硅藻土是一种典型的含硅质生物沉积岩,其化学成分也以SiO2成分为主,还含有Al2O3、Fe2O3和碱金属等杂质。非海相硅藻土中常伴有淡水海绵骨针、金藻内生孢子等孢子等生物遗骸,在海相硅藻土中常伴有硅鞭毛虫类、放射虫等硅质生物遗骸。除此之外,还经常有各类黏土矿物和碎屑矿物参与,硅藻土中的SiO2与矿物和岩石中的SiO2不同,通常称为硅藻质氧化硅,是生物成因的。硅藻土的正确英文单词是diatomite或diatom earth。我国对硅藻土也有不同的称呼,如白泥、白土、山粉、硅藻土和观音土等。
(一)地质研究及开发
国外对硅藻土的研究始于19世纪。1870年在美国密苏里州西南部发现硅藻土,1872年开始开采利用,并成立了美国硅藻土公司。
我国对硅藻土的研究始于20世纪30年代。1935年,杨钟健教授在山东临朐县进行地质工作时发现了硅藻土矿床,并进行了地质研究工作。20世纪50年代以来,特别是近些年来,硅藻土及其相关领域的地质研究和勘探工作都得到了很大进展。
我国与硅藻土有关的化石硅藻理论研究工作始于1962年,对化石硅藻的植物群组合面貌、沉积环境、岩相古地理、生态及结构构造等进行了系统的研究,在硅藻土资源的地质勘察、矿床评价等地质工作中起到了重要作用,并取得了较大成果。20世纪50年代以来,我国硅藻土的地质研究工作在地矿、化工、冶金等部门中一直不断,全国已在14个省(自治区)发现了大量的硅藻土资源,探明储量的矿区有34处。
我国硅藻土资源的开发与应用始于20世纪40年代,自1935年杨钟健先生发现山东临朐硅藻土之后,至20世纪50年代中期,一直处于生产原土及加工原土的初等水平。直到50年代后期,我国硫酸工业亟需解决催化剂载体来源短缺的问题,化工部门才开始国内硅藻土的试验工作,并成功地利用山东临朐县的硅藻土生产出第一代钒催化剂载体。20世纪60年代初期,同济大学采用浙江嵊县硅藻土研制成功了硅藻土助滤剂,1966年由当时的宁波市江北矿粉厂(现名为宁波市染料化工厂)与同济大学合作投入批量生产,开创了我国助滤剂国产化的新局面。20世纪80年代初,硅藻土及其产品需求量开始逐年上升,从而大大促进了我国硅藻土工业的发展。硅藻土的地质研究、开发利用及产品系列化也有了较大发展。
(二)资源及开发利用
中国硅藻土资源丰富,截至2000年年底,已有14个省(自治区区)(吉林、黑龙江、河北、内蒙古、山东、山西、浙江、江西、福建、广东、海南、四川、云南、西藏)发现硅藻土矿床(点),但主要集中于东部和西南地区,资源量估计可达20亿吨,其中吉林省探明硅藻土储量达1.80亿吨,远景储量3亿吨,探明储量居全国之冠。根据有关资料统计,我国硅藻土按保有储量计算,吉林省的硅藻土占全国总量的55.06%,其次为云南储量占全国总量的20.12%,浙江为11.12%,河北为7.27%、四川约为3%,其他各省(自治区)依次为内蒙古、福建、山东、广东、海南和西藏。特大型、大型矿床主要分布在云南、广东、浙江、吉林、黑龙江、河北等省。我国硅藻土资源的分布不但具有明显的区域性,而且在成矿年代上也有一定的差异性。
我国硅藻土 1995 年产量约为 20 万吨,主要以浙江和吉林为主。据 1995 年《Mineral commodity Summaries》统计,1995年世界硅藻土产量为150万吨,其中美国67万吨,法国25万吨,前苏联12万吨,丹麦9.5万吨,韩国7万吨,德国5万吨、墨西哥5万吨,西班牙4万吨,其他国家共16万吨。我国硅藻土产量约占世界总产量的14%左右,居世界第三位。据有关资料,到2000年,硅藻土年消耗量增到30万吨,按我国已探明储量计算,可满足需求至数百年。
硅藻土作为一种非金属矿产,利用已有百年历史。因其具有质轻、孔隙度大、吸附性强、热稳定性好、熔点高和抗腐蚀等优良的性能,而被广泛用作助滤剂、填充剂、催化剂载体、隔热保温材料、吸附剂以及漂白材料等。
我国硅藻土矿质量较好,易选、埋藏浅、覆盖层薄、产状平缓而矿层稳定,所以一般都以露天开采为主。通过精选,使硅藻土中的硅藻更加富集,从而提高硅藻土SiO2含量,达到工业利用要求。
我国硅藻土的生产主要集中于云南腾冲、吉林长白及敦化、浙江嵊县、四川、河北等地,其他各硅藻土资源省(市、自治区)均有生产,但生产能力及规模较小。1995年全国总生产能力达到35万吨/年。硅藻土经破碎、混合、磨碎和烘干后的产品,一般称硅藻土粉。经水选、酸处理等工艺提纯的精硅藻土称为精土。精选使用焙烧方法的硅藻土产品称焙烧级硅藻土。加熔剂焙烧的称为熔剂焙烧级硅藻土。用这些经选矿加工等工艺形成的产品有许多特性,用途广泛,其产品可达500多种。目前世界上多用于生产助滤剂、填料、保温隔热材料、化肥及药剂载体、工业吸附剂、炸药密度调节剂等。我国对硅藻土的用途近年来不断拓展,其主要用作助滤剂、填料、建材、吸附剂、涂料、保温隔热材料、硅藻土载体及钒催化剂载体等,并有部分出口。
我国1965年开始进口硅藻土产品。20世纪90年代以来,硅藻土出口量不断增加,对外贸易量不断扩大,1995年全国出口硅藻土粉约13.43万吨,主要出口日本、意大利、荷兰、法国、比利时、韩国、美国等,而进口硅藻土约0.38万吨,主要来自美国、日本、法国等国家。随着我国硅藻土工业的发展,其出口贸易将会不断扩大,进口量将逐年降低。
|