硅藻土的主要化學(xué)成分為無定型二氧化硅，是一種天然多孔的硅質(zhì)礦物。硅藻土原礦中，大多伴生長石、高嶺土、云母和蒙脫石等粘土類礦物及有機(jī)質(zhì)，部分含量高達(dá)30%以上。這些伴生粘土礦物往往堵塞硅藻原始孔道，嚴(yán)重影響硅藻礦物材料多孔特性的發(fā)揮。
硅藻土選礦提純的目的就是要除去硅藻土中的鋁、鐵雜質(zhì)、碎屑及有機(jī)質(zhì)，將碎屑礦物、粘土礦物、有機(jī)質(zhì)等與硅藻顆粒分離，實(shí)現(xiàn)硅藻土的高值化利用。硅藻常見的選礦提純方法有干法或濕法分級(jí)、重力沉降、擦洗、浮選、磁選、化學(xué)選礦等。
1、干法或濕法分級(jí)
原理：干法或濕法分級(jí)是根據(jù)硅藻與脈石密度（相對(duì)密度）的差異，采用空氣分離器、旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)或水力旋流器等進(jìn)行硅藻土分選。
特點(diǎn)：分級(jí)選礦工藝成本較低、無污染，但由于硅藻本身吸附能力強(qiáng)，單純的分級(jí)分選，無法除去硅藻表面及孔內(nèi)的粘結(jié)性雜質(zhì)和薄膜鐵。
2、重力沉降分選
原理：重力沉降分選是分散預(yù)先脫去粗砂后，根據(jù)硅藻原礦中硅藻與雜質(zhì)礦物粒度、密度的差異，在水介質(zhì)中沉降速度的不同進(jìn)行分選的一種物理選礦方法。
特點(diǎn)：重選的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單。重力沉降主要是利用地球萬有引力場，只有顆粒較大或者顆粒與流體密度差異明顯的情況下，重力沉降作用才明顯。由于硅藻本身顆粒小，密度小，常規(guī)重力選礦往往分選效率較低，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，且由于硅藻與粘土顆粒分散不充分，加之兩者沉降性質(zhì)差異不明顯，沉降過程中，難免發(fā)生硅藻與粘土顆粒之間彼此夾雜沉降的問題，因此對(duì)于粘土含量較高的硅藻土礦很少得到高純度硅藻精土。
3、離心選礦
離心選礦的原理與重力選礦的分選原理相近，不同之處是重選利用的是重力，離心分選利用的回轉(zhuǎn)流產(chǎn)生的離心力，離心力可達(dá)到重力的數(shù)十倍甚至上千倍，從而可以加大顆粒的分層速度，提高設(shè)備的處理能力。流膜離心選礦技術(shù)的出現(xiàn)可以強(qiáng)化微細(xì)粒分選精度。
4、擦洗法
原理：擦洗是利用水流以及顆粒之間的機(jī)械剪切力使硅藻殼表面的鐵質(zhì)薄膜以及與硅藻顆粒粘結(jié)的粘土雜質(zhì)和有機(jī)質(zhì)與其解離。
目前，主要的擦洗方式有機(jī)械擦洗、棒磨擦洗、加藥擦洗等。一般來說，擦洗的次數(shù)越多，精選的效果越好，特別是對(duì)粘土礦物含量較高的硅藻土原礦。
特點(diǎn)：擦洗的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，但是單一的常規(guī)擦洗，只能實(shí)現(xiàn)硅藻顆粒與粘土類雜質(zhì)的解離，不能將硅藻與細(xì)粒粘土類雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)分選，一般還需結(jié)合其它分選工藝。
5、酸浸法
原理：酸浸提純硅藻土是利用硅藻不溶于酸（HF除外），而其它的礦物雜質(zhì)能夠遇酸溶解的特性來實(shí)現(xiàn)硅藻土的提純。
酸浸法是目前制備釩催化劑載體及精細(xì)化工產(chǎn)品應(yīng)用比較多的一種方法，常用的酸為硫酸或鹽酸。
特點(diǎn)：酸浸法是目前硅藻土提純效果最好的一種選礦工藝，SiO2含量可以提高20%~42%，能夠?qū)①x存于硅藻孔隙內(nèi)的大部分雜質(zhì)除去。但其缺點(diǎn)也很明顯，由于采用高溫、濃酸處理，用酸量和洗滌用水量較大，嚴(yán)重污染環(huán)境，而且選礦成本和生產(chǎn)過程中設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較高，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。此外，原礦中的粘土礦物經(jīng)酸破壞后會(huì)形成無定型SiO2，但此種SiO2不具有硅藻殼體的孔結(jié)構(gòu)，成為次生雜質(zhì)礦物。
6、焙燒法
原理：焙燒法是目前硅藻土提純比較經(jīng)濟(jì)、有效的一種方法，尤其是對(duì)于高燒失量的硅藻原礦，通過煅燒（煅燒溫度一般為600℃～1000℃），硅藻土原礦中的有機(jī)質(zhì)及其它低沸點(diǎn)雜質(zhì)被除去，SiO2含量顯著提高，同時(shí)表面酸強(qiáng)度得到增加。
硅藻土的比表面積隨焙燒溫度的提高而變大，450℃焙燒后達(dá)到最大值；此后隨焙燒溫度的升高而變小，焙燒溫度達(dá)到900℃以上以后，焙燒就會(huì)對(duì)硅藻殼體孔結(jié)構(gòu)有破壞作用。
特點(diǎn)：焙燒法具有一定的適用局限性，只適合高燒失量硅藻土，對(duì)粘土類雜質(zhì)無去除效果，一般需要與其它方法配合使用。
7、熱浮選法
原理：熱浮選法是根據(jù)硅藻殼體與粘土礦物、有機(jī)質(zhì)吸水、吸熱性能的不同，利用了在65℃以上硅藻活性很強(qiáng)而易與粘土和炭質(zhì)分離的特點(diǎn)，硅藻土礦經(jīng)陳化、破碎、制漿、通蒸汽，經(jīng)40~50min的浮沉，料漿分成四層，自上而下，其中第二層即為硅藻含量最高的精土。將其分流后，精土料漿用板框壓濾機(jī)脫水、干燥得到最終精土產(chǎn)品。
特點(diǎn)：顯然，這種方法雖實(shí)用但很難控制，難以得到質(zhì)量穩(wěn)定的硅藻精土產(chǎn)品。
8、選擇性絮凝法
原理：選擇性絮凝法指的是通過添加選擇性絮凝劑，使微粒狀粘土礦物，絮凝為較粗的團(tuán)塊，從而使硅藻殼與粘土礦物分離。
特點(diǎn)：選擇性絮凝工藝的選礦效果影響因素主要包括絮凝劑種類、絮凝劑用量、絮凝時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、濃度、溫度等，由于影響因素較多，選礦條件較為苛刻，實(shí)際生產(chǎn)中難以實(shí)施。
目前，硅藻土物理選礦的難點(diǎn)在于如何解決硅藻顆粒與微細(xì)粒雜質(zhì)礦物的分散、分離以及如何提高分選效率問題上，主要表現(xiàn)為：
（1）由于微細(xì)粒礦物分散后容易發(fā)生二次團(tuán)聚，將會(huì)影響后續(xù)選礦作業(yè)的選擇性，因此，微細(xì)粒礦粒高效分散技術(shù)的開發(fā)是提高后續(xù)硅藻土選礦選擇性和分選精度的前提；
?。?）由于常規(guī)重力沉降選礦僅僅依靠地球萬有引力，分選精度和效率較低，而且不能連續(xù)進(jìn)行，選礦廠占地面積大，分選精度與分選效率低。因此，低品位硅藻土選礦必須提高分選精度和分選效率。層流離心分選是在離心力場中進(jìn)行，可以強(qiáng)化細(xì)粒礦物的分離效果，提高分選的選擇性、分選精度及分選效率。
由于低品位硅藻土復(fù)雜的理化特性，單一的選礦提純工藝往往得不到高純度硅藻精土，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一般要綜合多種選礦提純方法對(duì)硅藻土進(jìn)行提純。
時(shí)間：7月10-12日，地點(diǎn)：北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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