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      硅藻土助濾劑的應用研究

      2015-5-14 9:41:22點擊:

      今天宜興市君聯物資有限公司的小編給大家介紹硅藻土助濾劑的應用研究

      什么是硅藻土呢?

      硅藻是最早在地球上出現的原生生物之一,生存在海水或者湖水中。硅藻土,是被稱之為硅藻的單細胞植物死亡后經過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。

      硅藻土礦床屬硅質巖石生物化學沉積成因,是由硅藻類動物和其它生物的硅質骨骼部分的堆積和隨之改造而成。硅藻土(diatonite)由于硅藻土具有細膩、松散、質輕、多孔、吸水和滲透性強、對人無毒無害等特點,并有特殊的結構構造使得它具有許多特殊的技術和物理性能,如大的孔隙度,較強的吸附性、質輕、隔音、耐磨耐熱并有一定的強度,被廣泛用于輕工、化工、建材、石油、醫藥、衛生、等部門,近些年也被廣泛應用于水處理行業。
      硅藻土礦產資源分布
      硅藻土是一種硅質巖石,世界上有20多個國家產出硅藻土礦。主要分布在中國、美國、丹麥、法國、蘇聯、羅馬尼亞等國。我國硅藻土礦床大多形成于第三紀和第四紀,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,其中規模較大,工作做得較多的有吉林、浙江、云南、山東、四川等省,其中吉林省礦床數最多(18個),保有儲量也最多,達21119萬t;其次是云南省,保有儲量7752萬t。分布雖廣,但優質土僅集中于吉林長白地區,其他礦床大多數為3~4級土,由于雜質含量高,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志之一,SiO2高則質優。在大型礦床中吉林省長白縣外圍普查區SiO2含量較高,達到80.69%;其次是吉林省長白縣西大坡詳查區,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個大型礦床平均SiO2含量64.64%,19個大、中型礦床平均SiO2含量67.90%,即礦石質量多數屬中等。
      6個大型礦床共計保有儲量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模最大,詳查區及外圍普查區合計保有儲量16207萬t;其次是云南省尋甸縣先鋒礦區,保有儲量為7760萬t;第三位是浙江省浦義礦區,保有儲量3580萬t。
      硅藻土礦經常與粘土礦共生,粘土可以單獨成層,也可與硅藻土相雜,形成粘土質硅藻土或硅藻質粘土。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最為典型。
      硅藻土礦成礦時代一般較新,埋藏多數不深,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)粘土質硅藻土  (SiO2 50%~85%)
      (3)硅藻粘土  (SiO2 <50%)


      硅藻土助濾劑

       硅藻土助濾劑

      綜合利用工藝技術

      硅藻土是生物成因的硅質沉積巖礦物,原礦中,往往拌生有大量的有機質和粘土類礦物,而賦存于硅藻土孔隙內的雜質很難用常規選礦方法除去,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,使得酸溶液中的某些雜質又會進入硅藻,加之酸洗成本較高,又易造成嚴重的環境污染;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—預分選—旋流器分離—粉狀產品。若需要進一步加工則送回轉窯煅燒(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品。

      由于礦石品位不同及對硅藻土產品的要求不同,分別采用干法或濕法選礦,其原理和應用范圍列于下表。

      很多領域都是利用硅藻土硅殼結構的多孔性,在加工時,必須注意保護硅藻骨骸的結構及獨特形狀,認真選擇適宜的破碎磨礦設備及工藝條件,最大可能地保護硅藻結構完整,避免次生破碎。常用的磨礦設備是氣流粉碎機。

      我國目前還沒有一個較完善的硅藻土選礦加工廠,只有幾個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能力,其中云南西部某硅藻土礦選礦提純生產就達到了一定規模。

      該礦為粘土硅藻土,質地較好,經確定,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,故可采用預先篩分除去粗粒級的辦法提高入選品位。原土的理化性質列于以下兩表中。

      磁選能有效地除去原土中的Fe2O3,可得到SiO2含量達87.89%、Fe2O3含量0.27%的產品,絮凝—磁—重分離能有效分離比磁化系數很小,粒度很細的硅藻顆粒,選擇性絮凝可將Fe2O3等雜質絮凝成團聚體,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質,起到提純作用。當活化焙燒溫度在700—800℃時,活化效果最好,可使精土品位提高2~5百分點。

      總之,在原土SiO2為84.56%、Al2O3為3.77%、Fe2O3為0.56%情況下采用預先分級脫雜—選擇性絮凝—磁重選分離流程,可以取得適合于生產助濾劑的硅藻土精土(見表13)。目前已用該法建廠生產。選礦粘土焙燒后指標為:SiO296.71%、Fe2O30.63%、Al2O31.67%、CaO 0.2%、MgO 0.10%。

      開發利用現狀及發展趨勢

      美國是硅藻土的最大生產國,產量近70萬噸,其產量的64%用于過濾;丹麥是歐洲硅藻土的主要生產國,其主要產品是粘土質硅藻土,含30%的柔性粘土,煅燒后用于生產輕質保溫板條和板。我國由于優質土很少,僅吉林長白一處,近年來硅藻土助濾劑工業發展很快,由70年代未兩條簡易生產線(生產能力1000噸左右)發展到70多條,生產能力10萬噸左右;其中除云南、浙江嵊縣采取物理—化學法將三級土提純為一級土,內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線基礎上,又新建一條年產2萬噸助濾劑生產線,預計我國對助濾劑的需求量將會進一步增長,隨著人口的增長,工業建設的高速發展,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過濾材料來循環凈化水液。由于燃料價格上漲。粘土質硅藻土磚和板在內的保溫耐火材料將得到更大量的應用,特別是油井鉆探水泥是一個發展中的市場。


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