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硅藻土作为助滤剂的原理
一、原理概述
硅藻土因其独特的微观结构和物理性质,成为一种高效的助滤剂。其原理在于硅藻土中的硅藻细胞壁富含多孔结构,这些孔隙能够吸附、拦截流体中的杂质,从而达到过滤和净化的效果。
二、详细解释
1. 硅藻土的微观结构
硅藻土由大量的硅藻细胞壁组成,这些细胞壁具有独特的微孔结构,形成了一种三维的网状结构。这种结构使得硅藻土具有很高的孔隙率和比表面积,为吸附和拦截流体中的杂质提供了良好的条件。
2. 吸附与拦截机制
当流体通过硅藻土时,其中的杂质如悬浮颗粒、胶体等会被硅藻土的孔隙吸附或拦截。这些孔隙的大小和形状能有效地捕获不同尺寸的杂质,从而实现液体的净化。
3. 过滤效果的提升
硅藻土作为助滤剂,不仅能提高过滤效率,还能改善过滤质量。其多孔结构能增加流体的通过面积,降低流体通过时的阻力,使得过滤过程更加顺畅。同时,硅藻土还能通过自身的吸附作用,减少流体中的有害物质,提高产品的纯度。
4. 其他应用
除了作为助滤剂,硅藻土还广泛应用于其他领域。例如,在食品工业中,硅藻土用于果汁、酒类等液体的澄清;在环保领域,硅藻土用于污水处理和空气净化等。
总之,硅藻土作为助滤剂,其原理主要依赖于其独特的微观结构和物理性质。通过吸附和拦截流体中的杂质,实现流体的净化和过滤效果的提升。
❷ 硅藻精土处理污水中有哪些助剂
硅藻土处理单元对污水中SS、COD、BOD、TP 和重金属离子等有很好的去除效果。根据该工艺, 在上海市某污水厂进行了中试, 系统的进水水质为: CODCr为200~ 450mg/L ,BOD5 为130~ 250mg/L,氨氮为25~ 40mg/L ,SS为150~300mg/L : 采用的停留时间为: 硅藻土处理单元为1.5h, 后续生物处理单元为2h;采用的污水处理剂为某环境工程有限公司生产提供的改性硅藻土。运行结果表明: 硅藻土处理单元对于污水中COD 的去除率在70% 左右, 对BOD 的去除率在70%左右, 对SS的去除率> 90% , 对总磷的去除率>92% , 氨氮的去除率为30% 左右。而经过后续的生物处理后出水的CODCr则都在45mg/L 以下, 氨氮的硝化率也达到60% 左右。
硅藻土处理单元的出水中各项污染物的浓度已较低, 达到了国家二级排放标准, 所以对于出水要求不高的地区和采用深海排放系统的沿海城市, 该出水可直接排放。对于出水要求较高的地区, 增加一个二级的生物处理装置即可, 考虑到一级出水中有机质浓度已较低, 二级生物处理系统可采用生物膜法或氧化塘法等, 以进一步降低水中的有机质浓度和去除氨氮。
将改性硅藻土用于城市污水的处理是一项新技术, 其主要的特点是:
(1) 硅藻土处理单元的耐冲击负荷能力强, 处理效果十分稳定, 不易受到温度、水质、水量变化等的影响, 适宜含有较多有毒物质或冲击负荷较大的城市污水的处理。
(2) 该工艺技术先进, 所需设备少, 占地面积小, 工艺流程简单, 操作管理方便, 可实现自动化操作, 而且该工艺的建设工期短。
(3) 硅藻土药剂的用量少, 投加量为50ppm 左右时即可达到70%左右的COD去除率, 每t污水药剂的费用不超过0.10元, 每t 污水的运行费在0.30元/m3左右。
(4) 硅藻土的脱水性能比一般的生物污泥和其它的化学污泥的要好, 可用离心法或板框压虑机将其脱水至含水率为58%~ 60% 左右的泥饼。
(5) 硅藻土污泥的回收利用空间大, 因其是一种天然矿物,且稳定性好, 经适当的处理, 可回用到农业、污水处理或建材等领域, 所以是一项无二次污染的技术。
4 硅藻土污水处理技术有待解决的问题
硅藻土用于城市污水的处理还处于其初期阶段, 在工程实践上可以借鉴的工程实例还较少, 所积累的经验也不多, 从而使其在推广应用上受到一定的限制。在理论上, 硅藻土污水处理的完整的机理还不清楚, 目前的研究主要还是处于黑箱模式阶段, 易净水网()从而影响了其处理效果和操作运行条件的进一步提高和改善。特别是在硅藻精土的改性上, 其研究的成果还远不能满足根据不同的污水水质特征采用不同的改性硅藻精土的要求。
就目前国际污水处理的形式来看, 污水处理除了去除有机物外, 还要求除磷脱氮。而就上述提出的工艺来说, 虽然能达到较好的除磷效果, 但脱氮的效果不佳。所以, 应开发出更好的组合工艺, 使系统兼具脱氮的功能。
硅藻土是一种利用价值较高的矿物质, 其回收利用的可能性较大, 而目前在实际工程中, 往往都将脱水污泥填埋。考虑到硅藻土的各项理化性质, 及其在其它领域里的应用, 应对其回收利用的途径作进一步的研究, 从而实现污水治理的可持续发展。易净水网为你解答
❸ 阴离子表面活性剂 废水怎么处理
表面活性剂废水的处理需兼顾去除废水中的表面活性剂和降低COD、BOD等指标。不同类型的表面活性剂废水采用不同的处理方法。泡沫分离法是较早应用的物理方法,通过向含有表面活性剂的废水中通入空气,产生大量气泡,使废水中的表面活性剂吸附于气泡表面,形成泡沫,从而达到净化效果。研究表明,使用微孔管布气,气水比为6:1至9:1,停留时间为30至40分钟时,泡沫分离法对废水中LAS的去除率可达90%以上。宋沁的研究表明,当进水LAS浓度低于70mg/L时,经处理后的出水LAS浓度L,平均去除率>90%。韦帮森采用泡沫分离技术处理废水10天,进水COD平均浓度783.14mg/L,出水COD平均浓度为49.02mg/L,COD平均去除率为93.15%,表明处理效果良好。
吸附法利用吸附剂的多孔性和大的比表面积,将废水中的污染物吸附在表面,从而达到分离目的。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂、硅藻土、高岭土等。丁娟的研究表明,聚合氯化铝对表面活性剂废水的混凝效果最佳。但活性炭再生能耗大,且再生后吸附能力有所下降。天然的粘土矿物类吸附剂应用较多,为了提高吸附容量和吸附速率,需改善吸附性能、加工条件和表面改性等。吸附法优点是速度快、稳定性好、设备占地小,但主要缺点是投资较高、吸附剂再生困难、预处理要求较高。
混凝法不仅能去除废水中胶体颗粒和吸附在胶体表面上的表面活性剂,还能与溶解在水相中的表面活性剂形成难溶性的沉淀。常用的混凝剂有铁盐、铝盐及其聚合物和各种有机混凝剂。丁娟的研究表明,聚合氯化铝为处理表面活性剂废水循环利用的最佳混凝剂。尽管混凝法处理成本低、工艺成熟,但占地面积大、药剂用量大,并产生大量废渣与污泥,常需与其他处理方法联合使用,才能达到完全去除的目的。宋爽利用混凝法预处理了洗涤剂生产废水中大量的SS、油脂类物质及表面活性剂,具有较好的效果,对保证后续处理达标有重要作用。
膜分离法利用膜的高渗透选择性来分离溶液中的溶剂和溶质。常见的膜分离技术有反渗透、超滤、微滤、电渗析和纳滤,其中超滤膜和纳滤膜对表面活性剂废水有很好的处理效果。王锦利用聚丙烯、聚丙烯腈和聚砜3种不同材质超滤膜处理洗涤污水,发现聚丙烯腈膜较优,能有效去除浊度、悬浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游离阴离子表面活性剂,长期循环洗涤对衣物的白度无不良影响。薛罡令洗浴废水经微絮凝纤维过滤-超滤组合工艺处理后,使原水中超标的COD、浊度、LAS得到有效降低,工艺流程简单、占地面积小、运行操作简易,实现了洗浴废水的简易物化处理。
催化氧化法是对传统化学氧化法的改进与强化。常用的Fenton处理法就是催化氧化法的一种,处理时,铁盐浓度较高时,LAS的去除主要靠絮凝作用;浓度低时,则主要靠氧化作用而去除。近年来出现了多相催化氧化法和光催化氧化法。王效成等用多相催化氧化法处理COD为840mg/L、LAS为360mg/L的废水,处理后COD去除率为84.8%,LAS去除率为88.3%,去除率随反应温度升高而降低,pH的变化对去除率没有影响。光催化氧化法是在光与催化剂的作用下,利用反应过程中产生的HO·等自由基离子来氧化分解表面活性剂。单建国以TiO2/GAC作光催化剂,用太阳光作光源对洗涤剂模拟废水进行光催化降解,结果表明1g TiO2/GAC可将120mg左右、起始质量浓度为150mg/L的LAS降至20mg/L。光催化降解速率与表面活性剂的分子结构、离子电荷、吸附性能有很大关系。
生物法降解表面活性剂是目前研究得最多的一种方法,已被一些污水处理厂采用。该法可以分为活性污泥法、厌氧消化法和利用土壤的自净作用的方法,均是利用微生物可以将表面活性剂作为唯一碳源加以利用的特性来完成对表面活性剂的降解。研究发现假单胞菌的许多菌属,包括沟槽假单胞菌属、孔雀尾假单胞菌属、德阿昆哈假单胞菌属、膜状假单胞菌属、小田假单胞菌属、克罗斯韦假单胞菌属等和克雷伯氏菌属、无色细菌属、黄杆菌属、微球菌属等都可以降解表面活性剂,但对于高浓度的表面活性剂废水,这些细菌的降解活性会受到一定程度的限制。
❹ 印染污水处理最佳处理方法
印染污水处理通常采用多种方法结合使用。以下是具体的处理技术:
物理方法:
1. 栅栏法:此法用于去除废水中如纱头、布块等漂浮物和悬浮物,常用设备包括格栅、格网和筛网。
2. 调节池:鉴于纺织印染废水水质和水量变化较大,设置调节池至关重要。调节池的停留时间根据废水量而定,例如,5000m³/d的废水处理中,调节池停留时间一般为4小时;2000m³/d的废水处理中,停留时间为5至6小时;小于1000m³/d的废水处理中,停留时间为7至8小时。
3. 沉淀池:印染废水中的悬浮颗粒较小,因此通常不直接进行沉淀处理。沉淀池类型包括平流式、竖流式和辐流式,其中平流式应用最为广泛。
4. 过滤法:在印染废水中,过滤法多采用快滤池,利用重力作用,以6至12米/小时的速度完成过滤过程。
化学处理方法:
1. 中和法:该法主要用于调节废水pH值,并不能去除污染物。在生物处理前,需确保废水pH值在6至9之间。
2. 混凝法:通过化学药剂使废水中的染料、洗涤剂等微粒结合成较大颗粒以便去除。常用的混凝剂包括碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸铝、明矾和三氯化铁。
3. 气浮法:适用于去除废水中的有机胶体微粒和乳状油脂等轻质悬浮物。加压溶气气浮法在印染废水处理中应用较多。
4. 电解法:此法脱色效果显著,但电耗和电极材料耗量大,且需要直流电源,适合小量废水处理。
5. 吸附法:对COD和色度去除效果良好。由于活性炭成本较高,可考虑使用其他活性多孔材料如泥煤、硅藻土、高岭土作为吸附剂。
6. 氧化法:包括光氧化、臭氧氧化和氯氧化法,其中氯氧化法因成本较高而应用较少。
生化处理方法:
1. 厌氧发酵法:通过厌氧技术处理印染废水,可提高处理效果。厌氧发酵工艺包括多种类型,如常规厌氧发酵、高效厌氧发酵、厌氧接触法等。
2. 生物膜法:包括生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法。生物转盘法适用于小水量废水处理,而生物接触氧化法在国内应用较多。
3. 活性污泥法:是目前应用最广泛的方法,包括推流式活性污泥法和表面曝气池等。推流式活性污泥法在一些大型工业废水处理站仍在使用。
预处理:
1. 调节池:用于均化水质和水量,防止纤维、棉籽壳、浆料等沉淀,通常配备水力、空气或机械搅拌设备,水力停留时间一般为8小时。
2. 中和池:用于调节废水的pH值,以满足后续处理要求。
3. 废铬液处理:针对印花工艺中产生的含铬废水,需单独处理以消除铬污染。
4. 染料浓脚水预处理:对染色换品种时排放的高浓度染料废水进行单独处理,以降低废水的COD浓度。
❺ 硅藻土详细资料大全
硅藻土是一种矽质岩石,主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的矽质沉积岩,它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO 2 为主,可用SiO 2 ·nH 2 O表示,矿物成分为蛋白石及其变种。我国硅藻土储量3.2亿吨,远景储量达20多亿吨,主要集中在华东及东北地区,其中规模较大,储量较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省.
基本介绍
- 中文名 :硅藻土
- 外文名 :diatomite1
- 化学式 :SiO2
- 分子量 :60
- 矿物密度 :0.47 g/cm3
- 熔点 :1400~1650℃
- 中文同义词 :硅藻土助滤剂、硅藻土填料
- CAS :61790-53-2
化学成分,物理特性,原矿性质,矿物简介,选矿提纯方法,技术套用,套用范围,主要优点,不含毒,调节湿度,表现,分类命名,矿物成分,矿物特性,矿物性质,市场现状,
化学成分
硅藻土的化学成分主要是SiO
2 ,含有少量的Al
2 O
3 、Fe
2 O
3 、CaO、MgO等和有机质。
物理特性
硅藻土的密度1.9—2.3g/cm3,堆密度0.34—0.65g/cm3,比表面积40—65
㎡ /g,孔体积0.45—0.98cm
3 /g,吸水率是自身体积的2—4倍,熔点1650C—1750℃,在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造。
原矿性质
含有少量的Al
2 O
3 、Fe
2 O
3 、CaO、MgO、K
2 O、Na
2 O、P
2 O
5 和有机质。SiO
2 通常占80%以上,最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1~1.5%,氧化铝含量为3~6%。 硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种,其次是粘土矿物—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。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。硅藻土的氧化矽多数是非晶体,碱中可溶性矽酸含量为50~80%。非晶型SiO
2 加热到800~1000°C时变为晶型,碱中可溶性矽酸可减少到20~30%。
矿物简介
分子式(Formula): SiO
2 分子量(Molecular Weight): 60.08 CAS No.:61790-53-2 硅藻土是一种矽质岩石,主要分布在中国、美国、丹麦、法国、罗马尼亚等国。我国硅藻土储量3.2亿吨,远景储量达20多亿吨,主要集中在华东及东北地区,其中规模较大,工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省,分布虽广,但优质土仅集中于吉林长白、云南硅藻土矿区,资源尤为丰富,其他矿床大多数为3~4级土,由于杂质含量高,不能直接深加工利用。
硅藻土 硅藻土由无定形的SiO
2 组成,并含有少量Fe
2 O
3 、CaO、MgO、Al
2 O
3 及有机杂质。 硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色,质软,多孔而轻,工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及硅藻土助滤剂,催化剂载体等。 显微镜下可观察到天然硅藻土的特殊多孔性构造,这种微孔结构是硅藻土具有特征理化性质的原因。 硅藻土作为载体的主要成分是SiO
2 。例如工业钒催化剂的活性组分是V
2 O
5 ,助催化剂为碱金属硫酸盐,载体为精制硅藻土。实验表明,SiO
2 对活性组分起稳定作用,且随K
2 O或Na
2 O含量增加而加强。催化剂的活性还与载体的分散度及孔结构有关。硅藻土用酸处理后,氧化物杂质含量降低, SiO
2 含量增高,比表面积和孔容也增大,所以精制硅藻土的载体效果比天然硅藻土好。 硅藻土一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的矽酸盐遗骸形成的,其本质是含水的非晶质SiO
2 。硅藻在淡水和咸水中均可生存,种类很多,一般可分为“中心目”硅藻和“羽纹目”硅藻,每一目中,又有许多“属”,相当复杂。 天然硅藻土的主要成分是SiO
2 ,优质者色白,SiO
2 含量常超过70%。单体硅藻无色透明,硅藻土的颜色取决于粘土矿物及有机质等,不同矿源硅藻土的成分不同。 硅藻土,是被称之为硅藻的单细胞植物死亡后经过1至2万年左右的堆积期,形成的一种化石性的硅藻堆积土矿床。硅藻是最早在地球上出现的原生生物之一,生存在海水或者湖水中。 这种硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉积所形成,这种硅藻的独特性能在于能吸收水中的游离矽形成其骨骸,当其生命结束后沉积,在一定的地质条件下形成硅藻土矿床。它具有一些独特的性能,如:多孔性、较低的密度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及化学稳定性,在通过对原土的粉碎、分选、煅烧、气流分级、去杂等加工工序改变其粒度的分布状态及表面性质后,可适用于涂料油漆添加剂等多种工业要求。
选矿提纯方法
硅藻土提纯方法主要分为:物理、化学和物理化学综合法。
1 、 擦洗法 擦洗法提纯硅藻土的前提是通过擦洗将原料颗粒打细,尽量使固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质脱离,为分离提纯创造条件,然后根据各矿物性质和颗粒范围的不同,其中石英泥、含铁矿物、砂的颗粒大,因沉降快可先分出,而粘土杂质蒙脱石经搅拌擦洗已经分散成很小的颗粒,并与硅藻土带有相同的负电荷,彼此同性相斥,所以具有良好的悬浮性和分散性,故可以在料浆中加入氢氧化钠等分散剂来强化蒙脱石的悬浮性和分散性,蒙脱石粒子很难沉淀,而硅藻土粒子在料浆中沉降速度比蒙脱石粒子要快很多,把以蒙脱石为主的悬浮液分出,就可获得以硅藻土为主的硅藻精土。
孔伟通过擦洗法去除部分蒙脱石等粘土矿物和粗粒泥沙,使硅藻土的比表面积和孔容积略增。艾显盛等以内蒙赤峰低品位硅藻土为原料,研究了擦洗浓度、擦洗时间、擦洗次数、分散剂等对其物理提纯效果的影响。
擦洗法可去除硅藻壳体外面的杂质,但对清除硅藻微孔内的杂质作用不大。擦洗法提纯硅藻土工艺简单,设备投资少,易于实现工业化生产,但占地面积较大,用水量大,生产周期较长,硅藻精土烘干耗能也较大。 2、
2.2 酸浸法 文斐等人通过剥片后酸洗,除去了矿浆中大部分铁和铝等杂质,再经一次沉降分级得到矽含量 91.27% 的硅藻土精矿,经过粗选、剥片、酸浸处理后的最终精矿达到了预期要求,矽含量由 71.86% 增至91.27%,杂质得以有效去除,比表面也有很大提升,整个工艺流程产率约为 40%。Guilong Zhang 等人研究了酸浸对于硅藻孔结构的修饰作用,认为酸浸法不仅可以提高硅藻含量,还可以对硅藻孔结构进行修饰;O *** an San 等人研究了酸浸对硅藻土过滤性能及孔隙率的影响,并利用酸浸硅藻土制备硅藻土过滤材料与多孔陶瓷材料。
但常规酸浸法提纯时间长,酸用量大,成本高,污染环境等,不利于工业生产,大大影响了其套用前景,微波强化硅藻土酸浸提纯工艺研究不仅能较好地缩短浸取时间,而且能使浸出率提高。
技术套用
硅藻土处理城市污水技术是一项物化法污水处理技术,高效的改性硅藻土污水处理剂是该技术的关键,此基础上配合的工艺流程和工艺设施,该技术可实现高效、稳定而又廉价地处理城市污水的目的.但由于这是一项新技术,在理论和实际工程套用都还存在一些问题有待解决.。
套用范围
硅藻土的工业填料套用范围 农药业:可湿性粉剂、旱地除草剂、水田除草剂以及各种生物农药。 套用硅藻土优点1:pH值中性、无毒,悬浮性能好,吸附性能强,容重轻,吸油率115%,细度在325目---500目,混 合均匀性 好,使用时不会堵塞农机管路,在土壤中能起到保湿、疏松土质、延长药效肥效时间,助长农作物生长效果。 复合肥料业:果木、蔬菜、花草等各种农作物的复合肥。套用硅藻土优点:吸附性能强、容重轻,细度均匀,pH值中性无毒,混合均匀性好。 硅藻土可成为高效肥料,促使农作物生长、改良土壤等方面作用。 橡胶业:车辆轮胎、橡胶管、三角皮带、橡胶滚动、输送带、汽车脚垫等各种橡胶制品中的填料。套用硅藻土优点:能明显增强产品的刚性和强度,沉降体积达95%,并可提高产品的耐热、耐磨、保温、抗老化等化学作用的性能。建筑保温业:屋顶隔热层、保温砖、矽酸钙保温材料、多孔性煤饼炉、隔音保温防火装饰板等保温、隔热、隔音建筑材料、墙体隔音装饰板、地砖、陶瓷制品等; 套用硅藻土优点2:硅藻土应在水泥中作添加剂,在生产水泥中加5%硅藻土,可提高搞强度ZMP,水泥中SiO
2 变活性,可作为抢险水泥作用。塑胶业:生活塑胶制品、建筑塑胶制品、农用塑胶、窗门塑胶、各种塑胶管道、其它轻重工业塑胶中制品。 套用硅藻土优点3:有优良的延伸性,有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度、质轻软内磨性好、搞压强度好等方面优质作用。 造纸业:办公用纸、工业用纸等各种纸张;套用硅藻土优点:体质轻软,细度在120目至1200目范围内,硅藻土加入能使纸张平滑,重量轻,强度好,减少因湿度变化而引起伸缩,在卷菸纸中可调节燃烧率,无任何毒性副作用,在滤纸中可提高滤液澄清度,并使滤速加快。油漆涂料业:家具、办公用油漆、建筑涂料、机械、家电油漆、油印墨、沥表、汽车油漆等各种油漆涂料填料; 套用硅藻土优点4:pH值中性、无毒,细度120目至1200目,体质轻软,属油 漆中的优质填料。饲料业:猪、鸡、鸭、鹅、鱼类、鸟类、水产等各种饲料的添加剂。套用硅藻土优点:PH值中性、无毒,硅藻土矿粉具有独特的孔隙结构,体重轻软,孔隙度大,吸附性能强,形成色泽浅淡柔和,拦入饲料中能均匀分散,并与饲料颗粒粘结混合,不易分离析出,畜禽食后促使消化,并能把畜禽肠胃道的细菌吸附后排出体外,增强体质,起到强筋健骨作用,水产类投放在鱼塘池内水质变清,透气性好,提高水产成活率。抛光磨擦业:车辆中的刹车片抛光、机械钢板、木材家具、玻璃等;套用硅藻土优点:润滑性能强。皮革人造革业:人造革制品等各种皮革。 套用硅藻土优点5:防晒性强、体质软轻、能消除皮革污染汽球产品的优质填料:容量轻、PH值属中性、无毒,粉质轻软光滑、强度性能好、防晒抗高温。硅藻土套用在涂料、油漆、污水处理等行业。
主要优点
硅藻土涂料添加剂产品,具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点,能为涂料提供优异的表面性能,增容,增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积,能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量,降低成本。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品,已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品,广泛套用于水性硅藻泥。
不含毒
许多以硅藻土为原料的新型室内外涂料、装修材料,在国内外越来越受到消费者的青睐。在中国是一个潜在的发展硅藻土室内外涂料的一种天然材料,不含有害化学物质,除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外,还有除湿、除臭、净化室内空气等作用,是优良的环保型室内外装修材料。 硅藻是最早在地球上出现的一种单细胞藻类,生存在海水或者湖水中,形体极为微小,一般只有几微米到十几微米。硅藻能进行光合作用,自制有机物。常常以惊人的速度生长繁殖。它的遗骸沉积形成硅藻土。硅藻土主要成分是矽酸质,表面有无数细孔,可吸附、分解空气中的异味,具有调湿、除臭功能。采用硅藻土为原料生产出来的建材,不仅具有不燃、除湿、除臭和通透性好的特点,而且还能够净化空气、隔音、防水和隔热。这种新型建材优点多,成本并不高,因此被广泛使用在了各种装修工程之中。 上世纪80年代以来,日本住宅的室内装修使用了大量含有众多化学物质的装饰材料,引发了“室内装修污染综合症”,影响了一些人的身体健康。为了减轻这种因住宅装修带来的负面影响,日本 *** 一方面修改了《建筑基准法》,严格限制散发有害化学物质的建筑材料在住宅室内使用,并严格规定了室内必须配备机械换气设备,实施强制性换气。另一方面,积极鼓励和支持企业开发不含有害化学物质的新型室内装修装饰材料。
调节湿度
日本北见工业大学的研究成果表明,用硅藻土生产的室内外涂料、装修材料除了不会散发出对人体有害的化学物质外,还有改善居住环境的作用。
硅藻土 首先,可以自动调节室内湿度。硅藻土的主要成分是矽酸质,用它生产的室内外涂料、壁材具有超纤维、多孔质等特性,其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时,硅藻土壁材上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份,将其储存起来。如果室内空气中的水份减少、湿度下降,硅藻土壁材就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。 其次,硅藻土壁材还具有消除异味的功能,保持室内清洁。研究和实验结果表明,硅藻土能起到除臭剂的作用。如果在硅藻土中添加氧化钛制成复合材料,能够长时间消除异味和吸收、分解有害化学物质,并能够长期保持室内墙面清洁,即使家中有吸菸者,墙壁也不会发黄。 第三,研究报告认为,硅藻土装修材料还能够吸收和分解引起人过敏的物质,产生医疗效果。硅藻土壁材对水分的吸收和释放能够产生瀑布效果,将水分子分解成正负离子。由于水分子被包裹,形成正负离子群,然后以水分子为载体,在空气中四处浮游,拥有杀菌能力。在空气中到处浮游的正负离子群遇到了过敏物质以及其他细菌、霉菌、甲醛等有害物质,就能立即将其进行包围和隔离。然后,正负离子群中性能最活跃的氢氧根离子与这些有害物质进行剧烈的化学反应,最后将它们彻底分解成水分子等无害物。
表现
用硅藻土添加到涂料中用于消光及吸附异味,在国外已套用多年,国内企业逐渐意识到硅藻土套用到涂料及硅藻泥中的优异表现。
用硅藻土生产的室内外涂料、装修材料、硅藻泥除了不会散发出对人体有害的化学物质外,还有改善居住环境的作用。
硅藻土涂料添加硅藻土后,已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品,广泛套用于硅藻泥、乳胶漆,内外墙涂料,醇酸树脂漆和聚酯漆等多种涂料体系中,尤其适用于建筑涂料的生产。套用涂料、油漆中,能够均衡的控制涂膜表面光泽,增加涂膜的耐磨性和抗划痕性,去湿、除臭、而且还能净化空气,隔音、防水和隔热、通透性好的特点。
分类命名
硅藻土属矽质岩类岩石,矽质岩按成因分为两大类: 生物或生物化学成因—硅藻土、板状硅藻土、蛋白土、放射虫岩、海绵岩。 非生物成因(化学、火山作用、次生成因)—碧玉岩、燧石岩、矽华、石英岩。 硅藻土中主要伴生矿物为粘土矿物、炭质(有机质),当这些矿物含量达50%以上则属粘土岩、炭质页岩,在命名时冠以硅藻X X岩。当这些矿物含量小于50%,则属硅藻土,在命名时冠以X X硅藻土。
矿物成分
硅藻土的主要矿物成分为蛋白石,并含有粘土(高岭石类、水分母类及少量胶岭石类)、炭质(有机质)、铁质(褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿)、碳酸盐矿物(方解石、白云石、少量菱铁矿)、石英、白云母、海绿石、长石。
环保壁材硅藻土 1、蛋白石 SiO
2 ·n H
2 O 系标准的团体水凝胶矿物,是含水二氧化矽凝胶脱部分水后形成,一般称为含水胶体矿物或胶体矿物。 蛋白石本身无色,呈半透明状的产生一种乳光,由于吸附带色的杂质及离子,使蛋白石呈显各种色调。如铁质混染使蛋白石里黄褐、褐色,炭质混染呈灰黑色。 蛋白石常成致密块状、钟乳状、瘤状团块、结核状和球粒结构及各类沉积岩中的次生充填物。当蛋白石脱水及陈化作用或应力作用,则产生电裂纹和角砾状外貌,转化为变胶体矿物石英、石髓,或蛋白石在偏光作用下显示局部不均一的非均质性。 2、粘土矿物、炭质 粘土矿物及炭质是硅藻土中主要伴生矿物。粘土矿物呈显微鳞片状分布于硅藻粒四周,当粘土矿物含量为主要成分时,则起著胶结硅藻的作用。炭质成质点状、块状或成层状与硅藻 *** 生,炭质均为变质程度很低的、仍保留植物结构的泥炭及褐煤。
矿物特性
环保壁材硅藻土 硅藻土是一种具有生物结构的岩石。主要由80~90%,有的达90%以上的硅藻壳组成。海水、湖水中的氧化矽的主要消耗者就是硅藻,构成硅藻软泥。在成岩过程中经石化阶段形成硅藻土。 硅藻壳由蛋白石组成,硅藻在生长繁衍过程中,吸取水中胶态二氧化矽,并逐步转变为蛋白石。 硅藻土中硅藻含量越多,杂质越少,则颜色越白,质越轻。比重一般在0.4-0.9g/cm3,由于硅藻体具有众多的壳体孔洞,使硅藻土具多孔质构造,硅藻土的孔隙度达90-92%,吸水性强烈,粘舌,由于硅藻颗粒细小,使硅藻土细腻、滑润。硅藻土在酸中(HCl、H
2 SO
4 、HNO
3 )不溶解,但溶于HF和KOH。
矿物性质
硅藻土是一种生物成因的矽质沉积岩,主要由古代硅藻遗体组成,其化学成份主要是SiO
2 ,含有少量Al
2 O
3 、Fe
2 O
3 、CaO、MgO、K
2 O、Na
2 O、P
2 O
5 和有机质。 硅藻土中的硅藻有许多不同的形状,如圆盘状、针状、筒状、羽状等。松散密度为0.3-0.5g/cm3,莫氏硬度为1~1.5(硅藻骨骼微粒为4.5-5mm),孔隙率达80-90%,能吸收其本身重量1.5-4倍的水,是热、电、声的不良导体,熔点1650-1750°C,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。
市场现状
日本建材市场上的硅藻土装修材料主要有3大类:一类是含有不纯物的自然干燥品,价格便宜。另一类是普通窑烧制品。它是先用硅藻土制成各种形状的板材和砖材,再经过800摄氏度高温烧制,有点像瓷砖,价格一般。第三类是加入各种添加剂的窑烧制品。这类添加有特殊材料的高档制品采用优质的硅藻土,并添加食盐、苏打灰或者光催化剂等添加物,在约1100摄氏度高温的窑中除去不纯有机物、碳等物质,烧制成各种各样高档、华丽的硅藻土室内装修材料。 日本市场上销售的硅藻土装修材料主要有壁材(板材)、铺地材料,卫生洁具、吊顶材料等。在东京建材市场上普通硅藻土壁材的价格为每平方米2000多日元。有的公司还开发出一种硅藻土水性涂料,使用这种涂料能够进一步加强硅藻土装修材料的环保效果。
环保壁材硅藻土的利用 在2003年10月闭幕的中国第二届绿色建材博览会上,硅藻土壁材在北京上市,这种具有全新材料配方并承袭了传统施工方法的功能型内墙饰面材料,可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨、VOC等有害物质以及宠物体臭、吸菸、生活垃圾所产生的异味,全面解决室内空气污染,明显改善室内生活环境。