硅藻土是一种硅质生物沉积岩，是由十几微米到几十微米的单细胞水生藻类遗骸(壳体)堆积在一起，经过亿万年的地质变迁形成的。硅藻土完整地保留了生物体特有的微孔道属性，在小分子吸附、微杂质去除方面效果明显，已经被广泛应用到食品、医药、水处理、建材等各个行业，在人们的生产和生活当中发挥着重要的作用，可以说，硅藻土是自然界赋予人类的宝贵财富，被誉为“孕育生命的海底草原[1]”。

1 硅藻土资源概况

硅藻土资源分布广泛，储量丰富，全球有约122个国家或地区发现有硅藻土资源[2]，全球共有硅藻土9.2亿t[3]，远景储量35.73亿t[4]，2018年全球硅藻土生产总量为270万t。其中美国是世界第一大硅藻土生产国，约占世界总产量的29.26%；近几年，由于欧洲对硅藻土需求的增加，中国硅藻土产量被丹麦超过，居世界第三位，约占世界总产量的15.56%。其它主要硅藻土生产国还有南非、秘鲁、日本等国家。全球硅藻土产量和储量分布见表1。

我国硅藻土资源主要分布于东北、东部沿海以及四川、云南一带，截至2017年，我国共有硅藻土矿区数71个，查明资源储量约为5.13亿t，相较于2016年的4.94亿t，增加3.9%[5]。其中吉林省有矿区50个，查明资源储量约为3.56亿t，约占全国总查明资源储量的73.68%[6]。硅藻土资源以中低品位为主，优质资源占总储量不足10%，且95%以上位于长白山地区。矿床类型主要为火山物源沉积型矿床(吉林长白、山东临胸、浙江嵊州市硅藻土矿等)和陆源沉积型(云南寻甸、四川米易硅藻土矿等)矿床，成矿时代集中在第三纪和第四纪，以第三纪为主。吉林、山东、浙江、四川以中心硅藻纲为主，云南腾冲以羽纹纲硅藻为主。我国硅藻土资源储量分布占比见图1(数据来源：国土资源部2015年全国矿产储量通报)。

Country or regionYieldReservesBasic ReservesAmerica 000500 000Argentina5760NANAChina 000410 000DenmarkNANAFrance7575NA2 000Germany5250NANAJapanNANAMexicoNA2 000Peru 0005 000South AfricaNA270NANASpain5050NANATurkey 000NAOther countries 000NATotal2 4602 000NA

我国硅藻土矿高度集中，SiO2含量高于80%的优质矿床较少。仅有吉林长白县的马鞍山矿床和西大坡矿床属于优质矿床，可不经过选矿直接用作助滤剂，其他地方的硅藻土SiO2含量在50%～75%不等。但随着多年开发，我国的这两处优质矿床资源开采殆尽，亟需加大对中低品位矿床的深加工利用水平，以满足国内市场对硅藻土的强大需求。可见，硅藻土在我国属于优势非金属矿资源，但同时，优质硅藻土特别是一级硅藻土也是我国的紧缺资源。

2 硅藻土的性质

硅藻土的矿物成分主要是蛋白石及其变种，其次是黏土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑，矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等，偶见辉石、金红石、锆石，海相沉积中可见海绿石[7]。有机物含量从微量到30%以上。硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质。

硅藻土作为固体酸，呈微弱酸性，硅藻土中的二氧化硅多数是非晶质，可与碱发生反应，碱中可溶性硅酸含量为50%～94%，非晶质SiO2加热到800～1 000 ℃时变为晶型，碱中可溶性硅酸可减少到20%～30%。部分产区硅藻土化学多项分析见表2。

CompositionRegion .33

硅藻土的密度1.9～2.3 g/cm3，堆密度0.34～0.65 g/cm3，比表面积40～65 m2/g，孔体积0.45～0.98 cm3/g，吸水率是自身体积的2～4倍，是热、电、声的不良导体，熔点1 650～1 750 ℃，化学稳定性高，除溶于氢氟酸以外，不溶于任何强酸，但能溶于强碱溶液中。在扫描电镜下可以观察到特殊的圆环和直链构造，在圆盘结构表面，密布排列着有序的微孔结构(图2～图4)。这些微孔对温度的耐受性较好，在900 ℃下煅烧2 h，微孔在硅藻壳壁上仍保存完好，直到1 200 ℃，大部分微孔结构才得到破坏，这些丰富独特耐温良好的孔结构，构成了一个吸附交换的场所，形成了硅藻土特殊的应用性能，为硅藻土在多个行业的应用奠定了基础。

硅藻土表面和微孔内被大量硅羟基所覆盖，存在着氢键[10]，其结构如图5所示。这些-OH基团使硅藻土具有表面活性和吸附性，并呈现弱酸性。由于形成硅藻土的硅藻个体很小，一般只有1～100 μm，而细菌的直径一般在0.5～5 μm，病毒直径在17～300 nm，胶体分散系粒子直径只有1～100 nm，气体分子直径往往不足1 nm，这就使得硅藻土具有了一定的容错空间，对细菌、病毒、粒子、气体分子形成了一定的截留能力。

文章来源：《中国战略新兴产业》 网址: http://www.zgzlxxcy.cn/qikandaodu/2021/0111/851.html