资源型矿物简介、硅藻土课件.ppt

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1、十一、硅藻土东北大学矿物材料与粉体技术研究中心高鹏第三章、非金属矿物分述11.1、硅藻土基本特征硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要有古代硅藻的遗骸组成，其化学成分以SiO2为主。矿物成分主要为为蛋白石及其变种，其次是黏土矿物-水云母、高岭石和石英、长石、黑云母等矿物碎屑。硅藻是一种形体极其其微小的单细胞藻类，其形体一般只有十几微米到几十微米。鉴别硅藻土的依据①硅藻含量必须大于50%，硅藻壳体基本完整，具有生物结构②组成硅藻的矿物必须是未经变化的蛋白石③硅藻土中SiO2含量为50%至95%④硅藻土经常与黏土岩类、变质程度很低的煤层共生表.3硅藻土工业要求（%）硅

2、藻土选矿方法，主要有物理法和化学法两大类。化学法是用酸处理硅藻土，除去其中的铁、铝等非二氧化硅成分。此法虽能达到纯化硅藻土的目的，但工艺复杂，成本高。物理法选矿又分干法和湿法两种。干法选矿是将采出的硅藻土原矿经干燥、粉碎后，再经旋风分级除去粗颗粒的石英和很细的粉尘，从而得到较纯净的硅藻土精矿。此法工艺较简单、生产成本较低，但操作工艺参数难控制，分离效率和分离精度都较低。其次，由于硅藻土质轻，粒粗(中值粒径10μm，最小-2μm)，容易造成粉尘污染，危害工人身体健康。湿法选矿是以水为选矿介质，将硅藻土原矿分散成浆状，隔除粗砂、草根等杂质后，经水力旋流器、高速离心机等

3、一系列设备分离出所需的硅藻土矿浆，再经脱水、干燥得到干燥的硅藻土精矿。11.3、硅藻土加工(1)干燥法。由于硅藻土本身的结构特性，不需经化学处理，即可直接作过滤介质使用。即将原矿加以粉碎、干燥，使之完全成粉状，再经反复分级、除去粗细杂质，而得粒度一致、颜色与原矿颜色相同的硅藻土干燥品。(2)烧成法。将硅藻土粉末送入回转窑，在500~1200℃下烧成，称为烧成品。(3)熔融烧成法。将硅藻土原矿与Na2CO3等熔剂(或5%硼砂，NaNO3等)烧制而成，这种产品称为熔融烧成品。由表4中可以看出，由于制造方法不同，三种产品的性质也有差别。主要表现在以下几个方面：(1)颜色

4、干燥品同原矿的颜色，一般呈淡黄色、乳白色乃至淡灰色。烧成品在氧化气氛中烧成，故呈淡灰色、淡赤褐色或肉皮色。而熔融品则呈质地坚硬难以粉碎的白色融块。(2)化学组成主要成分均为SiO2，含量在90%左右，含量越高、产品越纯。但SiO2含量与产品质量之间不成直线关系。(3)水份由附着水决定干燥产品的干燥程度，一般为5%~10%。而烧成的两种产品，烧成后附着水份为零，仅后来在空气中吸收水分。(4)可溶成份硅藻土具有不易溶解性。但硅藻土助滤剂中所含Fe2O3、Al2O3等成份，能溶于酸性溶液中。Fe2O3溶解量仅为0.01%~0.02%。在一般使用中不会成问题。若连微量溶解

5、也不允许有的场合(如食品级助滤剂)，则可预先经酸法处理，以除掉这些成份。(5)pH值天然硅藻土呈酸性，pH值在2~6之间。干燥品与烧成品的pH值在6~7.5。而熔融品因夹杂有溶剂，pH值较高，在8~10之间。(6)粒度和比表面积硅藻土干燥品粒度最细，烧成品也很细，而熔融品粗且坚硬，不易粉碎，原因是加熔剂Na2CO3烧成时引起了颗粒的凝聚。由于结晶转变，比表面积以干燥品为最大，而烧成品、熔融品的比表面积低得多。11.4、硅藻土的应用（3.31从这里讲）（1）矿物助滤剂硅藻土具有细腻、质轻、多空、吸水和渗透性强等特点。其中硅藻土为多孔状结构，其孔表面积约为50m2/g

6、。孔的形状有圆形、不规则圆形、椭圆形等，孔内有隔膜，空洞排列一般较规则，或成网状，或平行排列。硅藻土的特殊多孔结构和稳定的二氧化硅成分，成为助滤剂的优良材料，硅藻土广泛作助滤剂。硅藻土过滤作用机理：助滤剂主要是由化学性质稳定的SiO2组成，内部微孔丰富，形成了各种坚硬骨架，在过滤过程中，硅藻土首先在滤板上形成一层多孔的助滤介质（预涂层），滤液通过时，悬浮液中的固体颗粒成聚集状态，尺寸分布发生变化，大颗粒的杂质在介质表面被捕获而截留。大颗粒形成尺寸分布较窄的一层，并通过它们继续阻挡捕获与其尺寸相接近的颗粒杂质，逐渐构成有一定空隙的滤饼。随着过滤的进行，颗粒尺寸较小的

7、杂质，逐渐进入多孔隙的硅藻土助滤介质而被截留。因为硅藻土具有90%左右的孔隙，内比表面积很大，细小微粒以及细菌一进入助滤剂内孔和复孔，往往由于吸附等原因被截留，可以将0.1μm的细微粒子及细菌除去，起到了良好的过滤效果。助滤剂的用量，一般为所截留的固相重量的1%~10%。若用量过高，反而影响过滤速度的提高。啤酒的过滤经发酵后的成熟啤酒，其残余酵母及蛋白质等沉积于底层，小量悬浮于酒中，经过滤或分离后才能包装。过滤方法有很多种，其中硅藻土过滤法应用最广，尤其欧洲、俄罗斯、美国等国盛产优质硅藻土的国家，大力推广此法。该法最大优点是过滤效率特别高，甚至很混浊的酒也能过滤，

8、即使含细菌