硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，具有轻质多孔结构，主要由古代硅藻的遗骸堆积而成，含有少量粘土矿物或火山灰。

分子式(Formula)： SiO2

分子量(Molecular Weight)： 60.08

CAS No.：61790-53-2 硅藻土是一种硅质沉积岩，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。

硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3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SiO2。例如工业钒催化剂的活性组分是V2O5，助催化剂为碱金属硫酸盐，载体为精制硅藻土。实验表明，SiO2对活性组分起稳定作用，且随K2O或Na2O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， SiO2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硅酸盐遗骸形成的，其本质是含水的非晶质SiO2 。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SiO2，优质者色白，SiO2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硅形成其骨骸，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。

硅藻土的矿物成分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。

1、蛋白石 SiO2·n H2O

蛋白石又叫欧泊，欧泊是其英文名字Opal的音译，源于拉丁文Opalus，系标准的团体水凝胶矿物，是含水二氧化硅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，则起着胶结硅藻的作用。炭质成质点状、块状或成层状与硅藻土共生，炭质均为变质程度很低的、仍保留植物结构的泥炭及褐煤。

硅藻土原矿含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。国内硅藻土原矿中SiO2含量一般在37.60%~91.70%之间，大部分在70%以上，个别地区可以达到90%以上。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、灰色和浅灰褐色甚至黄色、绿色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质。

天然硅藻土会呈现灰、白、黄、绿甚至黑色，原因在于天然硅藻土往往含有铁氧化物或者有机质等杂质，而经过提纯的硅藻土多为白色。硅藻土因成岩之前硅藻的形态各异而呈现出不同的微观形貌，一般呈现圆筛状、带状和圆柱状。大部分硅藻土质地较轻、具有大量微孔、容易破碎，但其硅藻骨骼微粒的硬度很大。

硅藻土的密度为1.9—2.3g/cm3，堆密度为0.34—0.65g/cm3，比表面积为40—65㎡/g，孔半径为50~3000nm，孔体积0.45—0.98cm3/g，吸水率是自身体积的2—4倍，熔点1650℃—1750℃，若含氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3）等杂质，可能形成低熔点共熔物，使整体熔点下降至1400℃—1600℃。

焙烧、酸洗等改性处理有助于比表面积的提高和孔体积的增大。硅藻土的物理特性在一定程度上决定着其吸附性能，一般来说，吸附量随着比表面积的增大而增大；吸附质在孔内的扩散速率随着孔径的增大而加快，而扩散速率的加快有利于吸附达到平衡。但在孔体积一定的情况下，比表面积与孔径呈反比，孔径越大，比表面积越低，进而导致平衡吸附量下降；当孔径一定时，孔容的增大有利于吸附量的提高。

硅藻土的化学成分主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和Ba、Be、Cr、Ni等微量元素，以及一定的有机质。

硅藻土具有较高的化学稳定性和热稳定性，不溶于除氢氟酸外的任何强酸，但在强碱环境下不能稳定存在，硅藻土所含的SiO2以非晶型为主，在强碱环境下，可溶性硅酸所占的比例可达50%~80%。但当硅藻土被加热到800~1000℃时，所含SiO2就会由非晶型向晶型转变，在碱性环境下，可溶性硅酸所占的比例就会下降，一般可减少到20%~30%。从硅藻土的化学结构可知，硅藻土呈弱酸性，是一种固体酸，能够与碱发生反应。硅藻土表面的多孔性与负电性使其呈现明显表面吸附性。硅藻土表面还存在有大量的硅羟基及氢键，这些硅羟基及氢键同时存在于硅藻土众多的微孔之中，这些也是硅藻土具备吸附性能的重要原因。

硅藻土的吸附性能与其表面及微孔所携带的羟基密切相关，吸附性能会随着羟基数量的增多而提升，当环境条件发生改变时，特别是在高温的情况下，这些羟基会发生转化，而这些转化对硅藻土的吸附性能会产生重要影响。硅藻土所携带的羟基还表现出一定的活性，这些具有一定活性的羟基使得硅藻土表面能够结合或接枝一些官能团，进而导致硅藻土的吸附性能发生改变，这一特性使硅藻土通过实施化学改性提高吸附性能成为可能。

硅藻土提纯方法主要分为：常规改性、无机改性和有机改性。

擦洗法：擦洗法就是在不破坏硅藻壳的前提下对硅藻土进行研磨，打细原料颗粒，以剥离固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质，提高SiO2含量，改善硅藻土颗粒表面性质，进而提高硅藻土的吸附能力。

焙烧法：对烧失量较高类型的硅藻土来说，焙烧处理对于硅藻土吸附性能的改善十分有效。高温煅烧可显著提高硅藻土SiO2含量，增大孔径，增加表面酸强度。

微波法：适当的微波处理可以去除硅藻土中部分杂质和水分，增加其孔隙，增大其比表面积，提高其吸附效果。

酸改性：酸改性主要是通过强酸的蚀刻作用去除硅藻土颗粒表面的杂质，提高硅藻土的纯度,同时降低其密度，增大其孔容与比表面积，明显改善硅藻土孔隙结构，进而提高其吸附性能。

硅藻土无机改性主要是通过加入无机大分子改性剂，使其均匀分散于硅藻土孔道间，形成柱层状缔合结构，疏通或拓展硅藻土孔道，并在缔合颗粒之间形成较大的空间，以容纳更多的吸附质，最终达到提高硅藻土吸附能力的目的。

向红霞等人用碳酸钠与饱和氯化钙对硅藻土进行了改性，然后将改性硅藻土与抗锰细菌结合制成复合体对Mn(Ⅱ)进行了吸附研究，结果表明，复合体对Mn(Ⅱ)吸附效果明显提高，饱和吸附量可达56.18 mg/g。

硅藻土有机改性主要是指在硅藻土表面接枝功能性大分子，对其表面实施改性处理，以达到提高硅藻土吸附能力的目的。

李门楼等人采用10%的溴化十六烷基三甲铵对硅藻土进行了有机改性，经改性后的硅藻土吸附量由原来的39.3 mg/g提高到61.1 mg/g,提高了35.68%。

硅藻土的应用范围广泛，包括助滤剂、功能性填料、污水处理剂、催化剂载体、建筑材料等。

生产助滤剂为硅藻土的主要应用之一，且其品种最多、用途最广、用量最大。助滤剂是以优质硅藻土为基本原料的粉状产品，用于提高工业生产中过滤的速度及滤液的澄清度。因硅藻土具有除菌、除杂质、除异味的功能，使产品性能稳定、适应性好，已在啤酒、制药等行业之中得到了广泛地应用，是著名的啤酒助滤剂。

功能性填料，即利用硅藻土无毒、无害、且在液体中沉降慢等特性将其填入其他材料或产品中，以提高产品强度、耐酸性、耐磨性及稳定性等综合性能的材料。目前，硅藻土在世界各国用作功能性填料的年耗量仅次于助滤剂，约占世界总产量的20%。

目前，利用吸附法处理日常生活废水及工业废水效果较理想。硅藻土的吸附、脱色能力高，价格较活性炭低廉，有望代替活性炭成为理想的废水吸附材料。但将硅藻土直接投入废水中吸附去除污染物的处理效率较低，若将其进行焙烧、复配或改性后再用于废水处理，则可以大大提高其净化效率。

硅藻土比表面积大、孔隙率高以及耐酸、耐热、耐磨等特性使其成为理想的催化剂载体。主要应用于氢化、脱氢、氧化、还原等化工反应中，如氢化反应中的镍催化剂载体、硫酸生产中的钒催化剂载体及石油工业中的磷酸催化剂载体等。另外，还可以浸渍硅藻土为多相催化剂利用废植物油催化合成生物柴油；以硅藻土改性载体提高生物膜活性和稳定性，加速移动床生物膜反应器；以负载铂系金属或稀土金属的硅藻土处理汽车尾气等。

硅藻土在建材领域主要用作保温、隔热、隔音建筑材料及地砖、陶瓷制品等。在造纸业和室内壁纸产业中，硅藻土优良的延伸性使产品具备较高的拉伸强度、撕裂强度及冲击强度，且质轻软、耐磨,因此减少了由于湿度变化引起的伸缩。另外，硅藻土在建筑工程中作水泥添加剂还可提高水泥的抗压强度。

农药业：硅藻土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。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。硅藻土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、硅酸钙保温材料、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；

塑料业：生活塑料制品、建筑塑料制品、农用塑料、窗门塑料、各种塑料管道、其它轻重工业塑料中制品，可以增加塑料强度。

造纸业：办公用纸、工业用纸等各种纸张；硅藻土体质轻软，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，在卷烟纸中可调节燃烧率，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；

饲料业：猪、鸡、鸭、鹅、鱼类、鸟类、水产等各种饲料的添加剂。硅藻土pH值中性、无毒，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；硅藻土润滑性能强，可一定程度上代替润滑油。

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，广泛应用于水性硅藻泥。

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。硅藻土主要成分是硅酸质，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，日本政府一方面修改了《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。

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。

首先，可以自动调节室内湿度。硅藻土的主要成分是硅酸质，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，即使家中有吸烟者，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。

用硅藻土添加到涂料中用于消光及吸附异味，在国外已应用多年，国内企业逐渐意识到硅藻土应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，广泛应用于硅藻泥、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。应用涂料、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。

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。

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、吸烟、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。