低 品 位 硅 藻 土 制 备 硅 酸 钠

（吉林省临江市美诗顿粉体材料有限公司   刘伯田）

   硅藻土是一种非金属矿物， 主要成分为无定形的SiO₂。远古时期， 生活在海洋或湖泊中的硅藻死后，其遗骸沉积于水底，逐渐堆积起来， 由于环境的作用而成矿。根据硅藻土成矿时环境的不同，我们通常将其分为海相沉积硅藻土和湖泊相沉积硅藻土，我国的硅藻土矿大部属于淡水湖泊相生物化学沉积而成矿。硅藻土吸附性强、比表面积大、化学性质稳定，硅藻壳体表面具有独特的纳米微孔。其化学成分主要是SiO₂ ·nH₂O，含有少量的Al₂O₃ 、Fe₂0₃ 、CaO、MgO、K₂0、Na₂0、P₂O₅ 和有机质等。硅藻土独有的结构特点，决定了它比结晶的SiO₂ 更易溶于NaOH生成硅酸钠(水玻璃)，因而可充分利用这一特性生产硅酸钠，进而制得白炭黑。

   吉林省临江市美诗顿粉体材料有限公司与中国矿业大学共同研发了低品位硅藻土制备硅酸钠的生产工艺，该工艺的特点是硅酸钠的生产可在常压下进行，不需压力容器，反应时间较短，能耗较低，降低了生产成本，提高了生产效益。

实 验 部 分

1、 原料和方法  试验用硅藻土，取自吉林省临江市美诗顿粉体材料有限公司。原土的化学组成(％)：SiO₂，80．39；A1₂O₃，4．07；Fe₂0₃，1．87；FeO，0．69；MgO，0．50；CaO ，0．58；Na₂0，0．51；K₂0，0．93；H₂O⁺ ，5．35；H₂O^-，2．75；TiO₂，0．29；P₂O₅，0．14；MnO，0．047；烧失，1．81。

   在制备硅酸钠前，先将硅藻土过40目筛，置马弗炉中700^oC煅烧30min。煅烧使硅藻土中的FeO转化为Fe₂0₃，去除有机质。通过试验，硅藻土煅烧后的失重率为3．93％ ，煅烧后硅藻土中SiO₂ 含量：80．39／(100—3．93)=83．68％。用煅烧后的硅藻土加碱溶液进行碱溶，其原理如下：nSiO₂ +2NaOH--+Na₂0·nSiO₂ 十H₂0。式中：n为硅酸钠(水玻璃)的模数，是二氧化硅和氧化钠含量之比。

2、试验设备  恒温水浴锅，DZKW-4，北京中兴伟业仪器有限公司；真空泵，0．5L，北京中兴伟业仪器有限公司；数显控温干燥箱，101A-0型，上海圣欣科学仪器有限公司；马弗炉，SX-5-12，北京中兴伟业仪器有限公司；电子分析天平，AL204，METTLER TOLEDO公司。

3、测试与表征  测试项目：硅酸钠(水玻璃)的模数、二氧化硅浸出率。在试验结果中，一方面希望得到较高模数，另一方面又希望得到较高的二氧化硅浸出率。综合这两个指标，试验采用加权平均值来评价工艺条件，加权平均值=Si0₂浸出率／2+(硅酸钠的模数／4．0)×50。

结 论

1．采用水热碱溶法，以硅藻土为原料制备硅酸钠的工艺影响因素为：碱用量对结果影响最显著，液固比次之，碱浸在75min以上对碱浸影响不明显。

2．硅藻土制备硅酸钠的{zj0}工艺条件为：反应时间，75min；碱量：硅藻土量=0．31：1；液固比为2．5。