本发明属于硅灰石填料技术领域，尤其涉及一种改性硅灰石及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法，将硅灰石原粉、碱金属硅酸盐和水混合得到混合浆料，所述碱金属硅酸盐的模数2.5～3.9，所述碱金属硅酸盐的质量占所述硅灰石原粉质量的1～5％；将所述混合浆料进行湿法改性得到所述改性硅灰石。本发明提供的制备方法得到的改性硅灰石的表面由于部分羟基被钝化，反应活性降低，作为纯无机涂料的填料时，改性硅灰石和纯无机涂料的相容性好，纯无机涂料不仅储存时的稳定性高且使用时漆膜的粘结强度高。由实施例的结果表明，本发明提供的改性硅灰石作为纯无机涂料的填料时，无机涂料的储存性能、抗开裂性能、耐水性和耐洗刷次数均有提高。