硅藻土

【概述】

硅藻土为一种多孔性生物硅质沉积岩，是在一定地质条件下，由古代硅藻遗体堆积后经成岩作用逐渐形成。近年来，由于硅藻土储量丰富、物理和化学特性良好，已广泛应用于食品、药品、橡胶、建筑、建材、化工、环保、涂料等领域。[1]

硅藻土

【理化性质】[2-3]

硅藻土为生物成因的硅质沉积岩，其化学成分以SiO2为主，可用SiO2·nH2O表示。硅藻土表面覆盖有大量羟基，并且存在氢键，因而呈现出微弱的酸性，pH值约为6．0。硅藻土熔点1650～1750 ℃，孔隙率高达80%甚至90%，能吸收其本身重量1．5～ 4倍的水，是声、热、电的不良导体。并且化学性质稳定，不溶于任何强酸( 氢氟酸除外)，但能溶于强碱溶液中。硅藻土壁壳上大量、多级、有序排列的微孔使其具有较大的比表面积和孔体积，因而具有良好的吸附性能，能与金属离子相互作用，用以评价其本身的应用潜能以及环境中金属离子的理化特性。另外，可在改变硅藻土表面大量不同的活性羟基后与其他物质成键或反应，从而改变硅藻土的吸附特性，以达到吸附不同物质的目的。

【制备方法】

硅藻土提纯方法主要分为：物理、化学和物理化学综合法。

【应用及发展前景】[4-6]

1 作为助滤剂

生产助滤剂为硅藻土的主要应用之一，且其品种最多、用途最广、用量。助滤剂是以优质硅藻土为基本原料的粉状产品，用于提高工业生产中过滤的速度及滤液的澄清度。因硅藻土具有除菌、除杂质、除异味的功能，使产品性能稳定、适应性好，已在啤酒、制药等行业之中得到了广泛地应用，是著名的啤酒助滤剂。

2 作为功能性填料

功能性填料，即利用硅藻土无毒、无害、且在液体中沉降慢等特性将其填入其他材料或产品中，以提高产品强度、耐酸性、耐磨性及稳定性等综合性能的材料。目前，硅藻土在世界各国用作功能性填料的年耗量仅次于助滤剂，约占世界总产量的20%。以硅藻土作为填料的材料有: 橡胶填料、塑料填料、造纸填料、涂料填料、擦片填料、精密铸件涂料填料磨以及微孔陶瓷膜管填料等。

3 作为污水处理剂

水资源在人类生产生活中必不可少，但随着工业生产的逐步发展，大量有毒、有害物质的排放使水资源遭到严重污染。硅藻土在废水处理中应用广泛。目前，利用吸附法处理日常生活废水及工业废水效果较理想。硅藻土的吸附、脱色能力高，价格较活性炭低廉，有望代替活性炭成为理想的废水吸附材料。

4 作为催化剂载体

硅藻土比表面积大、孔隙率高以及耐酸、耐热、耐磨等特性使其成为理想的催化剂载体。主要应用于氢化、脱氢、氧化、还原等化工反应中，如氢化反应中的镍催化剂载体、硫酸生产中的钒催化剂载体及石油工业中的磷酸催化剂载体等

5 作为建筑材料

在室内装修和建筑工程行业中，硅藻土具有明显增强产品的强度和刚性，增大沉降体积达，并提高产品保温、耐磨、耐热、抗老化等性能的功能，因而主要用作保温、隔热、隔音建筑材料及地砖、陶瓷制品等。在造纸业和室内壁纸产业中，硅藻土优良的延伸性使产品具备较高的拉伸强度、撕裂强度及冲击强度，且质轻软、耐磨，因此减少了由于湿度变化引起的伸缩。另外，硅藻土在建筑工程中作水泥添加剂还可提高水泥的抗压强度。

6 作为杀虫剂和土壤改良剂

硅藻土主要用作杀虫剂和土壤改良剂。在虫害防治中，硅藻土颗粒通过表面的锋利边缘刺入虫体粘附于体表，致使害虫消化、呼吸等系统紊乱和表皮中蜡质结构破坏，造成脱水死亡。另一方面，硅藻土自身无毒且容易与粮食分离，因此可安全使用。使用硅藻土杀虫剂防护储粮时，应提前做好预防准备，同时根据虫种和实际害虫发生情况采取措施以取得更好的防治效果。不定型活性硅藻土粒能够储存超过其本身体积1. 5 倍的水分，也是肥料的良好载体，因此成为优良的土壤改良剂。它可以根据土壤的湿度对水的吸收与释放进行有效地调节以达到透气、保湿及干燥的作用，有益于植物根部的生长与水土的保持，目前已广泛应用于园林园艺、树木移植、屋顶绿化及高尔夫草坪等。除常规绿化措施以外，硅藻土还可用于干旱、盐碱地区的土壤绿化和西部地区的退耕还林、重建等方面，并且在未来会具有更加广阔的前景。

【参考资料】

[1]金洋,王春贺,黄帮蕊,宋岐,金向群.硅藻土的特点及其应用进展[J].硅酸盐通报,2016,35(03):810-814.

[2]黄成彦． 中国硅藻土及其应用［M］． 北京: 科学出版社，1993: 6．

[3]袁鹏，吴大清，林种玉，等． 硅藻土表面羟基的漫反射红外光谱( DＲIFT) 研究［J］． 光谱学与光谱分析，2001，6．

[4]郑水林，孙志明，胡志波，等． 中国硅藻土资源及加工利用现状与发展趋势［J］． 地学前缘，2014，5: 028．

[5]孙仕勇，文科，杨波，等． 活性炭/硅藻土吸附剂的制备及性能研究［J］． 岩石矿物学杂志，2013，32( 6) : 941-946．

[6]肖少丹，刘露，姜理英，等． 锰氧化物改性硅藻土对苯胺的去除动力学与机制［J］． 环境科学，2015，6: 041．