CN104058419A - 一种提纯活性白土的方法及设备 - Google Patents

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唐艳秀
童张法
梁福珏
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Abstract

本发明涉及一种生产活性白土的方法及设备,特别是采用斜板沉降槽提纯活性白土的方法及设备。该方法是在现有活性白土生产工艺中增加沉降提纯设备,省去了复杂的原料膨润土的提纯,提高了生产效率。具体方法是在原有工艺过滤脱水之前,加入斜板沉降槽设备,对纯度达不到要求的活性白土进行连续沉降提纯操作。本发明与原有技术相比,克服了提纯原料加水多、脱水困难等不足,具有生产效率高、废酸可循环利用、提纯设备结构简单、操作方便及设备制造成本低等优点。

Description

一种提纯活性白土的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种生产活性白土的方法及设备,特别是采用斜板沉降槽提纯活性白土的方法及设备。
背景技术
活性白土是以膨润土为原料,以无机酸为改性剂制备的一种绿色环保矿物材料。活性白土的生产主要采用湿法工艺,其工艺流程为:原矿→除杂→磨浆→过筛除杂→酸活化→分酸→水洗→过滤脱水→烘干粉碎→粉状活性白土。目前,多数膨润土矿随着开采时间的增加,膨润土品位日益下降,产出的活性白土质量难以保证。为了保证质量,低品位膨润土原料往往需要提纯。与湿法工艺相配套的提纯工艺可在原来工艺过筛除杂后增加加水搅拌、浆液沉降提纯及精矿浆浓缩脱水等工序,由于脱水比较困难,分酸产生的废酸几乎无法循环利用,导致生产效率低,且酸用量加大。因而大多数品味低的膨润土由于提纯成本高、工艺复杂而被废弃,造成膨润土资源的浪费。因此,开发一种低成本,生产效率高的能够利用低品位膨润土矿生产活性白土的方法及设备十分必要。
发明内容
本发明的目的是为了利用低品位的膨润土矿生产活性白土,同时简化提纯工艺因而提出了一种提纯活性白土产品的方法及设备,该方法在现有活性白土生产工艺中增加沉降提纯设备,从而省去了复杂的原料提纯操作,提高了生产效率,并使低品位膨润土矿得到有效利用。
本发明是这样实现的,在原有的活性白土工艺过滤脱水之前,加入斜板沉降槽设备,对纯度达不到要求的活性白土,进行连续沉降提纯操作,其特点是利用活性白土颗粒与杂质颗粒密度及颗粒度的差别,通过控制进入斜板沉降槽的浆料浓度和流动速度,把密度及颗粒度较大的杂质在沉降槽沉降下来,沉降槽顶部溢流得到密度及颗粒较小的活性白土悬浮液。
根据上述方法所采用的设备包括均质搅拌槽、给料泵、斜板沉降槽、杂质泵和活性白土浆料泵。来自洗涤工段的浆料经均质搅拌槽搅拌均匀后由给料泵输送到斜板沉降槽内,斜板沉降槽底部排出的杂质物料由杂质泵输送走,斜板沉降槽顶部溢流产物由活性白土浆料泵输送至脱水干燥工段。
以上所述的斜板沉降槽是一种由进料分布器、斜板、溢流渠、产品收集槽和泥斗组成的沉降装置。泥斗以上部分外形为正方体、长方体或圆柱体,采用逆向流操作。泥斗位于整个沉降槽的最底部,斜板位于泥斗区的上方,各斜板平行排布,进料分布器位于斜板和泥斗之间,溢流渠位于斜板区上方,其端口连接溢流排放口,溢流排放口侧面外部设置产品收集槽。浆料通过进料分布器把浆料均匀地送到斜板的每一处入口,浆料经过斜板分离后,粗的颗粒沉降到板上,然后滑落到沉降槽底部;细的颗粒随水流到斜板上端出口然后溢流进入产品收集槽,得到纯度较高的活性白土产品。
本发明与原有技术相比,其突出的特点和进步在于:
1、本发明提纯活性白土与提纯原料膨润土相比,克服了提纯原料膨润土加水多、脱水困难等不足,具有生产效率高、废酸可循环利用等优点。
2、本发明提纯设备结构比提纯原料膨润土的设备结构简单,操作方便,设备制造成本低。
附图说明
图1是本发明的工艺流程及设备图
图2是斜板沉降槽的进料分布器局部剖视图
图3是斜板沉降槽的产品收集槽局部俯视图
图1所示工艺流程,活性白土浆料由洗涤工序进入均质搅拌槽(1),再由给料泵(2)输送到斜板沉降槽(3),浆料经过斜板沉降槽分离后,粗的颗粒沉降到斜板(5)上,然后滑落到沉降槽底部由泥斗(12)排出,再经过杂质泵(9)输送到废料池;沉降槽上面是密度较轻、颗粒较小的活性白土悬浮液,由沉降槽上部溢流进入溢流渠(6)后经溢流排放口流入产品收集槽(7)收集,再经活性白土浆料泵(8)输送到脱水干燥工段。
该发明所采用的设备包括均质搅拌槽(1)、给料泵(2)、斜板沉降槽(3)、杂质泵(9)和活性白土浆料泵(8)。均质搅拌槽(1)与给料泵(2)相连,给料泵(2)与斜板沉降槽(3)相连,斜板沉降槽(3)与杂质泵(9)和活性白土浆料泵(8)相连。
其中斜板沉降槽(3)是由进料分布器(4)、斜板(5)、溢流渠(6)、产品收集槽(7)和泥斗(12)组成。泥斗(12)位于整个沉降槽的最底部,斜板(5)位于泥斗区的上方,各斜板平行排布,进料分布器(4)位于斜板(5)和泥斗(12)之间,进料分布器(4)距离泥斗(12)上部30-100mm,距离斜板下端30-100mm;溢流渠位于斜板区上方,其一端或两端分别连接溢流排放口。斜板(5)的倾斜角为45-80度,斜板的宽度为300-1000mm,相邻两斜板垂直距离为40-150mm。泥斗的锥角为30-80度,泥斗形状为圆锥状或凌锥状。
图2所示是斜板沉降槽的进料分布器(4)的局部剖视俯视图,进料分布器(4)由2-20根下管壁均匀开孔的进料管组成,进料管上所开孔的直径为3-6mm,孔与孔的中心距离为50-100mm,进料管之间平行排布,相邻进料管距离为150-500mm。位于斜板沉降槽外部的进料管上装有四通(10)和球阀(11),以方便进料堵塞时的疏通。
图3所示是斜板沉降槽的溢流渠(6)和产品收集槽(7)的局部俯视图,2-20个间隔150-500mm的上边缘是锯齿形的溢流渠(6)的一端与产品收集槽(7)连接。产品溢流经溢流渠(6)流入到产品收集槽(7)。
具体实施方式
基于实施例,对本发明进行详细说明。
本实施例所用斜板沉降槽具体说明:本实施例所用的斜板沉降槽具体结构参数为:斜板(5)的倾斜角为60度,斜板的宽度为300mm,相邻两斜板垂直距离为50mm。泥斗的锥角为60度,泥斗形状为凌锥状。进料分布器(4)由2根下管壁均匀开孔的进料管组成,进料管上所开孔的直径为4mm,孔与孔的中心距离为50mm,进料管之间平行排布,相邻进料管距离为200mm,2个间隔200mm的上边缘是锯齿形的溢流渠(6)。
本实施例方法说明:
通过给料泵将洗涤工序来的悬浮液按不同流速和不同质量浓度输送到斜板沉降槽内连续沉降分离提纯,粗的颗粒沉降到斜板上然后滑落到沉降槽底部由泥斗排出,再由杂质泵输送到废料池;沉降槽上面是比重较轻、颗粒较小的活性白土悬浮液,其由沉降槽上部的溢流渠溢流经过溢流排放口进入产品收集槽,再经过活性白土浆料泵输送至脱水干燥工段。分析及测定产品的平均粒径、含沙率、脱色率及产品回收率。
在实施例中,活性白土的平均粒径、含沙率、脱色率、产品回收率的测定方法如下:
(a)平均粒径的测定
使用动态图像粒度分布仪对活性白土进行粒度分布测定分析,颗粒的平均粒径从动态图像粒度分布仪给出的D50确定。
(b)产品含沙率的测定
先确定进入沉降槽悬浮液的固体质量分数为w,再取m1克活性白土悬浮液样品,置于200目筛子中用清水洗涤,收集留在筛中的沙子,在120°下烘4h,直到水分全部烘干,用天平测出烘干后的沙子m2克。含沙率利用公式m2/(w m1)*100%算出。
(c)脱色率的测定
用白土对菜油进行脱色,方法是把白土与菜油按照质量比为0.5%加入100mL锥形瓶中,在温度为80°、磁力搅拌30min后取出,离心分离,取上层清油2克于10ml比色管中,用质量比为1∶1的环己烷异丙醇混合溶液稀释到刻度。用紫外可见分光光度计测出脱色后菜油的吸光度值为A1;按上述步骤测出未脱色菜油的吸光度值为A2。脱色率按(A2-A1)/A2*100%计算。
(d)产品回收率的测定
测出原矿浆液固体的质量分数w1,再测出提纯后的活性白土产品溶液的固体质量分数w2,按照公式w2/w1*100%算出产品回收率。
[实施例1]
对某一批次的需要提纯的活性白土悬浮液,测定其含沙率,颗粒平均粒径,脱色率,数据结果见表1。
[实施例2]
加水调整实施例1的悬浮液固体质量浓度为7%,然后通过给料泵将浆液打入斜板沉降槽内提纯,在收集器收集产品,对产品进行分析,不同给料流量的结果见表2。
[实施例3]
加水调整实施例1的悬浮液固体质量浓度为10%,然后通过给料泵将浆液打入斜板沉降槽内提纯,在收集器收集产品,对产品进行分析,不同给料流量的结果见表3。
[实施例4]
加水调整实施例1的悬浮液固体质量浓度为13%,然后通过给料泵将浆液打入斜板沉降槽内提纯,在收集器收集产品,对产品进行分析,不同给料流量的结果见表4。
表1未提纯活性白土数据
表2给矿质量分数为7%的提纯数据
表3给矿质量分数为10%的提纯数据
表4给矿质量分数为13%的提纯数据

Claims (9)

1.一种活性白土的提纯方法,其特征是在现有的活性白土生产工艺中增加沉降提纯设备,具体是在原有的活性白土工艺脱水干燥之前,加入斜板沉降槽,对纯度达不到要求的活性白土进行连续沉降提纯操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于利用活性白土颗粒与杂质颗粒密度及颗粒度的差别,通过控制进入斜板沉降槽的浆料浓度和流动速度,把密度及颗粒度较大的杂质在沉降槽沉降下来,沉降槽顶部溢流得到密度及颗粒较小的活性白土悬浮液。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所采用的设备包括均质搅拌槽(1)、给料泵(2)、斜板沉降槽(3)、杂质泵(9)和活性白土浆料泵(8),来自洗涤工段的浆料经均质搅拌槽(1)搅拌均匀后由给料泵(2)输送到斜板沉降槽(3)内,斜板沉降槽(3)底部排出的杂质物料由杂质泵(9)输送走,斜板沉降槽(3)顶部溢流产物由活性白土浆料泵(8)输送至脱水干燥工段。
4.根据权利要求1所述的方法所采用的斜板沉降槽(3),其特征是由进料分布器(4)、斜板(5)、溢流渠(6)、泥斗(12)及产品收集槽(7)组成。泥斗(12)位于整个沉降槽的最底部,斜板(5)位于泥斗区的上方,各斜板平行排布,进料分布器(4)位于斜板(5)和泥斗(12)之间,溢流渠(6)位于斜板(5)上方,溢流渠(6)端口连接侧面外部的产品收集槽(7)。
5.根据权利要求4所述的斜板沉降槽(3),其进料分布器(4)是由2-20根下管壁均匀开孔的进料管组成,进料分布器(4)距离泥斗(12)上部30-100mm,距离斜板下端30-100mm。
6.根据权利要求4所述的斜板沉降槽(3),其进料分布器(4)的进料管上所开孔的直径为3-6mm,孔与孔的中心距离为50-100mm,进料管之间平行排布,相邻进料管距离为150-500mm。
7.根据权利要求4所述的斜板沉降槽(3),其进料分布器(4)位于斜板沉降槽外部的进料管上装有四通(10)和球阀(11)。
8.根据权利要求4所述的斜板沉降槽(3),其斜板(5)的倾斜角为45-80度,斜板的宽度为300-1000mm,相邻两斜板垂直距离为40-150mm。
9.根据权利要求4所述的斜板沉降槽(3),其泥斗的锥角为30-80度,泥斗形状为圆锥状或凌锥状。
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