1. 개요
산가루, 화석가루, 방산충 가루 등으로 흔히 알려진 규조토는 주로 규조류와 기타 미생물로 구성된 규산질 퇴적암이다. 물리적 유물의. 많은 영어 번역이 있으며 그 중 일부는 신문과 정기 간행물에 게재됩니다: Tripoli, Tripolite, TripoliEarth, Tripoli-Powder, Diatomite.
2. 광물성
규조암의 주요 화학성분은 규산염이다. SiO2 함량은 규조토 광석의 규조토 함량 지표 중 하나입니다. SiO2 함량이 높다는 것은 품질이 높다는 것을 의미합니다. 우리나라 주요 산지의 규조토 화학성분은 <표 2-49-1>과 같다. 규조토는 1%~5%의 수분을 함유하고 있으며 콜로이드 수분 손실 온도는 110~250°C입니다.
표 2-49-1 중국 규조토의 화학조성(wB/%)
규조토는 일반적으로 백토이며, 불순물이 함유된 경우 산화철에 의해 산화되는 경우가 많다. 또는 유기물 오염으로 인해 회색, 흰색, 노란색, 녹색에서 검정색이 발생합니다. 대부분의 규조토는 가볍고 부서지기 쉬우며 경도는 1~1.5(규조류 골격 4.5~5)입니다. 규조토는 다공성과 표면적이 크고 밀도가 0.4-0.9g/cm3에 불과하며 물 위에 뜰 수 있습니다. 굴절률은 1.40~1.46이며 용융 및 하소 후에는 1.49에 도달할 수 있습니다. 순수 규조토의 융점은 일반적으로 1400~1650℃입니다. 규조토는 액체에 대한 강력한 흡착 능력과 적당한 마찰 특성을 가지고 있습니다. HF에 용해되는 것을 제외하고는 다른 산에는 용해되지 않으며 알칼리에는 쉽게 용해됩니다. 소리, 열, 전기에 대한 전도성이 매우 낮습니다. 규조토의 광물 성분은 주로 규조류이며, 그 다음에는 하이드로미카, 카올리나이트, 몬모릴로나이트와 같은 점토 광물이 있으며, 종종 석영, 장석, 흑운모와 같은 유해 광물과 혼합되어 있습니다. 또한 유해한 성분, 유기물 및 염분을 포함하는 경우가 많습니다. 규조토는 입상 기공 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 규조류와 밀접한 관련이 있습니다. 규조류 개체는 일반적으로 1~100μm로 매우 작습니다. 규조류 절두체에는 원반형, 타원형, 체관형, 보트형, 바늘형, 막대형, 은행형 등 모양이 다양한 여러 종류가 있습니다. 규조토는 껍질에 조밀한 미세 기공이 있고 부피 밀도가 낮으며 비표면적이 넓기 때문에 흡착력과 여과 성능이 강합니다. 많은 수의 미세한 콜로이드 입자를 흡수하고 0.1~0.2 이상의 입자와 박테리아를 걸러낼 수 있습니다. μm. 규조토 기공구조의 다양한 위치 분포는 <표 2-49-2>와 같다.
표 2-49-2 중국 규조토의 기공구조 분포
규조토는 고체산으로서 약산성을 띠며 약염기와 반응할 수 있다. 규조토의 표면은 다수의 실라놀기로 덮여 있으며, 규조토 기공의 내부 표면에도 OH기가 분포되어 있습니다. 이러한 OH 그룹은 규조토가 표면 활성, 흡착 및 산성도를 갖는 근본적인 이유입니다. 규조토의 표면에는 자유수(free water)와 결합수(bound water)가 있습니다. 단일 물 분자는 단일 SiOH에 결합되어 있으며 적외선 밴드는 1627cm-1에 위치하며 이는 수소 결합에 의해 형성된 물 분자 클러스터가 기공 표면의 SiOH 그룹과 수소 결합되어 있습니다. 네트워크 구조를 형성합니다. 물은 적외선 대역 3400cm-1에 위치하며 물과 결합되어 있습니다. 자유수와 SiOH 사이의 결합은 약하여 저온에서 제거될 수 있으며, 결합수와 SiOH는 강한 결합력을 갖는 네트워크 구조를 형성하고 고온에서 제거될 수 있습니다. 규조토를 열처리한 후 기공 부피가 증가하고 작은 기공은 소결로 인해 기공 특성을 잃게 됩니다. 비표면적은 400°C에서 최대이고, 온도가 600°C보다 높을 때 소결이 시작됩니다. 온도가 900~1250°C까지 계속 상승함에 따라 구조가 변하고 비정질 SiO2가 물을 잃고 크리스토발라이트로 결정화됩니다. 감마선을 조사하면 원자가 재배열되고 새로운 강도선이 나타납니다.
3. 용도
규조토는 특별한 구조와 화학적 안정성을 갖고 있어 다양한 분야에 적합합니다. 다양한 생물학적 종으로 구성된 규조토는 그 용도와 일정한 관계가 있습니다. 규조토 광물 가공의 최종 제품은 규조토 분말, 미분토, 볶은 등급 규조토 및 플럭스 볶은 등급 규조토라고 하며 각각 특정 기술 지표가 있으며 널리 사용되는 제품이 500가지가 넘습니다.
1) 필터 보조제. 규조토는 독특한 미세 다공성 구조와 입자 분포 특성을 가지고 있어 투과성이 높은 필터층을 형성할 수 있어 다양한 불순물 입자를 차단하고 가장 작은 부유 물질을 필터링하며 1~0.1μm 크기의 불순물까지 필터링할 수 있습니다. 여과액을 매우 깨끗하게 만듭니다. 그러므로 규조토는 이상적인 여과재이며 이를 여과조제로 사용하는 것이 그 응용의 새로운 발전방향으로 되었다. 현재 규조토 여과조제는 많은 산업분야에서 고액분리와 액체정화에 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 알코올, 음료, 간장, 식초, 효소 제제, 설탕, 시럽 및 기타 식품 및 음료의 여과에 사용되며 윤활유, 동물성 기름, 식물성 기름, 절삭유, 변압기 오일의 여과에 사용됩니다. 페인트에 사용되는 기타 오일, 의약품, 주사제, 스트렙토마이신, 테트라사이클린 등과 같은 의약품의 여과에 사용되는 염료, 메탄올, 산, 도금 용액, 접착제, 용제 등의 여과; 하수, 산업 폐수, 식수, 수영장 물 및 기타 물 여과 처리에 사용됩니다. 저산성 및 활성화제 첨가 공정을 통해 규조토는 고효율 활성 점토로 만들어 공업용 탈색, 여과 등에 사용할 수 있습니다.
2) 기능성 필러. 규조토의 두 번째로 큰 용도는 기능성 충전재입니다. 규조토는 독특한 규조류 구조, 낮은 밀도, 높은 흡착력, 큰 비표면적 및 낮은 마모성으로 인해 코팅, 페인트, 종이, 고무, 플라스틱, 의약품, 치약, 화학 물질 및 기타 충전재, 단열재에 사용하기에 적합합니다. , 살충제, 촉매 담체, 크로마토그래피 고정제, 광택제, 연마제, 광택 강화제 등. 예를 들어 구조적 충전재로서 코팅의 광택과 밝기를 연마제로 조정할 수 있으며 은 연마 분말에 사용할 수 있습니다. 금속 표면은 국가 경제에 매우 중요한 역할을 합니다.
3) 단열원료. 규조토는 다공성이고 가벼워서 고품질 단열재 제조에 좋은 원료입니다. 규조토로 만든 단열재의 열전도율은 점토 기반 및 고알루미늄 제품의 거의 절반입니다. 또한, 공정이 간단하고, 복잡한 장비가 필요하지 않으며, 에너지 소비가 적고, 가격이 저렴합니다. 규조토 단열 제품은 산화규소 함량이 높고 약 1000°C의 고온을 견딜 수 있어 공업용 가마 단열재의 고온 저항 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 따라서 야금, 화학 산업, 건축 자재, 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 전력, 석유화학산업 등 부서. 규조토로 생산된 규산칼슘 보드는 우수한 단열재로 650~1000°C의 고온을 견딜 수 있어 고층 건물 및 기타 프로젝트에 널리 사용됩니다.
4) 촉매 담체. 천연 규조암의 다공성 구조는 좋은 비표면적, 기공 부피, 기공 크기 분포 및 기타 특성을 부여하여 황산 생산에 사용되는 바나듐 촉매의 탁월한 담체로 작용하며 활성을 증가시키고 열 안정성이 좋으며 강도와 강도를 향상시킵니다. 서비스 수명 연장. 규조토는 시멘트 배합에 없어서는 안 될 재료이기도 합니다. 규조토 분말을 800~1000°C의 온도에서 배소한 후 포틀랜드 시멘트와 중량비 4:1로 혼합하여 내열성 혼합재료로 만듭니다. 규조토로 만든 특수 시멘트는 석유 시추에서 저중력 시멘트로 사용되거나 균열 및 다공성 구멍이 있는 지층에서 시멘트 슬러리가 새는 것을 방지하고 과도한 시멘트 슬러리가 저압 오일 및 가스 층을 막는 것을 방지할 수 있습니다.
5) 흡착제. 자기 무게의 2.5배에 해당하는 물을 흡수하는 흡착제로도 사용할 수 있습니다. 특수 가공된 규조토 분말은 무게의 50%를 물에 첨가한 후에도 여전히 "건조한" 것처럼 보입니다.
6) 수정된 자료. 아스팔트 포장 혼합물에 규조토를 개량재료로 첨가하면 아스팔트 포장 혼합물의 강도, 점도, 열압축 밀도 및 기타 특성을 향상시킬 수 있으며, 건설 공정은 일반 아스팔트 포장과 완전히 동일합니다. 재료의 동적 안정성이 더 크고, 물 안정성이 크게 향상되고, 균열 저항성이 크게 향상되며, 아스팔트 포장의 노화 방지 및 피로 특성이 향상될 수 있습니다.
여러 주요 규조토 제품에 대한 규조토 품질 요구사항은 표 2-49-3과 같다.
표 2-49-3 주요 규조토 제품의 규조토 품질 요건
IV.지질학적 특성
우리나라의 규조토 광산은 점토광물과 관련이 있는 경우가 많다. , 고품질 미네랄은 적습니다. 점토는 단독으로 층을 이루거나 규조토와 혼합하여 점토성 규조토 또는 규조토를 형성할 수 있습니다. 점토는 일반적으로 유해한 성분으로 간주되지만 일부 응용 분야에서는 유익한 성분이 될 수 있습니다. 규조토 광물은 갈탄과 이탄층에서 발생하며 운남성 개척 광산 지역에서 가장 일반적입니다.
중국의 규조토 퇴적층은 모두 대륙호 퇴적형이다. 호수 유역은 화산 분지(예: 길림성 장백, 산동성 린추, 절강성 성현 등), 단층 분지(예: 윈난성 쿤밍), 산간 분지(예: 쓰촨성 밀이)의 세 가지 유형으로 분류될 수 있습니다. . 광물 함유 지층의 퇴적형은 담수호 생화학적 퇴적형으로, 동식물 화석이 많이 생성되는 것이 특징이며, 탄소질의 지질토사층, 미사질점토층, 규조토층과 함께 생성된다. 규조토 광물층은 잘 발달되어 있으며 암석학 및 암석화에 거의 변화가 없습니다. 광체는 층상형, 층상형, 렌즈형, 렌즈형 등으로 완만하게 발생하고 사방에서 분지 중앙을 향해 경사져 있다. 규조류 종은 선형 조류, Cyclotella sinensis 및 선형 조류 아이슬란드 조류와 같은 담수 유형입니다.
또한, 광동성 뇌주반도에서 기수 규조토 퇴적물이 발견되었는데, 이는 담수호 퇴적층 외에 늪 및 심호 퇴적형도 있음을 나타냅니다.
SiO2의 다양한 공급원에 따라 2개의 하위 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 화산 규조토 퇴적물이고, 다른 하나는 육상 퇴적 규조토 퇴적물이다. ① 화산원 규조암 퇴적물인 SiO2는 주로 화산에서 발생하며, 간헐적인 현무암 화산 폭발 기간 동안 호수 유역에서 규조류가 형성되며, 광석을 함유한 암석 계열에 현무암층이 끼워져 있는 특징이 있습니다. 길림성 장백, 둔화, 산동성 린취, 저장성 성현 등 중국 동부의 일련의 광물 매장지가 모두 이 하위 범주에 속합니다. ② 육상 퇴적 규조토 퇴적물 중 SiO2는 주로 암석의 풍화, 분해, 운송에 의해 제공됩니다. 광상 내 광석계열에는 현무암층이 없으나, 그 주위에 SiO2의 근원암인 오래된 현무암층이 있는 경우가 많다. 예를 들어, Xundian, Yunnan, Miyi, Sichuan 및 기타 지역에 규조토가 매장되어 있습니다.
광물 성분의 함유량에 따라 광석은 다음과 같이 3가지로 분류된다. ① 규조암 : 규조토 함량이 90% 이상, 점토광물 함량이 5% 미만, 광물 잔해물이 약 5% 정도이다. 1% 고급 광석입니다. ② 점토 함유 규조토 : 규조류 함량이 75~90%, 점토광물이 5~25%, 광물잔해물이 2% 정도이다. 광석 품질이 좋지 않습니다. ③ 규조토 점토 : 규조토 함량이 30~40%, 점토광물 함량이 50% 이상, 광물 잔해물이 3~10%이다. 규조토와 점토의 중간형으로 선광처리 후 공업적으로 이용이 가능한 유형입니다.
표 2-49-4 중국 규조토 광물 분포 목록
V. 광물 매장량 분포
우리나라 규조토 광물 분포는 미국에서 두 번째로 자원 매장량이 확인된 11개 성, 지역이 주로 중국 동부 지역에 분포되어 있으며, 그 중 길림성과 운남성이 가장 많은 광물 매장량(유적지)을 보유하고 있습니다. 자원 매장량이 가장 많고, 저장성, 허베이성, 광둥성, 쓰촨성, 내몽골, 푸젠성, 헤이룽장성, 장시성, 산둥성 순입니다. 그 밖에 요녕성, 산시성, 산시성, 허난성, 하이난성, 후난성, 귀주성 등에도 분포한다(그림 2-49-1).
그림 2-49-1 중국 규조토 퇴적물 분포 모식도
규조암 광물화 시기의 분포는 매우 제한적이며 가장 오래된 규조류 기록은 그러나 산업적으로 중요한 대규모 매장지는 Paleogene과 Neogene으로 제한됩니다. 규조토 광물은 차가운 남극 대륙을 제외하고 우주에 널리 분포되어 있으며, 규조토 퇴적물은 다른 모든 대륙에서 발견됩니다. 규조류의 종류는 약 12,000~16,000종 정도로 많습니다. 규조류는 거의 모든 종류의 물에서 발견됩니다. 기존 규조류는 해초 위에서 자라 젤 같은 막을 형성할 수도 있고, 일부 종의 복부에 부착할 수도 있으며, 바닷물의 유빙 위에서도 살 수 있고, 젖은 토양이나 온천에서도 살 수 있다. 매우 넓은 공간에 미네랄화가 축적될 수 있습니다.
중국의 주요 규조암 매장량은 중신세부터 홍적세까지 집중되어 있으며 중신세가 지배적입니다. 윈난성 순뎬과 길림성 장백의 대규모 규조암 퇴적물은 모두 중신세 퇴적물이다. 광물 매장지의 분포는 신생대 열곡 분지에 의해 통제됩니다.
6. 이용 가능한 자원
우리나라에서는 자원 매장량 42.16×108t의 규조토 매장지를 51개 발견했습니다. 그 중 대규모 광물 매장지(자원 매장량 1,000×104t 이상) 30개, 중형 광물 매장지[자원 매장량(200~1,000)×104t] 15개, 소규모 광물 매장지 6개 등이 있다. 매장.
우리나라의 30개 대규모 광물 매장량의 확인된 자원 매장량은 41.40×108t으로 98.19%를 차지합니다. 그 중 길림성 장백의 시다포 광산이 가장 크며, 세부 조사 지역과 주변 인구 조사 지역의 총 자원 매장량은 15.87×108t이고, 운남의 순뎬 개척 광산이 7.67×108t의 자원 매장량을 가지고 있습니다. . 자원보장 정도는 상대적으로 높다.