂载体、其它载体。
三、常用的硅藻土纯化技术硅藻土是一种储量有限和不可再生,对人类社会可持续发展不可或缺的重要矿产资源,而且人类迄今还不能合成硅藻结构材料。
因此,在加工利用中必须珍惜这种宝贵的资源。
所谓珍惜,一是要充分利用其天然禀赋,将其用到最能发挥其天然禀赋的领域;二是要通过采用现代高新技术提升或优化其天然禀赋,使其为人类社会发挥更大的作用;三是采用先进选矿技术充分利用低品位硅藻土资源,这一点对于中国这样一个低品位硅藻土资源占绝对多数的人口大国来说尤其重要。
有鉴于此,硅藻土加工利用的发展趋势是综合利用高、中、低品位硅藻土资源;充分利用硅藻土的独特物理化学和孔结构特性,开发健康、环保、节能功能的硅藻土制品或硅藻矿物材料,如饮料、食品及生物制品过滤净化材料、废水处理与室内空气净化材料、室内调湿和调温功能材料。
中、低品位硅藻土资源的高效综合利用是中国硅藻土产业可持续发展的必由之路,中国硅藻土储量虽然居世界第二位,但是储量和质量与美国差距很大,美国内华达地区70%以上硅藻土为优质硅藻土,中国硅藻土资源质量最好的吉林长白山地区,优质硅藻土的比例也仅有30%左右,而且几十年来,由于只采优质一级硅藻土资源,大量的二级或三级硅藻土资源被浪费;另一方面,我国云南(除腾冲县的少量资源外)、浙江、内蒙古等地的硅藻土资源基本上属于低品位资源,含有大量粘土、砂质和碎屑等杂质,不能直接用来生产助滤剂、吸附剂、功能填料等高性能和高附加值硅藻制品或材料。