CN1031867C - 一种用于精制硅藻土的流化层析器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有设备结构紧凑，分离效率高的清除天然硅藻土中无机物类杂质的流化层析器。
流化层析器包括：壳体，其顶部有精制物料出口，底部有含杂物料出口，中部有气体切向进气口，壳体内的上部装有具有轴向中空结构的旋转涡轮，中空结构的上部装有超声振荡器，以及从壳体轴线底部穿入壳内上部并向上开口的进料管直至中空结构中的所述超声振荡器的相对位置处。此外，还示出了使用流化层析器的硅藻土分离系统。

Description

一种用于精制硅藻土的流化层析器
本发明属固——固分离设备。
精制硅藻土是制造硅藻土助滤剂、吸附剂、催化剂载体、添加剂和表面改性剂的原料。天然硅藻土的主体组分硅藻微粒是无定形SiO2，其中常含有：50％左右的水；5～10％的有机物质；一定量的粘土、石英、难溶性盐类和金属氧化物等无机物类杂质。其含量因产地不同有很大差异。水份和有机物可分别用干燥法(＞120℃)和煅烧法(＜500℃)除净。目前世界各国采用清除天然土中无机物类杂质的方法主要是：湿法水力浮选；湿法化学萃取；湿法重力沉降等。这些方法的共同缺点是过程繁琐，能耗高。采用干法旋风分离因不能将粘附在硅藻微粒上的杂物去除，致使除杂效率很低。在81年4月7日公开发表的US4260478文献中，所述及的是颗粒间相互分开的同类物质应用高效离心分离的颗粒分级设备，它对于颗粒间粘附在一起的不同类物质间的分离问题则难以实现。
本发明的目的是提供了一种具有设备结构紧凑，分离效率高的清除天然硅藻土中无机物类杂质的流化层析器。
流化层析器包括；壳体，所述壳体具有位于顶部的精制硅藻土物料出口，位于底部的含杂物料出口，位于壳体中部的用于引入气体的切向进气口，以及从所述壳体轴线底部向上穿入到壳体中的上部的、向上开口的进料管，位于壳体内的上部具有轴向中空结构的可高速旋转的涡轮，在旋转涡轮的轴向中空结构的最上部还装有一个用于使粘附于主体组份硅藻微粒上的杂质从其上剥离开的超声振荡器，所述超声振荡器位于涡轮的轴向中空结构中的与所述进料口的开口相对位置处。
附图1为流化层析器的结构简图；
附图2为A-A.剖视图；
附图3示出了使用了图1所示流化层析器的硅藻土分离系统。
流化层析器的结构如附图1所示，它包括：壳体，所述壳体具有位于顶部的精制硅藻土物料出口，位于底部的含杂物料出口，位于壳体中部的用于引入气体的切向进气口4，以及从所述壳体轴线底部向上穿入到壳体中的上部的，向上开口的进料管1；位于壳体内的上部具有轴向中空结构12的可高速旋转的涡轮3；在旋转涡轮3的轴向中空结构的最上部还装有一个用于使粘附于主体组份硅藻微粒上的杂质从其上剥离开的超声振荡器2，所述超声振荡器2位于所述涡轮3的轴向中空结构12中的与所述进料管1的开口相对位置处。
本发明提供的流化层析器的操作要点是依据天然硅藻土中主体组份硅藻微粒SiO2与粘土、石英、无机盐及金属氧化物等杂质的重度差别，在流化层析器中，将已经干燥去水并粉碎到一定粒度的欲分天然硅藻土物料从进料管1引入到流化层析器中，借助超声振荡器2产生的超声振荡作用，使粘附杂质从主体组份硅藻微粒上剥离，利用高速旋转涡轮3产生的涡流流化作用使主体组分硅藻微粒与杂质物质彼此分开，再用从空气入口4进入旋风产生的离心分离作用使欲分物料层析为精制物料层(上部)和含杂物料层(下部)，而后将含杂物料引入旋风分离系统分离出杂质物质。
本发明的工艺流程如附图3所示。欲分天然硅藻土物料在流化层析器a中被分为精制物料层和含杂物料层，精制物料从流化层析器顶部5引出，含杂物料从流化层析器底部6经旋转阀引出并借助空气流11输送入旋风分离器b进行再次分离。在旋风分离器b中分离出的杂质物料从底部7经旋转阀排出，分离所得精制物料从顶部中心管8引出并与流化层析器顶部引出的精制物料汇合后通过鼓风机c送入袋滤器d。袋滤器d的作用是捕集精制物料并使之与空气分离，精制硅藻土产品从器底9经旋转阀收集，空气从器顶10经排空管放空。
本发明的工艺条件为：全部操作过程在室温下进行；进入流化层析器的欲分天然硅藻土物料含SiO2量(重量％)不低于70％，含水量(重量％)0～5％，其粒度为过80目筛余量0～5％；流化层析器中的超声振荡器频率为25000～30000赫兹，旋转涡轮转速为2000～3000转/分，旋风分离空气进口线速度为14～18米/秒，由流化层析器顶部引出精制物料量与器底引出含杂物料量之比(重量比)为1/1～4；旋风分离器含杂物料进口线速度为16～20米/秒，分离出杂质物料中含SiO2量(重量％)为10～20％；袋滤器滤布孔径不大于1μ，由袋滤器收集所得精制硅藻土中含SiO2量(重量％)为85～95％。
本发明可使硅藻土中SiO2含量提高10～15％，有效组份硅藻微粒利用率达95％以上。
应用本发明提供的清除天然硅藻土中无机物类杂质的设备，其技术经济指标与湿法重力沉降分离或干法旋风离心分离技术相比如下(以欲分干物料含SiO275％为比较基准)。
本发明对山东产、吉林产、浙江产的天然硅藻土精制前后组成对比表：
实例    物料组成(干基，重量％) SiO2 Al2O3 Fe2O3 Na2O K2O CaO MgO
   例一山东产天然硅藻土     分离前   79.7   8.31    5.57   0.32   0.86   1.27   1.36
    分离后   94.64   0.29    0.41   0.43   0.42   0.36   0.11
   例二吉林产天然硅藻土     分离前   81.39   9.77    3.18   0.26   0.74   0.41   0.44
    分离后   93.13   3.33    1.04   0.28   0.60   0.17   0.20
   例三浙江产天然硅藻土     分离前   80.30   10.79    4.94   0.36   1.64   0.45   0.78
    分离后   90.21   2.66    1.20   0.40   1.48   0.15   0.28

Claims (2)

1、一种用于清除天然硅藻土中无机物类杂质的精制硅藻土的流化层析器，它包括：壳体，所述壳体具有位于顶部的精制硅藻土出口，位于底部的含杂物料出口，以及位于壳体中部的用于引入气体的切向进气口；位于壳体内的上部有一可高速旋转的涡轮，所述涡轮具有轴向中空结构；进料管，其特征在于该进料管由外部沿轴线穿入所述壳体向上通向所述涡轮的轴向中空结构中去，所述进料管具有一向上开口；以及一个用于使粘附于主体硅藻微粒上的杂质从其上剥离开的超声振荡器，所述振荡器位于所述涡轮的轴向中空结构中的与所述进料管的开口相对位置处。
2、根据权利要求1所说的流化层析器，其特征在于超声振荡器的频率为25000～30000赫兹。
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