硅藻土新功能材料产业技术发展宣传册

1、PAGE PAGE 50硅藻土新功功能材料料产业技技术发展展汇编辽宁生产力力促进中中心二一三年年九月三三日目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc268555759 硅藻土综合合利用现现状及发发展前景景 PAGEREF _Toc268555759 h 2 HYPERLINK l _Toc268555760 对中国硅藻藻土产业业可持续续发展的的战略思思考 PAGEREF _Toc268555760 h 8 HYPERLINK l _Toc268555761 硅藻土的国国际市场场动态 PAGEREF _Toc268555761 h 22 HYPERLINK l _To

2、c268555762 硅藻土的开开发应用用 PAGEREF _Toc268555762 h 30 HYPERLINK l _Toc268555763 硅藻土国内内外发展展现状及及展望 PAGEREF _Toc268555763 h 44硅藻土综合合利用现现状及发发展前景景摘要:本文介介绍了硅硅藻土的的成因、分分布和基基本特性性,对硅硅藻土产产品作助助滤剂、填填料、涂涂料和建建材等的的综合利利用现状状进行了了阐述,举例说说明了硅硅藻土利利用的新新进展,并对其其发展前前景做出出了展望望 关键键词:硅硅藻土;利用;发展;前景 11 硅藻藻土资源源概述 硅硅藻土是是由古代代地质时时期硅藻藻、放射射虫类

3、或或海绵的的遗体组组成的一一种生物物成因的的硅质沉沉积岩。其其 HYPERLINK /magazine/1006-9240 化学成分分以SiiO2为为主,矿矿物成分分为蛋白白石及其其变种。硅硅藻土中中的SiiO2在在结构、成成分上与与其他矿矿物和岩岩石中的的SiOO2不同同,它是是有机成成因的无无定形蛋蛋白石矿矿物,通通常称为为硅藻质质氧化硅硅。硅藻藻土除含含水和SSiO22外,还还有少量量的All2O33、Fee2O33、CaaO、MMgO、KK2O、NNa2OO、P22O5等等成分。矿矿物组成成除硅藻藻外,常常伴有各各种黏土土及石英英、白云云石等1。 HYPERLINK /magazine

4、/1002-9656 世界界硅藻土土资源十十分丰富富,分布布范围很很广,除除南极其其它各洲洲均有发发现,已已知全球球共有硅硅藻土118.442220亿吨吨,远景景储量335.773亿吨吨。其中中亚洲居居第一位位,约110亿吨吨;欧洲洲5亿吨吨;美洲洲、非洲洲和大洋洋洲5亿亿吨。 我我国的硅硅藻土资资源丰富富,主要要集中在在东部及及西南地地区。从从地质时时代上讲讲,有工工业意义义的硅藻藻土矿床床仅限于于第三系系及第四四系,因因此在资资源分布布上受到到一定地地域的限限制,其其中探明明储量的的矿区有有3544处,矿矿石总保保有储量量达3.85亿亿吨,仅仅次于美美国,居居世界第第二位。我我国100省(

5、区区)有硅硅藻土矿矿产出。在在地区分分布上,以吉林林最多,占全国国储量的的54.8%,云南、福福建、河河北等地地次之。此此外,在在黑龙江江、山西西、海南南都发现现了硅藻藻土矿。 22 硅藻藻土资源源的综合合利用现现状 2.1 硅硅藻土资资源利用用的发展展历程 硅硅藻土自自18333年首首先在德德国汉诺诺威发现现以来,已有一一百多年年的历史史。最初初用于吸吸收硝化化甘油,进入220 HYPERLINK /magazine/1005-4715 世纪纪后,美美国、德德国、法法国、丹丹麦等国国的硅藻藻土工业业稳定并并持续发发展,到到了500年代,产品品品已遍及及生产生生活各个个领域,用于过过滤,保保温

6、材料料,填料料和催化化剂载体体等领域域的产品品结构已已基本定定型,产产品总量量达1000万吨吨,而后后,硅藻藻土工业业随 HYPERLINK /magazine/1002-9621 世界界经济发发展而继继续发展展。到119755年总产产量达1140万万吨,119844年为1152万万吨,119888年达1186万万吨。进进入900年代 HYPERLINK /middleschool/ 初初中期,总产量量有所回回落,在在1455万吨到到1600万吨之之间波动动2。 2.2 国国外硅藻藻土产品品综合利利用现状状 2.22.1 助滤剂剂 硅藻土土产品种种类繁多多,主要要用途之之一是生生产助滤滤剂,且

7、且品种最最多,用用量也最最大。用用硅藻土土粉制品品可以滤滤除液体体中的固固体颗粒粒、悬浮浮物质、胶胶体粒子子及细菌菌,起到到滤清和和净化液液体的作作用。助助滤剂主主要应用用领域有有啤酒、医医药(用用于 HYPERLINK /keywords/抗生素.htm 抗生生素、血血浆、维维生素、合合成医药药、注射射液等的的过滤)、净水水过滤、油油脂工业业、有机机溶液、涂涂料和染染料、肥肥料、酸酸类、碱碱类、调调味料、糖糖类、酒酒类等。 22.2.2 填填料和涂涂料 所谓谓填料,是指将将硅藻土土填加到到某种材材料或产产品中,使其性性能有所所改善和和提高,所以也也叫功能能材料3。国国外硅藻藻土填料料的 HY

8、PERLINK /magazine/1671-7732 消费费约占硅硅藻土制制品总量量21%233%,美美国的硅硅藻土填填料消费费量在总总量中的的比例近近年呈缓缓慢下降降趋势,但年产产量仍在在10万万吨左右右,法国国生产高高白度的的硅藻土土填料,德国用用本原料料生产油油漆、塑塑料填料料和炸药药吸收剂剂等,每每年产量量数万吨吨,约占占总产量量的500%。 22.2.3 建建材和保保温绝热热材料 国国外的硅硅藻土建建材和保保温材料料生产国国有丹麦麦、罗马马尼亚、俄俄罗斯、日日本、英英国等。其其制品主主要有隔隔热砖、硅硅酸钙制制品、粉粉料、硅硅钙板、水水泥添加加剂以及及泡沫玻玻璃、轻轻质骨料料、沥青

9、青路面混混合料添添加剂等等。 2.3 我我国硅藻藻土综合合利用现现状 2.3.11 硅藻藻土助滤滤剂产品品的发展展 硅藻土土助滤剂剂己广泛泛应用于于食品酿酿造、医医药、石石油、化化工和水水处理等等部门。成成都理工工学院综综合的血血浆过滤滤用硅藻藻土助滤滤剂,咸咸阳非金金属矿研研究院研研制的彩彩显像管管荧光粉粉过滤用用硅藻土土助滤剂剂,质量量大大提提高,其其效果均均达到国国外同类类产品的的标准;四川绵绵阳“亚太啤啤酒集团团”用硅藻藻土助滤滤剂和珍珍珠岩助助滤剂进进行复配配使用,在预涂涂和添加加中调整整用量比比例,在在滤饼强强度和保保证滤速速和产力力等方面面,比单单一使用用硅藻土土助滤剂剂效果更更

10、好。 吉吉林 HYPERLINK /magazine/1673-7164 大学学的王泽泽民等利利用硅藻藻土复合合净水剂剂对以枝枝丫材、稻稻草、麦麦秆、芦芦苇为原原料的造造纸废水水进行处处理。结结果表明明,利用用提纯硅硅藻土下下脚料制制成的复复合净水水剂处理理造纸废废水,效效果优于于硫酸铝铝絮凝法法和酸析析法,特特别是絮絮凝物脱脱水快、处处理周期期短。处处理后的的水清亮亮透明,略带微微黄色,可部分分循环利利用。 22.3.2 硅硅藻土填填料和涂涂料产品品的发展展 硅藻土土广泛用用作塑料料、橡胶胶等高聚聚物基复复合材料料的填料料。其化化学组成成、晶体体结构、粒粒度、颗颗粒形状状、表面面性质等等决定

11、其其填充性性能。现现代新型型高聚物物基复合合材料不不仅要求求非金属属矿物填填料具有有增量和和降低材材料成本本的功效效,更重重要的是是能够改改善填充充材料的的性能或或具有补补强或增增强等功功能。 我国昆明煤煤炭研究究所近来来利用云云南中低低 HYPERLINK /magazine/1671-3648 品位硅藻藻土经高高温焙烧烧后,配配以涂料料所需的的悬浮剂剂、粘结结剂等,综合和和研制出出了金属属型铸造造和压铸铸用系列列涂料,加工工工艺简单单,使用用方便;并延长长模型使使用寿命命,增加加铸件表表面光洁洁度,提提高产品品合格率率;节约约涂料用用量,降降低涂料料成本,价格便便宜。此此外,该该涂料无无毒

12、无害害无异味味,不会会造成环环境污染染及人体体危害,具有良良好的 HYPERLINK /magazine/1004-8804 社社会效益益。清华华大学机机械系用用吉林长长白硅藻藻土,研研制成了了用于离离心铸管管生产的的高纯硅硅藻土涂涂料。 22.3.3 硅硅藻土建建材和保保温绝热热材料产产品的发发展 我国国有丰富富的硅藻藻土资源源,综合合新型硅硅藻土建建材产品品,对我我国的建建筑行业业的发展展有重要要意义和和良好前前景。近近年来的的研究发发现,以以硅藻土土为主材材料,添添加其他他化合物物,可以以制得很很多新型型的性能能优良的的建材。如如在硅藻藻土中加加K2OO及某些些有机化化合物后后,经高高温

13、处理理可制得得可导电电、防火火的涂料料;从硅硅藻土中中提取SSiO22及少量量Al22O3,再涂加加一些碱碱性金属属,经一一系列工工序后制制得的泡泡沫玻璃璃,是一一种很好好的隔热热、吸声声材料。在在隔热保保温填料料中,硅硅藻土性性能比轻轻质碳酸酸钙、海海泡石效效果更好好4。 清华华大学冯冯乃谦和和地科院院地质所所黄成彦彦,以福福建漳浦浦低品位位硅藻土土为主要要原料,掺入钙钙质材料料和硅酸酸钠凝胶胶,经成成球、养养护研制制成非煅煅烧性硅硅藻土陶陶粒。生生产这类类产品投投资少,收效快快,工艺艺简单,无污染染。该产产品的研研制 HYPERLINK /magazine/1671-3052 成功功,为我

14、我国分布布广,储储量大的的中低品品位硅藻藻土资源源的综合合利用开开辟了新新的途径径,有重重要的实实际意义义。 3 硅藻土土综合利利用的发发展前景景 硅藻土土用于作作催化剂剂载体,主要限限于作钒钒触媒、镍镍触媒,用于其其它方面面的还比比较少。今今后,随随着石油油化工的的发展,在气化化反应、加加氢反应应、脱氢氢反应、水水合反应应等方面面用硅藻藻土作载载体的数数量会增增多;国国家建委委决定要要大力发发展轻质质建筑材材料,减减轻建筑筑的自重重,硅藻藻土生产产轻质砖砖和轻骨骨料也将将得到进进一步发发展。 硅硅藻土在在我国是是具有资资源优势势的矿种种,但目目前综合合水平偏偏低,和和发达国国家相比比,存在在

15、品种少少、应用用领域不不多、人人均消费费量低和和生产规规模较小小的差距距。但可可以认为为,随着着改革开开放和科科学研究究的深入入,相关关部门的的关注,我国硅硅藻土资资源的综综合利用用水平与与国外的的差距将将逐步缩缩小。随随着硅藻藻土提纯纯的新技技术深入入研究,可以满满足新产产品综合合的需要要;另外外结合硅硅藻土的的理化特特性,对对硅藻土土表面微微观改性性、微孔孔结构的的人为调调控等,可以综综合硅藻藻土的新新用途,进一步步提升其其附加价价值。 对中国硅藻藻土产业业可持续续发展的的战略思思考1概述对硅藻土产产业而言言, 受资资源禀赋赋、工业业发展、科科技进步步、政策策导向等等主客观观因素影影响,

16、世界各各地的产产业格局局与发展展速度都都会存在在一定的的差异, 但就就全球硅硅藻土行行业整体体或对某某一区域域的长远远发展而而言, 一般都都遵循渐渐进式(总体) 或跨越越式(阶段性性) 的发发展模式式。随着硅藻土土加工业业和其他他产业的的发展与与技术进进步, 新的应应用领域域不断扩扩大, 世界硅硅藻土的的产量和和消费量量将会呈呈现较稳稳定的增增长趋势势。然而而, 从世世界硅藻藻土产业业的发展展历史和和现状分分析, 产业发发展的影影响因素素是颇为为复杂的的、非线线性的。1994 年世界硅藻土总产量已达到200万t /a, 人们曾预测到2000年硅藻土总产量将达到250万t / a、市场需求量为2

17、80万t / a, 事实上, 近10余年来, 世界硅藻土总产量一直稳定在200万t / a左右, 直到2006年出现产量峰值, 也仅为216万t。近年来, 有人预测, 到2010年我国硅藻土的市场空间可达300亿元, 2020年将高达600亿元, 事实上, 目前全世界硅藻土产业的年总产值(销售总额) 尚不足10亿美元。鉴于此, 在硅藻藻土产业业发展战战略研究究与规划划制定过过程中, 既要要有发展展的眼光光, 又要要有科学学的态度度, 坚持持科学发发展!2国内外外硅藻土土产业现现状与发发展趋势势21国国内外硅硅藻土资资源分布布状况21.11世界界硅藻土土储量分分布特征征硅藻土是一一种生物物成因的

18、的硅质沉沉积岩, 在世世界上广广泛分布布。据统统计, 全球约约1222个国家家或地区区存在硅硅藻土资资源, 初步估估计储量量为9.2 亿t , 其中中, 美国国是世界界上硅藻藻土储量量最多的的国家, 储量量为2.5 亿t,储量量基础为为5.0亿t (截至20007年年底) ; 其其次分别别为中国国、独联联体、秘秘鲁和捷捷克(图1) 。世界硅藻土土资源分分布广泛泛, 但是是, 可供供直接开开发、经经济价值值较高的的矿床很很有限。目目前, 全球仅仅有3个矿床床可以不不经选矿矿直接加加工生产产硅藻土土助滤剂剂, 11处是美美国加利利福尼亚亚州的罗罗姆波克克矿床, 另2处是中中国吉林林省长白白县的马马

19、鞍山矿矿床和西西大坡矿矿床, 属少有有的世界界级硅藻藻土矿床床。2.1.22中国国硅藻土土储量分分布特征征截至20007年底底, 中国国共有硅硅藻土矿矿产地661 处处,查明资资源储量量4.7亿t。中国国硅藻土土资源分分布极不不平衡, 吉林林省硅藻藻土查明明资源储储量为22.66亿t, 占全国国的566.7%; 其次次是云南南、浙江江、河北北、广东东、四川川、内蒙蒙古等(图2) 。2.2国国内外硅硅藻土产产品结构构与市场场需求状状况2.2.11世界界硅藻土土生产格格局与产产量规模模20世纪990年代代中期以以来, 全球硅硅藻土产产量一直直保持比比较稳定定的状态态, 总产产量在2200万万t左右

20、, 其中,主要生生产国美美国在665万t左右、中中国在335万t左右;220066年美国国出现增增长高峰峰值, 年产量量达到779.9万t;中国国总体呈呈稳步增增长趋势势(图3)世界硅藻土土的生产产集中度度很高。目目前, 世界主主要的硅硅藻土生生产国家家为美国国、中国国、丹麦麦和日本本, 这4个国家家的产量量约占到到全球总总产量的的75%左右(图4) 。从历历年数据据来看, 美国国都是硅硅藻土行行业当之之无愧的的老大, 中国国一直排排行第二二。中国国的硅藻藻土产量量约占全全球总产产量的220%左左右, 并且发发展潜能能较大。目目前, 中国硅硅藻土资资源总量量在200亿t以上, 原矿的的年平均均

21、生产能能力为550万t /a左右右, 硅藻藻土制品品生产能能力为440万t /a左右右。2.2.22国内内外硅藻藻土的产产品结构构国际上, 以美国国为代表表, 尽管管不同时时期硅藻藻土产品品消费结结构会有有不同程程度的调调整, 但助滤滤剂一直直占据主主导地位位, 其次次是填料料、吸附附剂、绝绝缘材料料及其他他;以法国国、德国国、丹麦麦、日本本和俄罗罗斯等为为代表的的工业发发达国家家, 助滤滤剂产品品的应用用也占主主导地位位。日本本绝大部部分地区区都能以以低成本本开发硅硅藻土资资源, 近年来来以硅藻藻土为原原料的新新型室内内装修材材料在日日本受到到消费者者的青睐睐, 由此此拉动日日本硅藻藻土建材

22、材生产的的稳定增增长。在硅藻土产产品结构构上, 中国与与国外还还有相当当大的差差距。由由于技术术、工艺艺等方面面的原因因, 国内内对硅藻藻土的应应用还主主要以轻轻质保温温材料为为主, 而国际际上则以以助滤剂剂为主(表1) 。中国国硅藻土土资源优优势显著著, 随着着全球性性节能、环环保要求求的提高高以及中中国工业业的发展展、人民民生活水水平的提提高和硅硅藻土产产业自身身的技术术进步,中国硅硅藻土的的产品结结构必将将发生重重大变化化。2.2.33世界界硅藻土土产品的的市场需需求状况况近年来, 从世界界不同地地区硅藻藻土的消消费情况况来看, 欧洲洲和北美美地区的的消费量量最大, 20007 年欧洲洲

23、和北美美地区消消费量占占世界总总消费量量的600%左右右(图5) 。2244中国国硅藻土土主要产产品的市市场需求求现状目前, 中中国硅藻藻土产品品主要有有助滤剂剂、保温温材料、催催化剂载载体、功功能性填填料等。中中国是世世界上硅硅藻土生生产大国国, 同时时也是消消费大国国。在不不考虑库库存的情情况下, 表观观消费量量(表观消消费量=产量+进口量量- 出口口量) 等于国国内市场场消费总总量。22003320007 年年中国国国内硅藻藻土的表表观消费费量见图图6。23国国内外硅硅藻土产产品价格格与进出出口贸易易状况2311国内内外硅藻藻土产品品价格及及其变化化特征美国是世界界上硅藻藻土生产产和消费

24、费大国, 产销销量均居世界首位位。因此此, 美国国市场价价格是世世界硅藻藻土市场场价格的的标杆。根根据美国国各厂商商硅藻土土产品销销售量和和销售金金额计算算, 22001120005年硅硅藻土相相关产品品的价格格均处于于一种平平稳上升升的状态态, 其中中20003年吸吸附剂系系列产品品价格出出现了大大幅下滑滑, 主要要原因是是硅藻土土吸附产产生的污污染比较较严重, 并且且出现了了可替代代品。根根据美国国市场状状况分析析, 在硅硅藻土相相关制品品中, 功能性性填料价价格最高高, 平均均为3550美元元/ tt; 其其次为助助滤剂, 平均为为2544.7美元/ t; 吸附剂剂和绝缘缘材料的的平均价

25、价格分别别为104.2美元/ t和38.9美元/ t。近8年硅中中国藻土土的平均均价格与与美国市市场价格格走势基基本一致致, 呈现现逐年走走低的趋趋势(图7 ) 。但但是,与美国国相比, 中国国硅藻土土的平均均价格每每t要低30007000元, 这主主要是由由于中国国硅藻土土产品中中深加工工、高附附加值产产品少所所造成的的。2322中国国硅藻土土产品进进出口贸贸易状况况200320006年, 中国国硅藻土土出口数数量和金金额逐年年快速增增长, 但20007年出出口数量量骤减到到1.5万t左右,估计20008年年又将回回升至44万t左右。从从近5年中国国硅藻土土产品进进出口情情况分析析, 总体体

26、表现为为出口量量远大于于进口量量, 年出出口总量量在2.5万5.5万t左右, 进口总总量在11 50002 0000 t左右右。从中国硅藻藻土进出出口数量量和金额额对比分分析, 近年来来进口硅硅藻土产产品价格格有上升升的趋势势, 但是是, 出口口价格变变化不大大, 说明明中国硅硅藻土产产品结构构和技术术含量有有待提升升。中国国硅藻土土出口产产品以硅硅藻土粉粉和保温温材料为为主, 出口产产品的科科技含量量、附加加值和价价格都比比较低, 从20003年到到20008年上上半年的的出口情情况看, 平均均价格为为1433.67美元元/ tt, 折折合人民民币约11 0005.72元/ tt。进口口硅藻

27、土土产品则则以技术术含量高高的高端端产品为为主(主要是是高端助助滤剂) , 平均价价格为7756.64美元元/ tt, 折折合人民民币约55 2996.48元/ tt; 进进口产品品平均价价格是出出口的55.3倍(图8) 。3中国硅硅藻土产产业发展展战略3.1硅硅藻土产产业的发发展速度度世界硅藻土土产业发发展从二二战后的的发展历历史分析析,硅藻土土行业最最大生产产国美国国的硅藻藻土产量量年均增增长量为为1 万t / a, 其中中1944619665 年年, 为快快速增长长期, 从19万t猛增到到53 万t, 20 年间年年均增长长1.7万t / a, 之后后由于助助滤剂市市场基本本饱和, 其他

28、他领域未未出现大大的需求求, 美国国硅藻土土产量增增长缓慢慢, 到20006年约约为800万t, 40年年间年均均增长00.7万t / a。全全球硅藻藻土产量量的变化化趋势和和美国大大体相似似, 年增增长量平平均为33万t / a, 其中中1955019665 年年, 从50 万t猛增到到1500万t, 年均增增长6.7万t / a, 19965年年后增长长放缓,年均增增长约11.6万t / a, 到20006年达达到2116万t。世界各地区区硅藻土土市场需需求年增增长幅度度存在差差异, 其中, 东欧和和亚洲是是未来发发展相对对快速的的地区,尤以俄俄罗斯和和中国为为代表。据据美国GGobii国

29、际预预测机构构(20008) 预测测, 今后后5年世界界硅藻土土市场需需求的综综合年均均增长速速率(销售额额) 为3.4% , 其其中, 中国年年均增长长速率在在7%左右右。3.2硅硅藻土产产业的生生产规模模目前, 中中国年产产硅藻土土万t以上的的产地主主要有吉吉林省长长白、临临江和梅梅河口, 云南南省腾冲冲、昆明明, 浙江江省嵊州州和内蒙蒙古化德德等。220077 年以以来, 中国吉吉林白山山的临江江、长白白地区以以及云南南、内蒙蒙古相继继有数个个上万tt的项目目拟建或或者在建建, 这些些项目将将在近期期陆续释释放产能能, 预计计到20010年年, 中国国硅藻土土年产量量将达到到65万t (

30、图9) , 即即与20005年年美国的的产量规规模相当当。根据全球硅硅藻土资资源禀赋赋条件、产产业基础础、市场场需求、增增长速率率等, 预测到到20115 年年, 全球球硅藻土土总产量量将达到到2800 万t左右, 变化范范围为2250 万3000万t, 其中, 美国和和中国是是最主要要的生产产国, 二者大大体相当当, 各占占全球硅硅藻土总总产量的的1 /3左右右, 预计计中国220155年的产产量为990万t。3.3硅硅藻土产产业经济济发展目目标由于硅藻土土应用领领域广、产产品系列列复杂多多样、产产品价格差异异悬殊, 对硅硅藻土产产业的产产值估测测难度很很大。目目前, 全球硅硅藻土产产业的总

31、总产值尚尚不足110亿美美元, 据美国国Gobbi国际际预测机机构( 20008) 资料, 20005年、20006年年、20007年年全球硅硅藻土产产业的市市场规模模分别为为8.08 亿美元元、8.96 亿美元元、9.87 亿美元元, 其中中, 中国国的市场场规模分分别为11.35亿美美元、11.58亿美美元、11.84亿美美元。预预测至220100年, 世界界硅藻土土产业的市场规模模为111.57亿美美元, 其中中中国硅藻藻土产业业的市场场规模为为2.23亿美美元。结合全球硅硅藻土产产品的市市场需求求、产业业经济增增长速率率以及中中国国民民经济发发展现状状等, 预测到到20115年,全球硅

32、硅藻土市市场总值值在155亿美元元/a左右右, 约计计人民币币1000亿元/ a; 中国硅硅藻土产产业占有有的市场场空间在在25亿32 亿元左左右; 伴随中中国硅藻藻土相关关产业发发展、政政策引导导和需求求拉动, 预测测上限也也很难超超过500亿元,330亿元元左右较较为现实实。3.4硅硅藻土产产业的产产品结构构与发展展方向硅藻土是一一种十分分重要的的非金属属矿产, 由于于其具有有特殊的的理化性性能, 而被广广泛用作作化工生生产中的的催化剂剂载体, 涂料料、橡胶胶、造纸纸中的填填料, 食品工工业中的的过滤剂剂、漂白白剂, 隔热、隔隔声材料料以及石石油精炼炼、陶瓷瓷、玻璃璃、钢铁铁、冶金金热处理

33、理等行业业。在硅硅藻土产产品结构构上, 中国与与国外还还有相当当大的差差距。由由于技术术、工艺艺等方面面的原因因, 国内内对硅藻藻土的应应用还主主要以轻轻质保温温材料为为主, 而国际际上则以以助滤剂剂为主(表1)。图图1020112年世世界主要要国家和和地区硅硅藻土市市场潜力力预测图图中国硅藻土土资源优优势显著著, 随着着全球性性节能、环环保要求求的提高高以及中中国工业业的发展展、人民民生活水水平的提提高和硅硅藻土产产业自身身的技术术进步, 中国国硅藻土土的产品品结构必必将发生生重大变变化, 主导性性的产业业发展方方向有主主流型高高质量的的硅藻土土助滤剂剂、高效效型功能能性填料料和复合合材料、

34、节节能型中中高档保保温隔热热材料、环环保型水水处理剂剂和吸附附剂与潜潜力型原原土提纯纯系列。3.5硅硅藻土产产业的市市场开拓拓目标在经济全球球化背景景下, 产业的的发展规规模客观观取决于于市场需需求不同同地区产产业发展展程度除除与当地地的区位位优势、产产业政策策、科技技水平和和经济基基础相关关外, 主要取取决于资资源禀赋赋条件。据预测, 在20007 年年基础上上, 今后后8 年全全世界硅硅藻土市市场需求求的增长长幅度为为30% , 其中, 欧洲地地区和一一些发展展中国家家呈较快快的发展展态势, 以中中国市场场潜力最最大, 其次为为俄罗斯斯、日本本、德国国等(图10) 。从世界硅藻藻土资源源分

35、布特特征分析析, 资源源分布极极不均衡衡, 集中中度极高高, 995%以以上的储储量集中中在美国国和中国国。无论论是在质质量, 还是在在数量上上, 美国国和中国国的资源源优势都都极其明明显, 也是世世界任何何其他国国家和地地区所无无法比拟拟的。从从硅藻土土资源禀禀赋条件件、产业业基础、产产能规模模以及发发展潜力力综合分分析, 丹麦和和日本也也都远不不及美国国和中国国。因此此, 未来来的硅藻藻土产业业的全球球市场竞竞争格局局主要表表现在美美国和中中国之间间。综合合分析美美国和中中国各自自的资源源优势、产产业基础础、发展展态势和和区位优势, 中中国硅藻藻土产业业发展的的主要市市场目标标应该定定位在

36、“拥有中中国、兼兼顾亚洲洲, 开拓拓欧洲、重重在俄罗罗斯”。4中国硅硅藻土产产业发展展对策与与建议1) 坚持持集约增增效, 促进持持续发展展中国硅藻土土矿产资资源丰富富, 但优优质矿床床少。低低品位硅硅藻土的的开发利利用意义义深远, 特别别是通过过选矿来来提高低低品位硅硅藻土质质量, 是很有有前景的的方向。在产品结构构调整与与产业升升级过程程中, 应重视视如下几几个问题题: 优先开开发高质质量的硅硅藻土助助滤剂、催催化剂载载体、原原土提纯纯产品以以及功能能性填料料、中高高档保温温隔热材材料等; 限制低低档保温温材料等等产品的的盲目发发展; 重视那那些批量量小、价价值高、用用途广的的产品; 发展

37、与与菜篮子子工程有有关的硅硅藻土矿矿物原料料新产品品; 鼓励和和重点支支持出口口产品或或代替进进口产品品的发展展; 开拓市市场潜力力巨大的的产品领领域, 如高效效、节能能、环保保、农业业等领域域。2) 依托托科技创创新, 实施品品牌战略略整合科技资资源, 加快建建设开放放式科技技资源共共享平台台, 建立立开放型型研究开开发体系系; 发挥挥高等院院校与科科研院所所的基础础和主力力军作用用, 加强强引进、消消化、吸吸收、再再创新和和集成创创新, 促进产产学研结合合, 建立立“硅藻土土产学研基地地”, 加大大研发力力度, 开发具具有自主主知识产产权的技技术和产产品, 培育一一批在国国内外同同类产品品

38、中具有有很强竞竞争力的的硅藻土土名牌产产品和著著名商标标。设立硅藻土土科技创创新基金金, 鼓励励高等院院校和重重点科研研院所提提高创新新能力, 引导导其围绕绕产业优优化升级级的关键键技术环环节, 会同企企业开展展联合攻攻关, 发挥好好技术辐辐射带动动作用。依依托科技技创新, 促进进产品升升级和产产业结构构调整, 以品品牌为纽纽带, 催生新新的产业业经济增增长点。3) 实施施系统工工程, 加强平平台建设设硅藻土产业业发展也也是一项项系统工工程, 大体包包括以下下3个子系系统: 核心系系统资源源状况企业规规模产品结结构市场潜潜力; 辅助系系统区域域经济地域条条件基础设设施人文环环境; 动力系系统科

39、技技水平人才素素质产业政政策信息交交流。只只有上述述3个子系系统有机机结合、共共同进步步, 才能能有效促促进硅藻藻土产业业的快速速、健康康和可持持续发展展。硅藻土的国国际市场场动态1 世界硅硅藻土储储量和生生产1.1 储储量硅藻土属生生物沉积积矿床，按按成因可可分为海海相及陆陆相湖泊泊沉积两两大类。有有经济价价值的矿矿床产于于新生界界的沉积积建造中中。多数数矿床为为陆相湖湖泊沉积积，海相相沉积的的硅藻土土矿床较较少，但但矿床规规模较大大。世界界硅藻土土储量较较大的国国家和地地区主要要有美国国、中国国、独联联体、捷捷克和秘秘鲁等。美国硅藻土土储量225 0000万万t，基础础储量550 0000

40、万万t，占世世界第一一位。硅硅藻土生生产集中中在加利利福尼亚亚、内华华达、俄俄勒冈及及华盛顿顿等西部部各州。中国截至220066年，硅硅藻土探探明储量量的矿区区有611处，储储量8 2833万t，基础础储量11.244亿t，居世世界第二二位。在在地区分分布上，以以吉林最最多，占占全国储储量的660%以以上，其其次为浙浙江、内内蒙、云云南、四四川、河河北、广广东等地地。独联体在西西伯利亚亚的油气气开采区区发现了了储量为为5000亿m3的硅硅藻土矿矿床，已已经发现现可供露露采的硅硅藻土地地表露头头有1 0000余处。秘鲁拥有基基础储量量达6 1000万t的优质质硅藻土土。捷克硅藻土土储量4450万

41、万t，基础础储量4480万万t。法国硅藻土土基础储储量2000万t，主要要产于南南部的康康塔尔省省，生产产质量很很高的硅硅藻土。另另一矿山山在阿尔尔代什省省，露天天开采两两个不同同层位的的硅藻土土。墨西哥硅藻藻土基础础储量也也仅2000万t。丹麦是硅藻藻土与粘粘土混合合物Moolerr产品的的唯一来来源，矿矿床位于于日德兰兰半岛北北部和莫莫斯岛及及富尔岛岛，矿层层年代属属始新世世。日本的秋田田、石川川、冈山山等海、湖湖相硅藻藻土矿床床储量达达l亿t。1.2 生生产硅藻土的主主要生产产国家是是美国、中中国、丹丹麦、日日本、独联体体、法国国、墨西西哥和德德国等(见表1)。2004年年世界硅硅藻土生

42、生产为1196万万t，至20007年年达2220万t，生产产增长较较快的有有中国和和智利，这这在某种种程度上上抵消了了美国、西西班牙的的减产以以及冰岛岛Kissiliidjaan工厂厂20004年的的关闭。美美国和中中国继续续主宰世世界硅藻藻土的生生产，而而趋势是是向中国国集中。近近年来，在在阿尔及及利亚、阿阿曼、新新西兰和和赞比亚亚发现新新的矿藏藏，俄罗罗斯的摩摩尔多瓦瓦共和国国也有6660万万m3的高高品位硅硅藻土产产出。美国是世界界最大的的生产国国，硅藻藻土产量量居世界界第一。目目前，美美国在44个州有有7家公司司、111个矿山山、9家加工工厂生产产硅藻土土，20007年年产量达达83万

43、t，其中中加利福福尼亚州州和内华华达州是是美国硅硅藻土生生产的主主要地区区(20006年年占美国国总产量量的788%)。2006年年中国硅硅藻土原原矿产量量(据中国国矿业联联合会)约70万t左右，预预计20010年年，中国国产硅藻藻土800万t。中国国目前有有硅藻土土生产企企业311家，助助滤剂厂厂40余家家。中国国的硅藻藻土生产产矿山一一般规模模较小。2 世界硅硅藻土的的消费世界主要消消费国家家有美国国、独联联体、法法国、丹丹麦、德德国等。2007年年世界硅硅藻土产产量2220多万万t，世界界各国对对硅藻土土的需求求及消费费不同。用用于助滤滤剂的比比例占消消费总量量的555%60%，经济济发

44、达国国家硅藻藻土用于于助滤剂剂的比例例占消费费量更高高，其消费费比例：助滤剂剂65%、合成成填料115%20%，催化化剂载体体8%10%。美国占世界界硅藻土土消费第第一位。2007年消费硅藻土65.9万t，略高于2006年的65.3万t。2007年美国消费总量的60%用于助滤剂，20%用于水泥配料，填料10%，吸附剂5%，其他约5%。西欧硅藻土土消费近近年有上上升的趋趋势，年年均消费费量在770万t左右，消消费比例例与美国国接近。中国硅藻土土消费量量为600万t左右，主主要用作作助滤剂剂，隔热热保温材材料和功功能填料料等。国内外硅藻藻土产品品消费结结构对比比见表22。3 国际市市场贸易易目前，

45、硅藻藻土每年年的国际际贸易量量约为550万t，主要要出口国国为美国国、中国国、丹麦麦、法国国、西班班牙、加加拿大、墨墨西哥等等；主要要进口国国为荷兰兰、加拿拿大、中中国台湾湾、日本本、韩国国、比利利时、澳澳大利亚亚、德国国等。美国一直是是世界上上最大的的硅藻土土出口国国。20006年年美国硅硅藻土出出口量为为15万t，比20005年年的144.2万万t增加0.8万t，出口口占美国国国内硅硅藻土生生产的222%。20007年美美国硅藻藻土出口口量为117.55万t，比20006年年的155万t增加2.5万t，出口口占美国国国内硅硅藻土生生产的222%。据据美国统统计局数数字，出出口目的的国有88

46、3个，其其中荷兰兰2.114万t；加拿拿大1.77万万t；比利利时0.99万万t；日本本0.887万t；澳大大利亚00.788万t；德国国0.666万t等，占占美国总总出口的566%。20006年美美国出口口的平均均价格为为FASS 3224美元元/t；美美国国内内出厂价价格2000320007年分分别为2255、2588、2744、2200、2200美元。美国也进口口少量原原矿。220077年美国国进口量量4 0000 t左右右，进口口来源主主要有：法国334%、德德国111%，意意大利112%、墨墨西哥335%，其其他8%。丹麦是仅次次于美国国的第二二出口国国，主要要出口硅硅藻土产产品。法

47、国是西欧欧最大的的助滤剂剂硅藻土土出口国国，但也也从德国国、西班班牙及美美国进口口吸附剂剂及保温温材料。硅藻土在中中国属于于高档非非金属矿矿物，开开采成本本也较高高，国际际市场价价格多年年来一直直维持在在50006000美元/tt。中国国硅藻土土产量占占世界第第二位，2006年出口数量5.55多万t，比2005年的4.25万t有所增加；2007年出口2.39万t，有较大幅度减少。中国硅藻土的出口量与产量相比，还是较少的。出口目的地主要有台湾省以及日本、韩国、印度、俄罗斯和泰国等。表35为为中国硅硅藻土近近年进出出口情况况统计。中国是硅藻藻土生产产大国，但但也高价价进口部部分硅藻藻土，中中国近年

48、年年均进进口量在在1 5500tt左右。中中国进口口硅藻土土及其制制品的来来源地主主要是美美国，220066年从美美国进口口硅藻土土1 5510.4t，金金额788.8万万美元，平平均单价价5211.9美美元/tt；20007年，从从美国进进口9331t，金金额833万美元元。其次次是日本本，20007年年从日本本进口2231tt，金额额34万美美元，平平均价格格1 4471.9美元元/t，进进口价格格比我国国对日出出口(220077年均价价3100.1美美元/tt)要高高出5倍之多多。值得注意的的是，220066年我国国内地出出口到台台湾的硅硅藻土价价格只有有10.2美元元/t，20007年

49、为为22.1美元元/t；而而经台湾湾加工再再出口到到内地(20006年、20007年年每吨平平均价格格1 6661.8美元元和1 0711.4美美元)要高出出501000倍。表6是近年年硅藻土土的国际际市场价价格，从从中可以以看出，中中国硅藻藻土出口口价格大大大低于于国际市市场价格格，而进进口远远远高于国国际市场场价格。4 硅藻土土市场趋趋势随着世界经经济平稳稳增长，世世界市场场对硅藻藻土的消消费需求求将有所所增长，特特别是对对硅藻土土助滤剂剂的需求求将增长长较快，使使市场价价格竞争争加剧。以以美国市市场为例例，混凝凝土级硅硅藻土在在2000美元/tt左右，而而助滤剂剂级则达达到4550美元元

50、/t以上上。而在在过去两两年里，生生产商已已经将标标价提高高三倍。虽然一些技技术更先先进的新新型过滤滤材料如如陶瓷膜膜、聚合合物薄膜膜和碳素素薄膜也也侵入了了助滤剂剂市场，但但其成本本较高，对对硅藻土土市场不不构成威威胁。此此外，硅硅藻土功功能性填填料及高高强、耐耐火、隔隔热保温温材料也也出现较较大的需需求；硅硅藻土在在生物工工艺学、医医药工业业、无毒毒杀虫剂剂生产方方面已引引起广泛泛关注，硅硅藻土新新的市场场也随之之形成。另另一方面面，能源源成本、运运输费用用、原材材料和环环保成本本等的大大幅增加加，导致致世界市市场硅藻藻土的价价格有可可能在短短期内继继续上涨涨。综上所述，预预计世界界硅藻土

51、土的产量量会有所所增加，世世界贸易易也将有有进一步步的扩展展。从中中国的情情况来看看，用硅硅藻土作作填料的的比例还还很小，特特别是在在橡胶、颜颜料、造造纸、农农药、涂涂料等工工业上的的应用仍仍处于开开拓阶段段，其前前景十分分可观；随着冶冶金、建建材工业业的迅速速发展，利利用硅藻藻土资源源开发新新型高强强轻质硅硅藻土系系列保温温制品前前景也很很广阔。硅藻土的开开发应用用1概述 硅藻土是一一种生物物成因的的硅质沉沉积岩，南南古代硅硅藻遗体体组成，其其化学成成分主要要是 SSiO22， 含含有少量量的 AA12003、FFe2003、CCaO、MMgO、KK2O、NNa200、P2205和和有机质质

52、。硅藻藻土的颜颜色为白白色、 灰白色色、灰色色和浅灰灰褐色等等。硅藻藻土中的的硅藻有有许多不不同的形形状，如如圆盘状状 、针针状 、筒筒状 、 羽状等等。 世界上有 20多多个围家家产出硅硅藻土矿矿 ，其其中以欧欧洲的储储量最为为丰富 ，其次次是南美美和北美美中同硅硅藻土矿矿资源较较富，资源量量在 220亿tt以上，位位居世界界前列。中中同硅藻藻土矿分分布较广广，其中中吉林省省矿床数数最多保保有储量量也最多多，达2211119万tt，其次是是云南省，保保有储量量77552万tt。拥有有硅藻土土保有储储量的省省 、自自治区有有l0个个，此外外在黑龙龙江、山山西、海南南等地也也不断发发现新的的硅藻

53、土土矿。目目前，全全同6个个大型矿矿床共计计保有储储量 3303220万 t，占占全圉保保有储量量的 778， 其中以吉林林省长白白县西大大坡矿规规模最大大，其次次是云南南省寻甸甸县先锋锋矿区，第第三位是是浙江省省浦义矿矿区。 2硅藻土的的新用途途 硅藻土细腻腻 、松松散 、质质轻、多多孑L、吸吸着力和和渗透性性强、颗颗粒细小小。硅藻藻土的传传统用途途为 如如下几个个方面：作为保保温材料料，硅藻藻土用于于锅炉、蒸蒸馏器、热热处理炉炉、f燥燥器的保保温材料料以及轻轻质保温温板、保保温砖 、保温温管等；作为助助滤剂，应应用在啤啤酒、制制药等行行业中，是是著名 的啤酒酒助滤剂剂；作为功功能性填填料，

54、加加入添加加颜料的的薄膜中中可以起起到消光光的作用用：硅藻土土也是化化学工业业催化剂剂载体，在在制造硫硫酸中作作钒催化化剂，精精炼石油油中能加加强石油油的氢化化作用； 是建筑筑材料中中的优选选轻质材材料，又又是防水水防渗的的原料之之一；高纯的的硅藻土土细粉加加到银抛抛光粉中中，可作作汽车的的抛光剂剂等 。随着科技的的发展和和人177J硅藻土土从宏观观到微观观认识的的逐渐深深入 ，发发现硅藻藻土壳壁壁上点纹纹 、线线纹和助助纹都是是整齐排排列的小小孔 ，线线纹JJJ-ffb的直直径在 20lOOOnm，壳壳缝为 1255nm 左右。这这样硅藻藻土作为为天然的的有机孔孔材料受受到了科科技工作作者的

55、重重视，以以硅藻土土为原料料，在此此基础上上尝试开开发其他他的纳米米材料方方兴未艾艾。另一一方面，硅硅藻土壳壳壁主要要南非晶晶质二氧氧化硅(sioo2)组组成，以以硅藻土土为原料料，还可可以合成成橡胶行行业的重重要补强强剂一白白炭黑。硅硅藻土同同其他非非金属矿矿物一样样，也可可以进行行有机或或无机改改性，使使其制品品性能更更加优良良。近来来，硅藻藻土在农农业方面面的应用用也大有有进展，或或者用于于种子存存贮，或者者用于牲牲畜饲养养，除虫虫杀虫，效效果都颇颇明显。下面是硅藻藻土在应应用领域域取得的的进展。21微孔孔材料 硅藻土的形形体尺寸寸一般为为几个微微米到几几十微米米 ，最最小只有有 1 g

56、m，而而其线纹纹小孔和壳缝缝均在纳纳米范畴畴，是天天然的纳纳米材料料：利用用其天然然的微孑孑L及纳纳米缝隙隙的特性性 ，硅硅藻土被被更多地地用于制制造微孑孑L材料料。 2111多孔道道纳米沸沸石 在硅藻土的的沸石化化制备多多级孑LL道结构构沸石材材料的方方法(专专利号 ：CNNO1 12668422)中，用用层叠层层和气同同相转晶晶技术沸沸石化硅硅藻土制制备多级级孑L道道结构。将将纳米沸沸石作为为吸附沉沉积液 ，硅藻藻土作为为基质，在在静电引引力作用用下用层层叠层方方法将纳纳米沸石石组装到到硅藻土土上。可可以在不不破坏硅硅藻土形形貌结构构的条件件下将无无定形的的二氧化化硅转化化为沸石石，所制制

57、得的产产品南纳纳米沸石石构成并并且具有有丰富的的大孔，因此此，能够够提供很很快的孔孔内扩散散和高的的活性位位利用率率，可用用在制备备催化剂剂、分离离材料中中，是有有广泛应应用前景景的复合合沸石材材料。 2122 微 孔 玻玻 璃 微孔玻璃是是最近发展起起来的功功能性材材料 ，根根据制法法的不同同，具有有特殊的的用途制制造这种种微孔玻玻璃最常常使用的的添加剂剂就是硅硅藻土，其其原理也也是利用用了硅藻土土纳米孔孔的特性性，上海硅硅酸盐研研究所在在用硅藻藻土为主主要原料料制作无无机非金金属材料料方面作作过 11 0多多年的研研究，制制得了多种性性能各异异 、具具有不同同使用价价值的材材料，所所采取的

58、的温变比比水热处处理高，但但比使用用一般原原料的要要低，时间也较较短他们们取得的的成果有有：制造微微孔玻璃璃，微孔玻玻璃在生生物化工、医药药工业中可可用作载体 、分离离材料。用用硅藻土土为主要要原料引引进 SSiO22及少量量 All2O33，并往往其中添添加其他他一些原原料配制制 Naa2OCaOOA122O3SiOO2玻璃璃或 CCaOA12203一一B2003SiOO2料，先先作水热热处理，然然后熔制制裁玻璃璃。熔制制温度比比用普通通原料低低 、熔熔制时间间也较短短。将制制得的玻玻璃按常常法作分分相热处处理及酸酸浸析出出即可得得到孔径从微微米至纳纳米级的的微孔玻玻璃。孔孔径大小小 、孔孔

59、隙率由原始玻玻璃组成成及分相相热处理理条件来来调节。此此项研究究已获专专利权 ，并推推广生产产 制造孔径百微微米的多多孔材料料。用硅藻藻土为主主要原料料引进 SiOO2及少少量 AA12003，另另加一些些氧化物物，氢氧氧化物配配制原料料，先作作水热处处理 ，然然后添加加粒度为为百微米米级的成成孔剂 ，经经混匀 、成型型 、烧烧结 ，排排除成孔孔剂后即即可制得 孔径百微米米级的多多孔材料。孔孔径由孔剂的的粒度大大小控制制，孔隙率由引入的的成孔剂的量量控制。这这种材料料可用于于同定微微生物作作活水的的分解处处理 ，也也可用于于贮存 、分分配液体体，作气气体过滤滤介质以以及催化化剂载体体。制造中中

60、空玻璃璃珠。用用硅藻土土为主要要原料引引进 SSi022及少量量A12203，添添加某些些氧化物物、氢氧氧化物及及起泡剂剂配制玻玻璃料，先先将粉料料作水热热处理及及预烧，后后将其加加丁成百百微米粒粒度的粉粉料，然然后在火火焰中喷喷烧，即即可制得得中空玻玻璃珠。这这种材料料可用作作塑料填填料，有有提高塑塑料强度度，减轻轻重量而而又具不不燃性能能的作用用，也可可用作生生物工程程中细胞胞培养的的微载体体。具有光光电氧化化还原作作用的涂涂 TiiO2的的微孔玻璃及及中空玻玻璃珠的的制造。根根据现代代同体电电子理论论，物质质只要具具有几纳纳米大小小的有序序结构就就有块状状同体材材料一样样的能带带结构，用