1.4干法重力层析分离法 【5】
该法的原理是利用硅藻土中碎屑矿物、粘土矿物和硅藻壳比重的差异，通过超声波振动和旋风分离，将碎屑矿物与粘土矿物和硅藻壳分离，从而达到提纯的目的，因此要精选的硅藻土， 含水量要小于5％，粒度要小于80目，Si02不低于70％。用这种方法提纯的硅藻土，Al203和Fe203降低的幅度可与酸浸法媲美， 见表4。
表4
干法重力层析分离法的精选效果（%）
产地 土 种 SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O CaO MgO |
浙江嵊州 原 土 80.30 10.79 4.94 1.64 0.36 0.45 0.78
精 土 90.21 2.66 1.20 1.48 0.40 0.15 0.28 |
吉林长白 原 土 81.39 9.77 3.18 0.74 0.26 0.41 0.44
精 土 93.16? 3.33 1.08 0.60 0.28 0.17 0.20 |
山东临朐 原 土 79.70 8.31 5.57 0.86 0.32 1.27 1.36
精 土 94.64 0.29 0.41 0.42 0.41 0.36 0.11 |
2、化学提纯
硅藻土不同矿物的化学性质上存在差异，采用化学方法或化学与物理相结合来实现矿物的分离与提纯。化学提纯主要包括焙烧和酸浸。
2.1酸浸法
酸浸是酸与硅藻土中粘土等杂质反应生成可溶性盐后经过滤、洗涤、干燥达到提纯的目的。硅藻土酸浸提纯普遍使用盐酸和硫酸，将一定浓度的盐酸或硫酸与原土按照一定的液固比例混合搅拌均匀，在适宜的温度下反应一定时间，使硅藻土中的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等粘土杂质与酸反应生成可溶性盐类，然后经压滤、洗涤、干燥，即得优质纯硅藻土。试验已经证明，盐酸和硫酸的酸浸效果相近。如果用于钒催化剂载体的精土提纯，必须用硫酸，防止带入氯离子，其他用途可以用盐酸。【6】根据不同矿石特点和精土的用途要经过实验来确定酸处理的浓度、
用酸量、酸处理液固比、酸处理温度、酸处理时间。
硅藻土经酸浸精选后，使堵塞在硅藻体微孔内的粘土杂质及硅藻体内部的可溶性金属氧化物被大量除去，使硅藻土堆密度变小，比表面积和孔容等增大，微孔结构得到明显改善，可以满足一些高附加值应用领域对硅藻土较高质量的要求。但是酸浸提纯的缺点是用酸量和洗涤用水量比较大，成本较高，并且提纯工艺中产生大量的废酸液。在废酸综合利用方面做的研究表明，通过高浓度废酸补新酸后循环利用一次，循环利用一次的废酸经浓缩结晶分离出大部分硫酸铝和硫酸铁后，适当稀释再补充新酸，可用于生产硫酸钙和硫酸钠，而硫酸铝和硫酸铁可生产硅藻土水净化剂。【7】
2.2焙烧法
焙烧是在适宜的温度条件下，去除硅藻土中的有机质和结构水。焙烧提纯硅藻土是一种简便、经济、有效的提纯方法。尤其对高烧失量型硅藻土进行了焙烧提纯试验，效果极佳。云南先锋高烧失量型硅藻土，通过600～800℃煅烧，SiO2含量由49.83%提高到64.84%，提高了15.01个百分点【8】，结果见表5
表5焙烧法的提纯效果（%）
土 种 SiO2 Al2O3 CaO MgO TiO2 Fe2O3 SO3 P2O5 K2O Na2O Loss |
原 土 48.43 12.60 8.08 5.29 1.63 1.14 1.47 0.38 1.38 0.18 24.73
焙烧土 64.84 16.43 9.00 7.45 1.52 1.29 0.90 0.32 1.81 0.13 3.29 |
3. 物理化学综合提纯法
3.1微波作用下提纯法[9]
微波是一种波长很短的电磁波，具有内外同时加热和选择性加热等特性，加热效率高，可消除传统加热的“冷中心”的问题，在工业、农业、医学以及家庭等领域正逐步得到应用【9～12】。许多试验研究结果表明微波作用可以加快化学反应【10～13】。研究部门专门研究了微波作用下硅藻土的提纯过程。根据热力学理论研究了微波加快化学反应速率的机理，研究了微波作用下硅藻土提纯的影响因素和工艺条件，研究结果表明：随着浸出时间的延长，微波功率的增加，硫酸浓度的加大，硅藻土中的 Fe203含量减少，Fe203浸出率增加。采用擦洗碎解分散-分级除杂-微波酸浸除铁工艺，可以获得成分上完全合格的助滤剂产品。主要提纯工艺如下：
擦洗碎解分散—分级除杂—微波酸浸除铁
3.2 焙烧和酸浸法【14】
洛阳理工学院材料工程系王利剑博士等人采用焙烧和酸浸法对硅藻土进行了提纯处理，探索出了硅藻土提纯的最佳工艺参数。扫描电镜分析显示实验制备的硅藻精土内部微孔孔道得到了较好的疏通．化学分析表明硅藻精土中SiO2品位达90％以上．各项指标已达到国家一级硅藻土标准。提纯工艺如下：
原硅藻土一煅烧一冷却一酸处理一稀释一过滤一洗涤一干燥一精硅藻土。
其他物理化学综合提纯法还有很多，如：四川米易硅藻土，曾采用过擦洗一沉降一强磁选一酸浸一焙烧和捣浆一沉降一酸浸一焙烧的方法，效果很好。酸浸法经过几十年的发展，方法可靠，工艺成熟，用途广泛。随着科学技术的不断向前发展硅藻
土提纯又发展了酸浸法与重选、磁选、热浮选、擦洗、等各种提纯方法的新结合。
4 结 语
我国硅藻土资源虽然丰富，但大部分是中低品位的硅藻土，优质土较少，从品种和产品质量上均不能满足市场需求，在许多领域无法充分应用。目前国外已开发出500多种产品．其中助滤剂就达150多种，我国硅藻土助滤剂仅10多种．每年仍需进口大量的产品，开发硅藻土新产品迫在眉睫。所以，着重研究解决硅藻土的提纯问题显得尤为重要，因此，根据硅藻土的矿物结构、矿物基本物理化学性质，通过系统的基础研究，通过物理和化学提纯方法将中低品位的硅藻土提纯为一级土，将一级土提纯为优级土。可以为硅藻土精细产品加工提供优质原料，进而开发性能优良的硅藻土新产品，拓宽硅藻土的应用领域，不断为硅藻土行业创造新的机遇。相信我国的硅藻土应用领域将更加宽广，发展前景将更加广阔。
参考文献：
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【2】王泽民，岳贵春，等，硅藻土提纯的研究，《建材地质》，1996，（5）
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【6】于漧，关于硅藻土精选的试验研究，《非金属矿》，1985，（3）.
【7】王泽民，马小凡，等，酸法提纯硅藻土及废酸综合利用研究【J】.非金属矿，1995，
（103）.
【8】于漧，关于硅藻土煅烧的试验研究，《非金属矿》，1987，（4）.
【9】谷晋川，张允湘等，微波作用下硅藻土提纯研究，《矿冶工程》，2004，24卷5，
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【11】 回瑞发，徐玉书，许静，等．微波作用下硅藻土中氧化物析出量的实验研究[J]．
吉林大学自然科学学报，1994(3)：71—74．
【12】汤建伟，钟本和，许秀成，等．微波作用下促进磷矿分解反应的研究[J]．化工矿
物与加工，2ooK5)：13—17．
【13】彭金辉，杨显万．微波能技术新应用[M]．昆明：云南科技出版社，1997．
【14】王利剑，刘 缙，硅藻土的提纯实验研究，《化工矿物与加工》，2008，8，6～8. |
