作者:胡家燕，上海地质矿产珠宝玉石检测中心

摘要

硅藻土是一种非常重要的非金属矿物。由于其特殊的物理和化学性质，硅藻土在化工生产中广泛用作催化剂载体，在涂料、橡胶和造纸中用作填料，在食品工业中用作过滤器、漂白剂、隔热隔音材料，在石油炼制、陶瓷、玻璃、钢铁和冶金等行业中用作热处理材料。

贵州西部、西南部和西北部地区具有硅藻土形成的潜在地质条件。《贵州地质科技信息》在1986年第1、5期对硅藻土进行了报道和讨论，但仍存在一些问题。为了在我省开展硅藻土找矿，有必要进一步了解硅藻的矿物和岩石特征。1.硅藻土的岩石分类和命名。硅藻土属于硅质岩，硅质岩按成因可分为两类:

或生化成因-硅藻土、板状硅藻土、蛋白土、放射虫岩、海绵岩。

非生物来源(化学、火山作用、次要来源)-碧玉、燧石、硅石、石英岩。

硅藻土中的主要伴生矿物是粘土矿物和碳(有机质)。当这些矿物含量大于50%时，属于粘土岩和碳质页岩，命名为硅藻X X岩。当这些矿物含量小于50%时，属于硅藻土，命名为××硅藻土。2.硅藻土的化学成分硅藻土中二氧化硅的含量变化很大。有不同程度的烧失，主要是H2O的逸出。工业上一般需要分析四项(二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、烧失量)，根据需要确定氧化镁和曹参。国内外硅藻土的化学成分见表1。

表1硅藻土的化学成分

生产地点

3.硅藻土的矿物组成

硅藻土的主要矿物成分为蛋白石，含有粘土(高岭石、水母质和少量高岭石)、碳(有机质)、铁(褐铁矿、赤铁矿和黄铁矿)、碳酸盐矿物(方解石、白云石和少量菱铁矿)、应时、白云母、海绿石和长石。

< 1 >蛋白石Si02nH20

它是一种标准组水凝胶矿物，由水合硅胶除去部分水分而形成，一般称为水合胶体矿物或胶体矿物。

蛋白石中的NH20表示含有非定量吸附水(自由水)的胶体水，胶体水不加矿物晶格。胶体水作为分散介质分散在胶体颗粒的表面，含水量分别为1-5%至34%。胶体水是胶体矿物的固有特性，所以一般包含在矿物成分中。一般胶体水的失水温度为110℃-250℃。蛋白石在某地的吸热反应是65℃、115℃、360℃，最主要的是115℃，在600℃时也会发生一些失水反应。

蛋白石的化学成分如表2所示。

蛋白石化学成分表

数字

蛋白石中nH2O含量的变化直接影响蛋白石的比重和折射率(表3)。

表3折射率比重变化表

(人造凝胶)

蛋白石的硬度一般在5-5.5，含水量较小时，硬度增加到6。

蛋白石本身是无色半透明的，会产生乳白色的光。由于吸附了有色杂质和离子，蛋白石呈现出各种深浅。比如铁混染使蛋白石呈黄褐色、棕色，碳混染则呈灰黑色。

蛋白石的球形结构

有脱水裂纹的蛋白石

角砾岩结构。空洞内部分填充玉髓。

1-×50;2-×120;3-×30;4-×8

②水蛋白石——在水中透明；

③玻璃蛋白石——玻璃质透明。

一些文件记载:

④铁蛋白石——硅溶胶和氧化铁溶胶同时凝结时形成，含氧化铁40%；

⑤火蛋白石红、琥珀、蜜黄混胶体氢氧化铁；

⑥美容蛋白——瓷质或釉面白色，

⑦含绿色蛋白石的镍；[下一个]

⑧橙蛋白石-三氧化二砷杂质染橙；

⑨粉末蛋白石-白色粉末吸水；

⑩冷冻白石-蛋白石在潮湿状态下凝结，在干浴状态下呈粉末状。

蛋白石不仅构成硅藻壳，还构成海绵骨针、放射虫和一些有孔虫壳。

地质历史上，古生代地层，尤其是前寒武系沉积了大量的胶态二氧化硅，受结晶作用影响，转化为胶态应时和髓样岩石，如碧玉、石英岩、石英片岩等。由凝胶蛋白石组成的沉积岩层只能在第三系和第四系地层及少数中生代地层中得以保存。临朐、山东、滇西等地的硅藻土建造均产于第三纪中新世。

(2)粘土矿物和碳质材料

粘土矿物和碳是硅藻土中的主要伴生矿物。粘土矿物以微观尺度的形式分布在硅藻颗粒周围。当粘土矿物是主要成分时，它们起到粘合硅藻的作用。碳以颗粒、块状或层状的形式与硅藻土共存。碳是泥炭和褐煤，变质程度低，仍保留植物结构。4.硅藻土中的硅藻及其特性

硅藻土是一种具有生物结构的岩石(图6)。主要由80~90%的硅藻壳组成，有的高达90%以上。

(×270)吉林海龙

硅藻的外壳由蛋白石组成。硅藻在生长繁殖过程中，从水中吸收胶体二氧化硅，逐渐转变为蛋白石。在地质历史上，硅藻种类超过1万种，现存的有5000多种。从我国已发现的硅藻土矿床来看，主要有以下几种硅藻:【下一篇】

直链藻

颗粒直链藻

幅环藻

筛藻

具缘园筛藻

船藻

冠藻

棒状杆菌

硅藻粒径为0.001~0.5mm，分离出的硅藻单体白色易碎，偏光显微镜下为透明蛋白石组成。岩石中的硅藻有方形、长方形、圆形、三角形，孤立的硅藻有圆柱形、直链形、桶形、圆形、圆盘形、棒状。

硅藻壳面上的孔洞排列规则，如小蓟(图7)直径约0.14mm，壳面网孔为六边形，中心孔径5微米，边缘2微米。图8显示直链淀粉颗粒的链长为0.26毫米，有16个细胞。细胞呈圆柱形，直径12微米，长15微米，细胞壁厚0.5微米，容易脱落成单体。

为了研究硅藻土中硅藻的组成和种类，通过分离的方法获得硅藻单体和其他共生矿物，并根据不同的矿物组合采取相应的方法。硅藻的分离方法和步骤是连续的。

< 1 >静水沉降

不同粒径和比重的矿物在静水中的沉降速度不一致，沉降物呈层状分布。首先，检查岩石切片中硅藻颗粒的大小，并将其粉碎至相应的粒径。

< 2 >酸溶解

为了去除硅藻土中的其他杂质，应采用不同的酸溶方法来增加硅藻的含量。一般硅藻土都含有不同程度的铁和钙。H2S04用于除铁，HCl用于除钙。酸的浓度取决于矿物颗粒的大小。

< 3 >烘烤

使碳(有机物)燃烧焚烧，在碳的参与下将三价铁还原为二价铁。根据滇西碳质硅藻土的试验，熔化温度一般控制在600-900℃，以保证硅藻不被破坏。

< 4 >磁重叠和电磁重叠

从硅藻土中去除磁性和电磁矿物。

< 5 >超声波清洗和分离

经过上述步骤后，将硅藻土放入酒精溶液中，在超声波仪器上清洗分离，以去除附着在硅藻表面的粘土和污染物，提高硅藻的孔隙率。【下一篇】6。硅藻土的质量要求

< l >比表面积

硅藻土由胶状矿物蛋白石组成，胶粒小，比表面积大。根据计算，lcm3的面积为6cm2。如果将材料破碎到纳米〈nm3〉级别(注1nm = 10-6mm)，面积将增加到6000m2，粒子数将达到1021。

< 2 >堆积密度

堆积密度是指105℃烘干后粒度为0.15mm的硅藻土，装入50ml量筒中，然后将量筒提起，放置在11cm的高度，使其自由下落100次。测量自由落体前后的重量与体积差之比。中国主要硅藻土的孔隙结构(表4)。

表4硅藻土的孔隙结构

为了提高硅藻土的比表面积，采用了一系列方法。根据对滇西硅藻土的测定，比表面积为21.6 m2/g，堆积密度为0.46 g/ml，选用30% h2so 4的硅藻土，SiO2增加了14.6%，A12O3减少了2.68%，Fe203减少了2.16%，比表面积增加到22.9 m2/g。硅藻土和类似岩石

硅藻土非常类似于板状硅藻土和蛋白土。

板状硅藻土的矿物成分以蛋白石为主，但硅藻壳已被破坏，比重0.8-1.4，Si02含量70-85%，质软。

土壤由不含硅藻的细蛋白石组成，比重1-1.8，二氧化硅含量85-95%，质地坚硬。

板状硅藻土和蛋白土的化学成分见表5。

表5板状硅藻土和蛋白土的化学成分

名字

片状硅藻土和蛋白质土都具有多孔结构，但孔隙率低于硅藻土。8.硅藻土的鉴定依据< 1 >硅藻含量必须大于50%，硅藻壳基本完整，具有生物结构。

< 2 >组成硅藻的矿物必须是未变化的蛋白石。

③硅藻土的二氧化硅含量为50-95%。

< 4 >硅藻土一般产于年轻的地质时代，如第三纪和第四纪。

< 5 >硅藻土常与低变质程度的粘土岩和煤层共生。

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