硅藻土助濾劑的應(yīng)用研究
今天宜興市君聯(lián)物資有限公司的小編給大家介紹硅藻土助濾劑的應(yīng)用研究
什么是硅藻土呢？
硅藻是最早在地球上出現(xiàn)的原生生物之一，生存在海水或者湖水中。硅藻土，是被稱之為硅藻的單細(xì)胞植物死亡后經(jīng)過1至2萬年左右的堆積期，形成的一種化石性的硅藻堆積土。
硅藻土礦床屬硅質(zhì)巖石生物化學(xué)沉積成因，是由硅藻類動物和其它生物的硅質(zhì)骨骼部分的堆積和隨之改造而成。硅藻土（diatonite）由于硅藻土具有細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水和滲透性強(qiáng)、對人無毒無害等特點(diǎn)，并有特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造使得它具有許多特殊的技術(shù)和物理性能，如大的孔隙度，較強(qiáng)的吸附性、質(zhì)輕、隔音、耐磨耐熱并有一定的強(qiáng)度，被廣泛用于輕工、化工、建材、石油、醫(yī)藥、衛(wèi)生、等部門，近些年也被廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè)。
硅藻土礦產(chǎn)資源分布
硅藻土是一種硅質(zhì)巖石，世界上有20多個(gè)國家產(chǎn)出硅藻土礦。主要分布在中國、美國、丹麥、法國、蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國。我國硅藻土礦床大多形成于第三紀(jì)和第四紀(jì)，且與玄武巖密切共生。按形成條件，硅藻土礦床分為海相礦床和陸相湖泊沉積兩種類型，我國絕大多數(shù)硅藻土礦屬于陸相湖泊沉積。
我國硅藻土礦資源較豐富，硅藻土儲量3.2億噸，資源量在20億t以上。截至1996年底，全國保有硅藻土礦石儲量3.9億t，位居世界前列。主要集中在華東及東北地區(qū)，其中規(guī)模較大，工作做得較多的有吉林、浙江、云南、山東、四川等省，其中吉林省礦床數(shù)最多(18個(gè))，保有儲量也最多，達(dá)21119萬t；其次是云南省，保有儲量7752萬t。分布雖廣，但優(yōu)質(zhì)土僅集中于吉林長白地區(qū)，其他礦床大多數(shù)為3~4級土，由于雜質(zhì)含量高，不能直接深加工利用。
SiO2含量是硅藻土礦石中硅藻含量量度標(biāo)志之一，SiO2高則質(zhì)優(yōu)。在大型礦床中吉林省長白縣外圍普查區(qū)SiO2含量較高，達(dá)到80.69％；其次是吉林省長白縣西大坡詳查區(qū)，SiO2 75．46％。中型礦床以吉林省長白縣馬鞍山Ⅱ號礦段最高，SiO2 83．46％；其次是吉林省臨江市西小山礦床，SiO2 81.39％。6個(gè)大型礦床平均SiO2含量64.64％，19個(gè)大、中型礦床平均SiO2含量67.90％，即礦石質(zhì)量多數(shù)屬中等。
6個(gè)大型礦床共計(jì)保有儲量30320萬t，占全國保有儲量的79％。其中以吉林省長白縣西大坡礦規(guī)模最大，詳查區(qū)及外圍普查區(qū)合計(jì)保有儲量16207萬t；其次是云南省尋甸縣先鋒礦區(qū)，保有儲量為7760萬t；第三位是浙江省浦義礦區(qū)，保有儲量3580萬t。
硅藻土礦經(jīng)常與粘土礦共生，粘土可以單獨(dú)成層，也可與硅藻土相雜，形成粘土質(zhì)硅藻土或硅藻質(zhì)粘土。一般說粘土是有害組分，但在某些用途中則是有益組分。硅藻土礦與褐煤、泥炭層共生以云南先鋒礦區(qū)最為典型。
硅藻土礦成礦時(shí)代一般較新，埋藏多數(shù)不深，因此主要是露天開采，僅部分礦床采取地下開采。有的從水下挖出，以礦泥形式泵取。
根據(jù)礦石中SiO2和粘土礦物含量，將礦石分為以下三類：
（1）硅藻土（SiO2 >85%）
（2）粘土質(zhì)硅藻土 （SiO2 50%~85%）
（3）硅藻粘土 （SiO2 <50%）
硅藻土助濾劑
綜合利用工藝技術(shù)
硅藻土是生物成因的硅質(zhì)沉積巖礦物，原礦中，往往拌生有大量的有機(jī)質(zhì)和粘土類礦物，而賦存于硅藻土孔隙內(nèi)的雜質(zhì)很難用常規(guī)選礦方法除去，雖然酸浸法能提高硅藻土的品位，但由于硅藻土吸附能力強(qiáng)，使得酸溶液中的某些雜質(zhì)又會進(jìn)入硅藻，加之酸洗成本較高，又易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；通常硅藻土選礦加工流程為：原礦—一段磨礦及干燥—二段磨礦及干燥—預(yù)分選—旋流器分離—粉狀產(chǎn)品。若需要進(jìn)一步加工則送回轉(zhuǎn)窯煅燒（加熔劑或不加熔劑）--磨礦冷卻—分選分級—填料級或助濾劑級產(chǎn)品。
由于礦石品位不同及對硅藻土產(chǎn)品的要求不同，分別采用干法或濕法選礦，其原理和應(yīng)用范圍列于下表。
很多領(lǐng)域都是利用硅藻土硅殼結(jié)構(gòu)的多孔性，在加工時(shí)，必須注意保護(hù)硅藻骨骸的結(jié)構(gòu)及獨(dú)特形狀，認(rèn)真選擇適宜的破碎磨礦設(shè)備及工藝條件，最大可能地保護(hù)硅藻結(jié)構(gòu)完整，避免次生破碎。常用的磨礦設(shè)備是氣流粉碎機(jī)。
我國目前還沒有一個(gè)較完善的硅藻土選礦加工廠，只有幾個(gè)單位從事了低品位硅藻土的選礦提純研究，但基本上形成了一定生產(chǎn)能力，其中云南西部某硅藻土礦選礦提純生產(chǎn)就達(dá)到了一定規(guī)模。
該礦為粘土硅藻土，質(zhì)地較好，經(jīng)確定，硅藻土主要是舟形藻，其次是桅桿藻，月形藻園篩藻等。通過篩分分析，-25mm占51.97% ，SiO2的分布率為63.05%，品位為86.60%，比原土SiO284.56%有較大提高，故可采用預(yù)先篩分除去粗粒級的辦法提高入選品位。原土的理化性質(zhì)列于以下兩表中。
磁選能有效地除去原土中的Fe2O3，可得到SiO2含量達(dá)87.89%、Fe2O3含量0.27%的產(chǎn)品，絮凝—磁—重分離能有效分離比磁化系數(shù)很小，粒度很細(xì)的硅藻顆粒，選擇性絮凝可將Fe2O3等雜質(zhì)絮凝成團(tuán)聚體，使之變成較大顆粒利于磁選分離和重選分離，活化焙燒不僅可以除去硅藻土中的有機(jī)質(zhì)，起到提純作用。當(dāng)活化焙燒溫度在700—800℃時(shí)，活化效果最好，可使精土品位提高2~5百分點(diǎn)。
總之，在原土SiO2為84.56%、Al2O3為3.77%、Fe2O3為0.56%情況下采用預(yù)先分級脫雜—選擇性絮凝—磁重選分離流程，可以取得適合于生產(chǎn)助濾劑的硅藻土精土（見表13）。目前已用該法建廠生產(chǎn)。選礦粘土焙燒后指標(biāo)為：SiO296.71%、Fe2O30.63%、Al2O31.67%、CaO 0.2%、MgO 0.10%。
開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
美國是硅藻土的最大生產(chǎn)國，產(chǎn)量近70萬噸，其產(chǎn)量的64%用于過濾；丹麥?zhǔn)菤W洲硅藻土的主要生產(chǎn)國，其主要產(chǎn)品是粘土質(zhì)硅藻土，含30%的柔性粘土，煅燒后用于生產(chǎn)輕質(zhì)保溫板條和板。我國由于優(yōu)質(zhì)土很少，僅吉林長白一處，近年來硅藻土助濾劑工業(yè)發(fā)展很快，由70年代未兩條簡易生產(chǎn)線（生產(chǎn)能力1000噸左右）發(fā)展到70多條，生產(chǎn)能力10萬噸左右；其中除云南、浙江嵊縣采取物理—化學(xué)法將三級土提純?yōu)橐患壨?，?nèi)蒙化德縣助濾劑廠用本地硅藻土做原料外，幾乎都用長白硅藻土做原料，包括上海、寧波、成都等地廠家。而長白已與美國富力特公司合作，在建成兩條1.5萬噸助濾劑生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，又新建一條年產(chǎn)2萬噸助濾劑生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)我國對助濾劑的需求量將會進(jìn)一步增長，隨著人口的增長，工業(yè)建設(shè)的高速發(fā)展，對凈水和飲用水的需求量就增多了，隨之需要用更多的象硅藻土那樣的廉價(jià)過濾材料來循環(huán)凈化水液。由于燃料價(jià)格上漲。粘土質(zhì)硅藻土磚和板在內(nèi)的保溫耐火材料將得到更大量的應(yīng)用，特別是油井鉆探水泥是一個(gè)發(fā)展中的市場。
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