【文章內(nèi)容簡介】 )。2004年世界硅藻土生產(chǎn)為196萬t，至2007年達220萬t，生產(chǎn)增長較快的有中國和智利，這在某種程度上抵消了美國、西班牙的減產(chǎn)以及冰島Kisilidjan工廠2004年的關閉。美國和中國繼續(xù)主宰世界硅藻土的生產(chǎn)，而趨勢是向中國集中。近年來，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也有660萬m3的高品位硅藻土產(chǎn)出。美國是世界最大的生產(chǎn)國，硅藻土產(chǎn)量居世界第一。目前，美國在4個州有7家公司、11個礦山、9家加工廠生產(chǎn)硅藻土，2007年產(chǎn)量達83萬t，其中加利福尼亞州和內(nèi)華達州是美國硅藻土生產(chǎn)的主要地區(qū)(2006年占美國總產(chǎn)量的78%)。2006年中國硅藻土原礦產(chǎn)量(據(jù)中國礦業(yè)聯(lián)合會)約70萬t左右，預計2010年，中國產(chǎn)硅藻土80萬t。中國目前有硅藻土生產(chǎn)企業(yè)31家，助濾劑廠40余家。中國的硅藻土生產(chǎn)礦山一般規(guī)模較小。2 世界硅藻土的消費世界主要消費國家有美國、獨聯(lián)體、法國、丹麥、德國等。2007年世界硅藻土產(chǎn)量220多萬t，世界各國對硅藻土的需求及消費不同。用于助濾劑的比例占消費總量的55%～60%，經(jīng)濟發(fā)達國家硅藻土用于助濾劑的比例占消費量更高，其消費比例：助濾劑65%、合成填料15%～20%，催化劑載體8%～10%。美國占世界硅藻土消費第一位。2007年美國消費總量的60%用于助濾劑，20%用于水泥配料，填料10%，吸附劑5%，其他約5%。西歐硅藻土消費近年有上升的趨勢，年均消費量在70萬t左右，消費比例與美國接近。中國硅藻土消費量為60萬t左右，主要用作助濾劑，隔熱保溫材料和功能填料等。國內(nèi)外硅藻土產(chǎn)品消費結構對比見表2。3 國際市場貿(mào)易目前，硅藻土每年的國際貿(mào)易量約為50萬t，主要出口國為美國、中國、丹麥、法國、西班牙、加拿大、墨西哥等；主要進口國為荷蘭、加拿大、中國臺灣、日本、韓國、比利時、澳大利亞、德國等。美國一直是世界上最大的硅藻土出口國。2006年美國硅藻土出口量為15萬t，出口占美國國內(nèi)硅藻土生產(chǎn)的22%。，出口占美國國內(nèi)硅藻土生產(chǎn)的22%。據(jù)美國統(tǒng)計局數(shù)字，出口目的國有83個，；；；；；，占美國總出口的56%。2006年美國出口的平均價格為FAS 324美元/t；美國國內(nèi)出廠價格2003～2007年分別為2525272220美元。美國也進口少量原礦。2007年美國進口量4 000 t左右，進口來源主要有：法國34%、德國11%，意大利12%、墨西哥35%，其他8%。丹麥是僅次于美國的第二出口國，主要出口硅藻土產(chǎn)品。法國是西歐最大的助濾劑硅藻土出口國，但也從德國、西班牙及美國進口吸附劑及保溫材料。硅藻土在中國屬于高檔非金屬礦物，開采成本也較高，國際市場價格多年來一直維持在500～600美元/t。中國硅藻土產(chǎn)量占世界第二位，；，有較大幅度減少。中國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灣省以及日本、韓國、印度、俄羅斯和泰國等。表3～5為中國硅藻土近年進出口情況統(tǒng)計。中國是硅藻土生產(chǎn)大國，但也高價進口部分硅藻土，中國近年年均進口量在1 500t左右。中國進口硅藻土及其制品的來源地主要是美國，2006年從美國進口硅藻土1 ，；2007年，從美國進口931t，金額83萬美元。其次是日本，2007年從日本進口231t，金額34萬美元，平均價格1 ，進口價格比我國對日出口()要高出5倍之多。值得注意的是，；而經(jīng)臺灣加工再出口到內(nèi)地(2006年、2007年每噸平均價格1 )要高出50～100倍。表6是近年硅藻土的國際市場價格，從中可以看出，中國硅藻土出口價格大大低于國際市場價格，而進口遠遠高于國際市場價格。4 硅藻土市場趨勢隨著世界經(jīng)濟平穩(wěn)增長，世界市場對硅藻土的消費需求將有所增長，特別是對硅藻土助濾劑的需求將增長較快，使市場價格競爭加劇。以美國市場為例，混凝土級硅藻土在200美元/t左右，而助濾劑級則達到450美元/t以上。而在過去兩年里，生產(chǎn)商已經(jīng)將標價提高三倍。雖然一些技術更先進的新型過濾材料如陶瓷膜、聚合物薄膜和碳素薄膜也侵入了助濾劑市場，但其成本較高，對硅藻土市場不構成威脅。此外，硅藻土功能性填料及高強、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、醫(yī)藥工業(yè)、無毒殺蟲劑生產(chǎn)方面已引起廣泛關注，硅藻土新的市場也隨之形成。另一方面，能源成本、運輸費用、原材料和環(huán)保成本等的大幅增加，導致世界市場硅藻土的價格有可能在短期內(nèi)繼續(xù)上漲。綜上所述，預計世界硅藻土的產(chǎn)量會有所增加，世界貿(mào)易也將有進一步的擴展。從中國的情況來看，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)上的應用仍處于開拓階段，其前景十分可觀；隨著冶金、建材工業(yè)的迅速發(fā)展，利用硅藻土資源開發(fā)新型高強輕質(zhì)硅藻土系列保溫制品前景也很廣闊。硅藻土的開發(fā)應用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，其化學成分主要是 SiO2， 含有少量的 A120Fe20CaO、MgO、K2O、NaP205和有機質(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，如圓盤狀 、針狀 、筒狀 、 羽狀等。 世界上有 20多個圍家產(chǎn)出硅藻土礦 ，其中以歐洲的儲量最為豐富 ，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)最多保有儲量也最多，達21119萬t，其次是云南省，保有儲量7752萬t。擁有硅藻土保有儲量的省 、自治區(qū)有l(wèi)0個，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個大型礦床共計保有儲量 30320萬 t，占全圉保有儲量的 78％， 其中以吉林省長白縣西大坡礦規(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 硅藻土細膩 、松散 、質(zhì)輕、多孑L、吸著力和滲透性強、顆粒細小。硅藻土的傳統(tǒng)用途為 如下幾個方面：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識的逐漸深入 ，發(fā)現(xiàn)硅藻土殼壁上點紋 、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，在此基礎上嘗試開發(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)的重要補強劑一白炭黑。硅藻土同其他非金屬礦物一樣，也可以進行有機或無機改性，使其制品性能更加優(yōu)良。近來，硅藻土在農(nóng)業(yè)方面的應用也大有進展，或者用于種子存貯，或者用于牲畜飼養(yǎng)，除蟲殺蟲，效果都頗明顯。下面是硅藻土在應用領域取得的進展。2．1微孔材料 硅藻土的形體尺寸一般為幾個微米到幾十微米 ，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孑L道結構沸石材料的方法(專利號 ：CNO1 126842)中，用層疊層和氣同相轉晶技術沸石化硅藻土制備多級孑L道結構。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構的條件下將無定形的二氧化硅轉化為沸石，所制得的產(chǎn)品南納米沸石構成并且具有豐富的大孔，因此，能夠提供很快的孔內(nèi)擴散和高的活性位利用率，可用在制備催化劑、分離材料中，是有廣泛應用前景的復合沸石材料。 2．1．2 微 孔 玻 璃 微孔玻璃是最近發(fā)展起來的功能性材料 ，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機非金屬材料方面作過 1 0多年的研究，制得了多種性能各異 、具有不同使用價值的材料，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 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的微孔玻璃?？讖酱笮?、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理條件來調(diào)節(jié)。此項研究已獲專利權 ，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 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的成孔劑 ，經(jīng)混勻 、成型 、燒結 ，排除成孔劑后即可制得 孔徑百微米級的多孔材料?？讖接煽讋┑牧６却笮】刂?，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 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構就有塊狀同體材料一樣的能帶結構，用能量大于半導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，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、機械強度高等優(yōu)點，是相當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