1、硅藻土知识大全一、矿产名称 硅藻土(diatonite)二、矿床类型硅藻土矿床属硅质岩石生物化学沉积成因,是由硅藻类动物和其它生物的硅质骨骼部分的堆积和随之改造而成。我国硅藻土矿床大多形成于第三纪和第四纪,且与玄武岩密切共生。按形成条件,硅藻土矿床分为海相矿床和陆相湖泊沉积两种类型(见表 1) ,我国绝大多数硅藻土矿属于后者。表 1 硅藻土矿床类型类 型 矿 床 特 征 实 例海相沉积矿床硅藻土的堆积与粘土沉积物薄层互层,在中新世和上新世的海相地层中,这类矿床分布最广,矿层厚度可达 300mm美国加利福尼亚州罗姆波克矿床陆相沉积矿床硅藻土岩层均一,岩石具有块状构造,颜色较浅。大多形成于第三纪或
2、第四纪,含较多的动植物化石,炭质碎屑、粉砂质粘土层等硅藻土共生。矿层层理发育,产状平缓,岩性、岩相变化不大,呈似层状、层状产出。矿床的形成与玄武岩有密切共生的关系中国吉林长白、浙江嵊县、云南等地的矿床根据矿石中 SiO2 和粘土矿物含量,将矿石分为三类1 硅藻土 (SiO 2 85%)2 粘土质硅藻土 (Si O2 50%85%)3 硅藻粘土 (Si O2 70%制触媒载体用(用于硫酸生产)二氧化硅(SiO 2)65%三氧化二铁(Fe 2O3)85%三氧化二铁(Fe 2O3)75656085%,Fe 2O3 65 60 19 5 0.9 2.2 80 5 380吉林桦甸硅藻土粉 1 8084
3、5.80 2.13 0.8 1.70 6.30 低于 80 1015 注:用于冶金、发电厂、石化、机车、造纸、玻璃、制糖、油漆、熔炉等的隔热材料。七、综合利用工艺技术硅藻土是生物成因的硅质沉积岩矿物,原矿中,往往拌生有大量的有机质和粘土类矿物,而赋存于硅藻土孔隙内的杂质很难用常规选矿方法除去,虽然酸浸法能提高硅藻土的品位,但由于硅藻土吸附能力强,使得酸溶液中的某些杂质又会进入硅藻,加之酸洗成本较高,又易造成严重的环境污染;通常硅藻土选矿加工流程为:原矿一段磨矿及干燥二段磨矿及干燥预分选旋流器分离粉状产品。若需要进一步加工则送回转窑煅烧(加熔剂或不加熔剂)-磨矿冷却分选分级填料级或助滤剂级产品。
4、由于矿石品位不同及对硅藻土产品的要求不同,分别采用干法或湿法选矿,其原理和应用范围列于表 7。表 7 硅藻土选矿方法选矿方法 选矿原理 应用对象 主要设备干法1 利用硅藻土与脉石密度(比重)的差异进行分选2 在一定的温度下加热干燥,除去其中的有机物及易挥发物,以及大量的水分等,使硅藻土得以富集高品位矿石 空气分离器旋转式干燥机湿法 根据硅藻土与脉石密度(比重)的差异进行分选 低品位矿石 水力旋流器很多领域都是利用硅藻土硅壳结构的多孔性,在加工时,必须注意保护硅藻骨骸的结构及独特形状,认真选择适宜的破碎磨矿设备及工艺条件,最大可能地保护硅藻结构完整,避免次生破碎。常用的磨矿设备是气流粉碎机。开发
5、生产实例我国目前还没有一个较完善的硅藻土选矿加工厂,只有几个单位从事了低品位硅藻土的选矿提纯研究,还未形成生产能力。云南西部某硅藻土矿选矿提纯该矿为粘土硅藻土,质地较好,经确定,硅藻土主要是舟形藻,其次是桅杆藻,月形藻园筛藻等。通过筛分分析,-25mm 占 51.97% ,SiO 2 的分布率为 63.05%,品位为 86.60%,比原土 SiO284.56%有较大提高,故可采用预先筛分除去粗粒级的办法提高入选品位。原土的理化性质列于表 8、9。表 8 云南西部某硅藻土矿的原土化学分析组 分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Cr TiO2含量,% 84.56 3.77 0.5
6、6 0.46 0.49 0.001 0.20组 分 Be Ba Zr Pb Mn Cu 含量,% 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 表 9 云南西部某硅藻土矿的原土物理性质松散密度,g/cm 3 比表面积,m 2/g 孔径分布, 活性,mg/g 显气孔率, %0.41 3.43 500300 150253 65自然堆积,度 摩擦角(铁板) ,度 摩擦角(水泥板) ,度 液限,% 5560 4548 6570 72.29 经磁选试验、磁重分离试验,选择性絮凝磁重分离试验、活化焙烧试验等。其结果分别列于表(10-13)表 10 云南西部某硅藻土矿磁选试验结果品
7、位,% 回收率,%试验名称及最佳条件 产品名称SiO2 Fe2O3 SiO2 Fe2O3磁场强度试验:最佳磁场强度 H 为 1440kA/m 精土 86.95 0.41 78.57 38.57聚磁介质试验:最佳聚磁介质 2#钢毛 精土 87.16 0.31 86.38 34.07给矿浓度试验:最佳给矿浓度 15% 精土 87.36 0.29 76.48 31.17冲洗水量试验:最佳冲洗水量 300ml/min 精土 87.89 0.27 75.45 39.15表 11 云南西部某硅藻土矿磁选-重选试验结果胶管出口与最低点的距离 精土品位,% 精土中 Fe2O3 含量,% 回收率,%0 cm 8
8、5.61 0.35 73.1630 cm 88.72 0.25 72.19表 12 云南西部某硅藻土矿选择性絮凝-磁-重选试验结果品位, % 回收率, %试验条件 产品名称 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO原矿磁力搅拌擦洗聚凝(淀粉50g/t,浓度磁重产物 61.82 1.36 8.52 1.05 1.45 21.73 72.45 67.44 68.03 88.52硅藻精土 94.76 0.22 1.75 0.21 0.08 78.47 27.55 32.56 31.97 11.4810%)磁重选给 矿 84.93 0.56 3
9、.77 0.46 0.49 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00表 13 云南西部某硅藻土矿活化焙烧试验结果活化焙烧时间试验 活化焙烧温度试验焙烧时间h(600C )焙烧前SiO2 含量, %焙烧后SiO2 含量, %焙烧温度, C(6h)焙烧前SiO2 含量, %焙烧后SiO2 含量,%34681094.7690.1490.1490.1490.1496.5692.1492.6392.8193.63300500600700800900110089.0789.0789.0789.0789.0789.0789.0790.0792.9093.1493.5794.319
10、2.6392.63磁选能有效地除去原土中的 Fe2O3,可得到 SiO2 含量达 87.89%、Fe 2O3 含量 0.27%的产品,絮凝磁重分离能有效分离比磁化系数很小,粒度很细的硅藻颗粒,选择性絮凝可将Fe2O3 等杂质絮凝成团聚体,使之变成较大颗粒利于磁选分离和重选分离,活化焙烧不仅可以除去硅藻土中的有机质,起到提纯作用。当活化焙烧温度在 700800时,活化效果最好,可使精土品位提高 25 百分点。总之,在原土 SiO2 为 84.56%、Al 2O3 为 3.77%、Fe 2O3 为 0.56%情况下采用预先分级脱杂选择性絮凝磁重选分离流程,可以取得适合于生产助滤剂的硅藻土精土(见表
11、 13) 。目前已用该法建厂生产。选矿粘土焙烧后指标为:SiO 296.71%、Fe 2O30.63%、Al 2O31.67%、CaO 0.2%、MgO 0.10%。八、开发利用现状及发展趋势美国是硅藻土的最大生产国,产量近 70 万吨,其产量的 64%用于过滤;丹麦是欧洲硅藻土的主要生产国,其主要产品是粘土质硅藻土,含 30%的柔性粘土,煅烧后用于生产轻质保温板条和板。我国由于优质土很少,仅吉林长白一处,近年来硅藻土助滤剂工业发展很快,由 70 年代未两条简易生产线(生产能力 1000 吨左右)发展到 70 多条,生产能力 10万吨左右;其中除云南、浙江嵊县采取物理化学法将三级土提纯为一级土,内蒙化德县助滤剂厂用本地硅藻土做原料外,几乎都用长白硅藻土做原料,包括上海、宁波、成都等地厂家。而长白已与美国富力特公司合作,在建成两条 1.5 万吨助滤剂生产线基础上,又新建一条年产 2 万吨助滤剂生产线,预计我国对助滤剂的需求量将会进一步增长,随着人口的增长,工业建设的高速发展,对净水和饮用水的需求量就增多了,随之需要用更多的象硅藻土那样的廉价过滤材料来循环净化水液。由于燃料价格上涨。粘土质硅藻土砖和板在内的保温耐火材料将得到更大量的应用,特别是油井钻探水泥是一个发展中的市场。