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硅藻土属硅质岩类岩石,硅质岩按成因分为两大类:生物或生物化学成因—硅藻土、板状硅藻土、蛋白土、放射虫岩、海绵岩。
非生物成因(化学、火山作用、次生成因)—碧玉岩、燧石岩、硅华、石英岩。
硅藻土中主要伴生矿物为粘土矿物、炭质(有机质),当这些矿物含量达50%以上则属粘土岩、炭质页岩,在命名时冠以硅藻XX岩。当这些矿物含量小于50%,则属硅藻土,在命名时冠以XX硅藻土。
工业:工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及硅藻土助滤剂,催化剂载体等。硅藻土作为载体的主要成分是SiO2。例如工业钒催化剂的活性组分是V2O5,助催化剂为碱金属硫酸盐,载体为精制硅藻土。实验表明,SiO2对活性组分起稳定作用,且随K2O或Na2O含量增加而加强。催化剂的活性还与载体的分散度及孔结构有关。硅藻土用酸处理后,氧化物杂质含量降低,SiO2含量增高,比表面积和孔容也增大,所以精制硅藻土的载体效果比天然硅藻土好。
硅藻土由无定形的SiO2组成,并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。硅藻土的化学成分主要是SiO2,含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质。
硅藻土的主要矿物成分为蛋白石,并含有粘土(高岭石类、水分母类及少量胶岭石类)、炭质(有机质)、铁质(褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿)、碳酸盐矿物(方解石、白云石、少量菱铁矿)、石英、白云母、海绿石、长石。
硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等,有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的物性。
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。松散密度为0.3-0.5g/cm3,莫氏硬度为1~1.5(硅藻骨骼微粒为4.5-5mm),孔隙率达80-90%,能吸收其本身重量1.5-4倍的水,是热、电、声的不良导体,熔点1650-1750°C,化学稳定性高,除溶于氢氟酸以外,不溶于任何强酸,但能溶于强碱溶液中。
硅藻土的氧化硅多数是非晶体,碱中可溶性硅酸含量为50~80%。非晶型SiO2加热到800~1000°C时变为晶型,碱中可溶性硅酸可减少到20~30%。
硅藻土的改性旨在解决其天然状态下的一些局限性,并优化其在特定应用中的性能。改性技术多种多样,下面是一些常见的改性方法:
1物理改性
◎ 粒度调整:通过机械研磨和筛选技术调整硅藻土的粒度,改善其过滤效率和流通性。
◎ 热处理:通过高温焙烧去除有机杂质和水分,提高硅藻土的纯度和过滤效率。
2化学改性
◎ 表面活化:通过化学处理改变硅藻土表面的化学性质,例如改善其亲水或疏水性能。
◎ 硅烷偶联剂改性:利用硅烷偶联剂在硅藻土表面形成化学键,改善其耐化学性和吸附性能。
改性硅藻土的出现不仅保留了原有硅藻土的过滤性能,还开辟了新的应用领域。尤其是在油品过滤方面,智净技术的应用使得改性硅藻土的活性度大大提升,基本上是白土的9倍,活性纤维素的3倍,具有强大的吸附脱色功效。