什么是硅藻土助滤剂？( 二 ) _硅藻土作为助滤剂的原理?

表2-49-2 中国硅藻土孔结构的分布情况
硅藻土作为固体酸，显微弱的酸性，可与弱碱发生反应。硅藻土表面为大量硅羟基所覆盖，并有氢键存在， OH基团也在硅藻土细孔内表面分布。这些OH基团是使硅藻土具有表面活性、吸附性和酸性的本质原因。硅藻土表面有自由水和束缚水。单分子水与单个SiOH键合，红外谱带位于1627 cm-1处，为自由水；由氢键而形成的水分子簇与孔表面SiOH基团以氢键键合形成网状结构，这种水位于红外谱带3400 cm-1处，为束缚水。自由水与SiOH结合较弱，温度较低即可除去；束缚水与SiOH形成网状结构，键合力强，高温才能除去。硅藻土经热处理后，孔体积增大，小孔因熔结而失去孔性质。400℃时比表面积最大，温度大于600℃开始有熔结现象。温度继续升高至900～1250℃结构发生变化，无定形SiO2失水结晶为方石英。当用γ射线辐射以后，原子发生重排，有新的强度线出现。
三、用途
硅藻土具特殊的结构和化学稳定性，适用于很多领域。不同生物种属组成的硅藻土和用途有一定的关系。硅藻土经选矿加工的终端产品称硅藻土粉、精土、焙烧级硅藻土及熔剂焙烧级硅藻土，各有一定的技术指标，用途十分广泛，产品达500余种之多。
1）助滤剂。硅藻土具有独特的微孔结构和颗粒分布特征，可形成高度渗透性的过滤层，从而能够截留各种杂质微粒，滤除最细小的悬浮固体，甚至可以滤除1～0.1μm大小的微粒杂质，使滤液达到高度洁净。所以，硅藻土是一种理想的过滤介质，将它作为助滤剂已成为其应用的新的发展方向。目前，硅藻土助滤剂广泛应用于许多工业部门的固液分离和液体净化。例如，用于酒类、饮料、酱油、醋、酶制剂、糖、糖浆等食品及饮料的过滤；用于润滑油、动物油、植物油、切削油、变压器油等油类的过滤；用于油漆、染料、甲醇、酸类、电镀液、胶液、溶剂等化工产品的过滤；用于医药、注射液、链霉素、四环索等医药产品的过滤；用于处理污水、工业废水、饮用水、游泳池水等水的过滤。采用低酸并添加活化剂工艺，能将硅藻土制成高效活性白土，可用于工业脱色过滤等。
2）功能填料。硅藻土的第二大用途是作功能填料。硅藻土的独特硅藻结构、低密度、高吸附能力、大的比表面积、较低的磨蚀性，使之可用于涂料、油漆、纸张、橡胶、塑料、医药、牙膏、化学剂等制品的填充剂，隔热材料、农药、催化剂载体，色谱固定剂、抛光剂、磨料、增光剂等，例如作结构填料可以调节涂层的光泽度和辉度；作磨料可以在银抛光粉中使用，抛光金属表面，在国民经济中有相当重要的作用。
3）隔热保温原料。硅藻土多孔、重量轻，是制造优质隔热保温材料的良好原料。利用硅藻土制成隔热产品的导热系数几乎比粘土质和高铝质制品低一半。而且，工艺简单，不需要复杂的设备，耗能量少，价格较低。硅藻土隔热制品中氧化硅含量高，可耐1000℃左右的高温，能满足工业窑炉中隔热材料的耐高温要求，因而被广泛用于冶金、化工、建材，电力、石油化工等部门。以硅藻土为原料生产的硅酸钙板是极好的隔热保温材料，可经受650～1000℃的高温，在高层建筑等工程中使用量很大。
4）催化剂载体。天然硅藻土的多孔结构，使其具有较好的比表面积、孔隙体积、孔径分布等特性，从而成为生产硫酸用的钒催化剂优良载体，使活性加大、热稳定性好，能提高强度和延长使用寿命。硅藻土还是一种不可缺少的水泥混合材料，将硅藻土粉在800～1000℃温度下焙烧，与硅酸盐水泥按重量以4∶1相混合，即成耐热混合材料。用硅藻土制成的特种水泥，可供石油钻井用作低比重水泥，或供在裂隙与多孔洞的地层中使用，以防止水泥浆漏失和避免水泥浆过重而堵塞低压油气层。
5）吸附剂。它还可作吸附剂，吸附相当于自身重量2.5倍的水。经特殊加工的硅藻土粉甚至在加入本身重量50%的水后仍然似乎是“干”的。