硅藻球的特性及其改性
    硅藻球是古代單細(xì)胞低等植物硅藻的遺體堆積后, 經(jīng)過(guò)初步成巖作用而形成的一種具有多孔性的生物硅質(zhì)巖。它的主要化學(xué)成分是無(wú)定性的SiO2, 并含有少量的AL2O3、Fe2O3、CaO和有機(jī)質(zhì)等，其由硅藻的壁殼組成, 壁殼上有多級(jí)、大量、有序排列的微孔。這種獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu), 賦于它許多優(yōu)良的性能：空隙率高、比表面積大、比重小、吸附性強(qiáng)、耐磨、耐酸、熱導(dǎo)性低、隔熱阻燃、保溫隔音等, 被廣泛地應(yīng)用于飲食、建材、化工、橡膠、石化、醫(yī)藥、冶金、涂料、機(jī)械、能源、油漆、水處理等行業(yè)中。尤其是硅藻球吸附性強(qiáng), 能吸附等于自身質(zhì)量1.5—4倍的水和1.1—1.5倍的油分。它的電位為負(fù), 絕對(duì)值大, 吸附正電荷能力強(qiáng)。因此對(duì)污水有極好的凈化效果。對(duì)于采用吸附塔凈化裝置, 除吸附作用外, 還有篩分作用和深度效應(yīng)。在污水處理領(lǐng)域, 我們關(guān)心的也主要是硅藻球的表面性質(zhì)、精度及孔系結(jié)構(gòu)等。
    形成硅藻球的硅藻的殼體具有大量的、有序排列的微孔,從而使硅藻球具有很大的比表面積(3.1～ 60m2/g) 。而且硅藻球的表面及孔內(nèi)表面分布有大量的硅羥基; 這些硅羥基在水溶液中離解出H+ , 從而使硅藻球顆粒表現(xiàn)出一定的表面負(fù)電性。
    從硅藻球的精度方面考慮, 雖然我國(guó)硅藻球總的含量位居世界第二, 但是其品味普遍較低, 大多數(shù)產(chǎn)品的SiO2的含量在50%左右, 利用時(shí)應(yīng)先將硅藻原土進(jìn)行提純處理, 使其SiO2含量大于90%。提純后的硅藻球具有整體一致均勻的微粒和比較干凈的表面, 從而使得其比表面充分展露出來(lái)。所謂一致均勻是指具有一致均勻的大小、外形尺度、表面理化性能等, 這是目前人造微粒難以實(shí)現(xiàn)的。常用的提純方法有酸浸法、擦洗法、焙燒法、離旋—選擇性絮凝法、干法重力層析分離法、熱浮選礦法和綜合提純法等。不同產(chǎn)地硅藻球的往往具有不同的形狀結(jié)構(gòu)和孔系分布 , 在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中, 應(yīng)予以注意。
    為了改善硅藻球污水處理的效果和范圍, 需對(duì)硅藻原土進(jìn)行提純、活化、擴(kuò)容和改性等處理。對(duì)硅藻球進(jìn)行一定的酸、熱等活化、擴(kuò)容處理, 可改善硅藻球的一些表面性質(zhì), 從而提高污水處理的效果。利用等量的酸活化、熱活化及未經(jīng)活化的硅藻土制成的復(fù)合凈水劑處理印染廢水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明, 酸活化和熱活化均可提高硅藻球的處理能力。向硅藻精土中加入一定比例的其他物質(zhì), 可制成適合不同性質(zhì)和種類(lèi)污水的改性硅藻球, 既提高了硅藻土的污水處理效果, 又?jǐn)U大了其應(yīng)用范圍。云南王慶中先利用純物理濕法選礦工藝將低品味的硅藻原土提純得到硅藻含量為90%～ 98% 的硅藻精土, 再根據(jù)不同的污水類(lèi)型和水質(zhì)特征, 向此精土中加入不同數(shù)量的絮凝劑(硫酸鋁、氯化鋁、聚丙烯酰胺或三氯化鐵等常見(jiàn)的無(wú)機(jī)或有機(jī)絮凝劑) , 得到具有很好吸附、混凝作用的改性硅藻球污水處理劑。