【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )。2004年世界硅藻土生產(chǎn)為196萬(wàn)t，至2007年達(dá)220萬(wàn)t，生產(chǎn)增長(zhǎng)較快的有中國(guó)和智利，這在某種程度上抵消了美國(guó)、西班牙的減產(chǎn)以及冰島Kisilidjan工廠2004年的關(guān)閉。美國(guó)和中國(guó)繼續(xù)主宰世界硅藻土的生產(chǎn)，而趨勢(shì)是向中國(guó)集中。近年來(lái)，在阿爾及利亞、阿曼、新西蘭和贊比亞發(fā)現(xiàn)新的礦藏，俄羅斯的摩爾多瓦共和國(guó)也有660萬(wàn)m3的高品位硅藻土產(chǎn)出。美國(guó)是世界最大的生產(chǎn)國(guó)，硅藻土產(chǎn)量居世界第一。目前，美國(guó)在4個(gè)州有7家公司、11個(gè)礦山、9家加工廠生產(chǎn)硅藻土，2007年產(chǎn)量達(dá)83萬(wàn)t，其中加利福尼亞州和內(nèi)華達(dá)州是美國(guó)硅藻土生產(chǎn)的主要地區(qū)(2006年占美國(guó)總產(chǎn)量的78%)。2006年中國(guó)硅藻土原礦產(chǎn)量(據(jù)中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì))約70萬(wàn)t左右，預(yù)計(jì)2010年，中國(guó)產(chǎn)硅藻土80萬(wàn)t。中國(guó)目前有硅藻土生產(chǎn)企業(yè)31家，助濾劑廠40余家。中國(guó)的硅藻土生產(chǎn)礦山一般規(guī)模較小。2 世界硅藻土的消費(fèi)世界主要消費(fèi)國(guó)家有美國(guó)、獨(dú)聯(lián)體、法國(guó)、丹麥、德國(guó)等。2007年世界硅藻土產(chǎn)量220多萬(wàn)t，世界各國(guó)對(duì)硅藻土的需求及消費(fèi)不同。用于助濾劑的比例占消費(fèi)總量的55%～60%，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家硅藻土用于助濾劑的比例占消費(fèi)量更高，其消費(fèi)比例：助濾劑65%、合成填料15%～20%，催化劑載體8%～10%。美國(guó)占世界硅藻土消費(fèi)第一位。2007年美國(guó)消費(fèi)總量的60%用于助濾劑，20%用于水泥配料，填料10%，吸附劑5%，其他約5%。西歐硅藻土消費(fèi)近年有上升的趨勢(shì)，年均消費(fèi)量在70萬(wàn)t左右，消費(fèi)比例與美國(guó)接近。中國(guó)硅藻土消費(fèi)量為60萬(wàn)t左右，主要用作助濾劑，隔熱保溫材料和功能填料等。國(guó)內(nèi)外硅藻土產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)比見(jiàn)表2。3 國(guó)際市場(chǎng)貿(mào)易目前，硅藻土每年的國(guó)際貿(mào)易量約為50萬(wàn)t，主要出口國(guó)為美國(guó)、中國(guó)、丹麥、法國(guó)、西班牙、加拿大、墨西哥等；主要進(jìn)口國(guó)為荷蘭、加拿大、中國(guó)臺(tái)灣、日本、韓國(guó)、比利時(shí)、澳大利亞、德國(guó)等。美國(guó)一直是世界上最大的硅藻土出口國(guó)。2006年美國(guó)硅藻土出口量為15萬(wàn)t，出口占美國(guó)國(guó)內(nèi)硅藻土生產(chǎn)的22%。，出口占美國(guó)國(guó)內(nèi)硅藻土生產(chǎn)的22%。據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)字，出口目的國(guó)有83個(gè)，；；；；；，占美國(guó)總出口的56%。2006年美國(guó)出口的平均價(jià)格為FAS 324美元/t；美國(guó)國(guó)內(nèi)出廠價(jià)格2003～2007年分別為2525272220美元。美國(guó)也進(jìn)口少量原礦。2007年美國(guó)進(jìn)口量4 000 t左右，進(jìn)口來(lái)源主要有：法國(guó)34%、德國(guó)11%，意大利12%、墨西哥35%，其他8%。丹麥?zhǔn)莾H次于美國(guó)的第二出口國(guó)，主要出口硅藻土產(chǎn)品。法國(guó)是西歐最大的助濾劑硅藻土出口國(guó)，但也從德國(guó)、西班牙及美國(guó)進(jìn)口吸附劑及保溫材料。硅藻土在中國(guó)屬于高檔非金屬礦物，開(kāi)采成本也較高，國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格多年來(lái)一直維持在500～600美元/t。中國(guó)硅藻土產(chǎn)量占世界第二位，；，有較大幅度減少。中國(guó)硅藻土的出口量與產(chǎn)量相比，還是較少的。出口目的地主要有臺(tái)灣省以及日本、韓國(guó)、印度、俄羅斯和泰國(guó)等。表3～5為中國(guó)硅藻土近年進(jìn)出口情況統(tǒng)計(jì)。中國(guó)是硅藻土生產(chǎn)大國(guó)，但也高價(jià)進(jìn)口部分硅藻土，中國(guó)近年年均進(jìn)口量在1 500t左右。中國(guó)進(jìn)口硅藻土及其制品的來(lái)源地主要是美國(guó)，2006年從美國(guó)進(jìn)口硅藻土1 ，；2007年，從美國(guó)進(jìn)口931t，金額83萬(wàn)美元。其次是日本，2007年從日本進(jìn)口231t，金額34萬(wàn)美元，平均價(jià)格1 ，進(jìn)口價(jià)格比我國(guó)對(duì)日出口()要高出5倍之多。值得注意的是，；而經(jīng)臺(tái)灣加工再出口到內(nèi)地(2006年、2007年每噸平均價(jià)格1 )要高出50～100倍。表6是近年硅藻土的國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格，從中可以看出，中國(guó)硅藻土出口價(jià)格大大低于國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格，而進(jìn)口遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格。4 硅藻土市場(chǎng)趨勢(shì)隨著世界經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)，世界市場(chǎng)對(duì)硅藻土的消費(fèi)需求將有所增長(zhǎng)，特別是對(duì)硅藻土助濾劑的需求將增長(zhǎng)較快，使市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)加劇。以美國(guó)市場(chǎng)為例，混凝土級(jí)硅藻土在200美元/t左右，而助濾劑級(jí)則達(dá)到450美元/t以上。而在過(guò)去兩年里，生產(chǎn)商已經(jīng)將標(biāo)價(jià)提高三倍。雖然一些技術(shù)更先進(jìn)的新型過(guò)濾材料如陶瓷膜、聚合物薄膜和碳素薄膜也侵入了助濾劑市場(chǎng)，但其成本較高，對(duì)硅藻土市場(chǎng)不構(gòu)成威脅。此外，硅藻土功能性填料及高強(qiáng)、耐火、隔熱保溫材料也出現(xiàn)較大的需求；硅藻土在生物工藝學(xué)、醫(yī)藥工業(yè)、無(wú)毒殺蟲(chóng)劑生產(chǎn)方面已引起廣泛關(guān)注，硅藻土新的市場(chǎng)也隨之形成。另一方面，能源成本、運(yùn)輸費(fèi)用、原材料和環(huán)保成本等的大幅增加，導(dǎo)致世界市場(chǎng)硅藻土的價(jià)格有可能在短期內(nèi)繼續(xù)上漲。綜上所述，預(yù)計(jì)世界硅藻土的產(chǎn)量會(huì)有所增加，世界貿(mào)易也將有進(jìn)一步的擴(kuò)展。從中國(guó)的情況來(lái)看，用硅藻土作填料的比例還很小，特別是在橡膠、顏料、造紙、農(nóng)藥、涂料等工業(yè)上的應(yīng)用仍處于開(kāi)拓階段，其前景十分可觀；隨著冶金、建材工業(yè)的迅速發(fā)展，利用硅藻土資源開(kāi)發(fā)新型高強(qiáng)輕質(zhì)硅藻土系列保溫制品前景也很廣闊。硅藻土的開(kāi)發(fā)應(yīng)用1概述 硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，南古代硅藻遺體組成，其化學(xué)成分主要是 SiO2， 含有少量的 A120Fe20CaO、MgO、K2O、NaP205和有機(jī)質(zhì)。硅藻土的顏色為白色、 灰白色、灰色和淺灰褐色等。硅藻土中的硅藻有許多不同的形狀，如圓盤(pán)狀 、針狀 、筒狀 、 羽狀等。 世界上有 20多個(gè)圍家產(chǎn)出硅藻土礦 ，其中以歐洲的儲(chǔ)量最為豐富 ，其次是南美和北美中同硅藻土礦資源較富，資源量在 20億t以上，位居世界前列。中同硅藻土礦分布較廣，其中吉林省礦床數(shù)最多保有儲(chǔ)量也最多，達(dá)21119萬(wàn)t，其次是云南省，保有儲(chǔ)量7752萬(wàn)t。擁有硅藻土保有儲(chǔ)量的省 、自治區(qū)有l(wèi)0個(gè)，此外在黑龍江、山西、海南等地也不斷發(fā)現(xiàn)新的硅藻土礦。目前，全同6個(gè)大型礦床共計(jì)保有儲(chǔ)量 30320萬(wàn) t，占全圉保有儲(chǔ)量的 78％， 其中以吉林省長(zhǎng)白縣西大坡礦規(guī)模最大，其次是云南省尋甸縣先鋒礦區(qū)，第三位是浙江省浦義礦區(qū)。 2硅藻土的新用途 硅藻土細(xì)膩 、松散 、質(zhì)輕、多孑L、吸著力和滲透性強(qiáng)、顆粒細(xì)小。硅藻土的傳統(tǒng)用途為 如下幾個(gè)方面：①作為保溫材料，硅藻土用于鍋爐、蒸餾器、熱處理爐、f燥器的保溫材料以及輕質(zhì)保溫板、保溫磚 、保溫管等；②作為助濾劑，應(yīng)用在啤酒、制藥等行業(yè)中，是著名 的啤酒助濾劑；③作為功能性填料，加入添加顏料的薄膜中可以起到消光的作用：④硅藻土也是化學(xué)工業(yè)催化劑載體，在制造硫酸中作釩催化劑，精煉石油中能加強(qiáng)石油的氫化作用； ⑤是建筑材料中的優(yōu)選輕質(zhì)材料，又是防水防滲的原料之一；⑥高純的硅藻土細(xì)粉加到銀拋光粉中，可作汽車的拋光劑等 。隨著科技的發(fā)展和人17J~~硅藻土從宏觀到微觀認(rèn)識(shí)的逐漸深入 ，發(fā)現(xiàn)硅藻土殼壁上點(diǎn)紋 、線紋和助紋都是整齊排列的小孔 ，線紋JJ~fb的直徑在 20～lOOnm，殼縫為 125nm 左右。這樣硅藻土作為天然的有機(jī)孔材料受到了科技工作者的重視，以硅藻土為原料，在此基礎(chǔ)上嘗試開(kāi)發(fā)其他的納米材料方興未艾。另一方面，硅藻土殼壁主要南非晶質(zhì)二氧化硅(sio2)組成，以硅藻土為原料，還可以合成橡膠行業(yè)的重要補(bǔ)強(qiáng)劑一白炭黑。硅藻土同其他非金屬礦物一樣，也可以進(jìn)行有機(jī)或無(wú)機(jī)改性，使其制品性能更加優(yōu)良。近來(lái)，硅藻土在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用也大有進(jìn)展，或者用于種子存貯，或者用于牲畜飼養(yǎng)，除蟲(chóng)殺蟲(chóng)，效果都頗明顯。下面是硅藻土在應(yīng)用領(lǐng)域取得的進(jìn)展。2．1微孔材料 硅藻土的形體尺寸一般為幾個(gè)微米到幾十微米 ，最小只有 1 gm，而其線紋小孔和殼縫均在納米范疇，是天然的納米材料：利用其天然的微孑L及納米縫隙的特性 ，硅藻土被更多地用于制造微孑L材料。 2．1．1多孔道納米沸石 在硅藻土的沸石化制備多級(jí)孑L道結(jié)構(gòu)沸石材料的方法(專利號(hào) ：CNO1 126842)中，用層疊層和氣同相轉(zhuǎn)晶技術(shù)沸石化硅藻土制備多級(jí)孑L道結(jié)構(gòu)。將納米沸石作為吸附沉積液 ，硅藻土作為基質(zhì)，在靜電引力作用下用層疊層方法將納米沸石組裝到硅藻土上。可以在不破壞硅藻土形貌結(jié)構(gòu)的條件下將無(wú)定形的二氧化硅轉(zhuǎn)化為沸石，所制得的產(chǎn)品南納米沸石構(gòu)成并且具有豐富的大孔，因此，能夠提供很快的孔內(nèi)擴(kuò)散和高的活性位利用率，可用在制備催化劑、分離材料中，是有廣泛應(yīng)用前景的復(fù)合沸石材料。 2．1．2 微 孔 玻 璃 微孔玻璃是最近發(fā)展起來(lái)的功能性材料 ，根據(jù)制法的不同，具有特殊的用途制造這種微孔玻璃最常使用的添加劑就是硅藻土，其原理也是利用了硅藻土納米孔的特性，上海硅酸鹽研究所在用硅藻土為主要原料制作無(wú)機(jī)非金屬材料方面作過(guò) 1 0多年的研究，制得了多種性能各異 、具有不同使用價(jià)值的材料，所采取的溫變比水熱處理高，但比使用一般原料的要低，時(shí)間也較短他們?nèi)〉玫某晒校孩僦圃煳⒖撞ＡВ⒖撞Ａг谏锘?、醫(yī)藥工業(yè)中可用作載體 、分離材料。用硅藻土為主要原料引進(jìn) SiO2及少量 Al2O3，并往其中添加其他一些原料配制 Na2O—CaO—A12O3—SiO2玻璃或 CaO—A1203一B203—SiO2料，先作水熱處理，然后熔制裁玻璃。熔制溫度比用普通原料低 、熔制時(shí)間也較短。將制得的玻璃按常法作分相熱處理及酸浸析出即可得到孔徑從微米至納米級(jí)的微孔玻璃。孔徑大小 、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理?xiàng)l件來(lái)調(diào)節(jié)。此項(xiàng)研究已獲專利權(quán) ，并推廣生產(chǎn) ②制造孔徑百微米的多孔材料。用硅藻土為主要原料引進(jìn) SiO2及少量 A1203，另加一些氧化物，氫氧化物配制原料，先作水熱處理 ，然后添加粒度為百微米級(jí)的成孔劑 ，經(jīng)混勻 、成型 、燒結(jié) ，排除成孔劑后即可制得 孔徑百微米級(jí)的多孔材料。孔徑由孔劑的粒度大小控制，孔隙率由引入的成孔劑的量控制。這種材料可用于同定微生物作活水的分解處理 ，也可用于貯存 、分配液體，作氣體過(guò)濾介質(zhì)以及催化劑載體。③制造中空玻璃珠。用硅藻土為主要原料引進(jìn) Si02及少量A1203，添加某些氧化物、氫氧化物及起泡劑配制玻璃料，先將粉料作水熱處理及預(yù)燒，后將其加丁成百微米粒度的粉料，然后在火焰中噴燒，即可制得中空玻璃珠。這種材料可用作塑料填料，有提高塑料強(qiáng)度，減輕重量而又具不燃性能的作用，也可用作生物工程中細(xì)胞培養(yǎng)的微載體。④具有光電氧化還原作用的涂 TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠的制造。根據(jù)現(xiàn)代同體電子理論，物質(zhì)只要具有幾納米大小的有序結(jié)構(gòu)就有塊狀同體材料一樣的能帶結(jié)構(gòu)，用能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光輻照這種材料就可以產(chǎn)生電子和空穴 ，能對(duì)與其接觸的物質(zhì)起氧化還原作用。 用硅藻土為主要原料制得的微孔玻璃及密度小于l g／cm3 的中空玻璃珠作表面涂 TiO2膜處理，制得涂 TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠 ，增大活性表面及浮于水面，易于感光，經(jīng)試驗(yàn)，具有光電氧化還原的作用。⑤制造泡沫玻璃。泡沫玻璃是一種優(yōu)良的隔熱、吸聲材料，與其他隔熱吸聲材料比有導(dǎo)熱系數(shù)低、性能穩(wěn)定、不燃、不吸水 、抗腐蝕、使用溫度范圍寬、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是相當(dāng)理想的隔熱吸聲材料。目前泡沫玻璃多用廢玻璃為原料制造，也有用珍珠巖 ，黑曜巖等天然材料為原料制造的。但用這些材料制造 ，在原料加工方面需較多工序，不一定便宜。用硅藻土