【概述】

硅藻土為一種多孔性生物硅質(zhì)沉積巖，是在一定地質(zhì)條件下，由古代硅藻遺體堆積后經(jīng)成巖作用逐漸形成。近年來，由于硅藻土儲量豐富、物理和化學(xué)特性良好，已廣泛應(yīng)用于食品、藥品、橡膠、建筑、建材、化工、環(huán)保、涂料等領(lǐng)域。[1]

硅藻土

【理化性質(zhì)】[2-3]

硅藻土為生物成因的硅質(zhì)沉積巖，其化學(xué)成分以SiO2為主，可用SiO2·nH2O表示。硅藻土表面覆蓋有大量羥基，并且存在氫鍵，因而呈現(xiàn)出微弱的酸性，pH值約為6．0。硅藻土熔點(diǎn)1650～1750 ℃，孔隙率高達(dá)80%甚至90%，能吸收其本身重量1．5～ 4倍的水，是聲、熱、電的不良導(dǎo)體。并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于任何強(qiáng)酸( 氫氟酸除外)，但能溶于強(qiáng)堿溶液中。硅藻土壁殼上大量、多級、有序排列的微孔使其具有較大的比表面積和孔體積，因而具有良好的吸附性能，能與金屬離子相互作用，用以評價(jià)其本身的應(yīng)用潛能以及環(huán)境中金屬離子的理化特性。另外，可在改變硅藻土表面大量不同的活性羥基后與其他物質(zhì)成鍵或反應(yīng)，從而改變硅藻土的吸附特性，以達(dá)到吸附不同物質(zhì)的目的。

【制備方法】

硅藻土提純方法主要分為：物理、化學(xué)和物理化學(xué)綜合法。

【應(yīng)用及發(fā)展前景】[4-6]

1 作為助濾劑

生產(chǎn)助濾劑為硅藻土的主要應(yīng)用之一，且其品種最多、用途最廣、用量。助濾劑是以優(yōu)質(zhì)硅藻土為基本原料的粉狀產(chǎn)品，用于提高工業(yè)生產(chǎn)中過濾的速度及濾液的澄清度。因硅藻土具有除菌、除雜質(zhì)、除異味的功能，使產(chǎn)品性能穩(wěn)定、適應(yīng)性好，已在啤酒、制藥等行業(yè)之中得到了廣泛地應(yīng)用，是著名的啤酒助濾劑。

2 作為功能性填料

功能性填料，即利用硅藻土無毒、無害、且在液體中沉降慢等特性將其填入其他材料或產(chǎn)品中，以提高產(chǎn)品強(qiáng)度、耐酸性、耐磨性及穩(wěn)定性等綜合性能的材料。目前，硅藻土在世界各國用作功能性填料的年耗量僅次于助濾劑，約占世界總產(chǎn)量的20%。以硅藻土作為填料的材料有: 橡膠填料、塑料填料、造紙?zhí)盍?、涂料填料、擦片填料、精密鑄件涂料填料磨以及微孔陶瓷膜管填料等。

3 作為污水處理劑

水資源在人類生產(chǎn)生活中必不可少，但隨著工業(yè)生產(chǎn)的逐步發(fā)展，大量有毒、有害物質(zhì)的排放使水資源遭到嚴(yán)重污染。硅藻土在廢水處理中應(yīng)用廣泛。目前，利用吸附法處理日常生活廢水及工業(yè)廢水效果較理想。硅藻土的吸附、脫色能力高，價(jià)格較活性炭低廉，有望代替活性炭成為理想的廢水吸附材料。

4 作為催化劑載體

硅藻土比表面積大、孔隙率高以及耐酸、耐熱、耐磨等特性使其成為理想的催化劑載體。主要應(yīng)用于氫化、脫氫、氧化、還原等化工反應(yīng)中，如氫化反應(yīng)中的鎳催化劑載體、硫酸生產(chǎn)中的釩催化劑載體及石油工業(yè)中的磷酸催化劑載體等

5 作為建筑材料

在室內(nèi)裝修和建筑工程行業(yè)中，硅藻土具有明顯增強(qiáng)產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛性，增大沉降體積達(dá)，并提高產(chǎn)品保溫、耐磨、耐熱、抗老化等性能的功能，因而主要用作保溫、隔熱、隔音建筑材料及地磚、陶瓷制品等。在造紙業(yè)和室內(nèi)壁紙產(chǎn)業(yè)中，硅藻土優(yōu)良的延伸性使產(chǎn)品具備較高的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及沖擊強(qiáng)度，且質(zhì)輕軟、耐磨，因此減少了由于濕度變化引起的伸縮。另外，硅藻土在建筑工程中作水泥添加劑還可提高水泥的抗壓強(qiáng)度。

6 作為殺蟲劑和土壤改良劑

硅藻土主要用作殺蟲劑和土壤改良劑。在蟲害防治中，硅藻土顆粒通過表面的鋒利邊緣刺入蟲體粘附于體表，致使害蟲消化、呼吸等系統(tǒng)紊亂和表皮中蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，造成脫水死亡。另一方面，硅藻土自身無毒且容易與糧食分離，因此可安全使用。使用硅藻土殺蟲劑防護(hù)儲糧時(shí)，應(yīng)提前做好預(yù)防準(zhǔn)備，同時(shí)根據(jù)蟲種和實(shí)際害蟲發(fā)生情況采取措施以取得更好的防治效果。不定型活性硅藻土粒能夠儲存超過其本身體積1. 5 倍的水分，也是肥料的良好載體，因此成為優(yōu)良的土壤改良劑。它可以根據(jù)土壤的濕度對水的吸收與釋放進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)以達(dá)到透氣、保濕及干燥的作用，有益于植物根部的生長與水土的保持，目前已廣泛應(yīng)用于園林園藝、樹木移植、屋頂綠化及高爾夫草坪等。除常規(guī)綠化措施以外，硅藻土還可用于干旱、鹽堿地區(qū)的土壤綠化和西部地區(qū)的退耕還林、重建等方面，并且在未來會具有更加廣闊的前景。

【參考資料】

[1]金洋,王春賀,黃幫蕊,宋岐,金向群.硅藻土的特點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)展[J].硅酸鹽通報(bào),2016,35(03):810-814.

[2]黃成彥． 中國硅藻土及其應(yīng)用［M］． 北京: 科學(xué)出版社，1993: 6．

[3]袁鵬，吳大清，林種玉，等． 硅藻土表面羥基的漫反射紅外光譜( DＲIFT) 研究［J］． 光譜學(xué)與光譜分析，2001，6．

[4]鄭水林，孫志明，胡志波，等． 中國硅藻土資源及加工利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］． 地學(xué)前緣，2014，5: 028．

[5]孫仕勇，文科，楊波，等． 活性炭/硅藻土吸附劑的制備及性能研究［J］． 巖石礦物學(xué)雜志，2013，32( 6) : 941-946．

[6]肖少丹，劉露，姜理英，等． 錳氧化物改性硅藻土對苯胺的去除動力學(xué)與機(jī)制［J］． 環(huán)境科學(xué)，2015，6: 041．