CN1122769A - 一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺，原土经干法分选或不分选，保证凹凸棒石含量在30％以上，破碎后与适量热稀酸溶液混合，拌成湿土，在室温下边混合边活化，干燥后粉碎成活性漂白土。这种工艺原料来源丰富，节约能耗，简化工序，产品脱色力在110以上。

Description

一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺

本发明属于一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺。

当前国内外生产的活性漂白土极大部分以膨润土为原料，以凹凸棒石粘土为原料者为数不多。讨论凹凸棒石粘土活化方法的文章首次出现于1950年，采用400—500°F加热的方法活化。1982年公开的美国专利US4,339,352以凹凸棒石含量为85—99％的粘土为原料，采用二步活化法，第一步是挤压和焙烧，第二步是添加浓磷酸。1988年公开的中国专利CN87100693A以凹凸棒石含量≥70％的江苏省盱眙雍小山灰白色粘土为原料，添加稀盐酸溶液，拌成湿土，经15—80公斤/厘米2挤压，200—400℃焙烧，产品粒度为小于200目占95％，小于400目的不大于45％。1990年公开的中国专利CN1039139A的权利要求是以凹凸棒石含量大于50％的粘土为原料，加稀酸溶液，拌成湿土后，120—600℃活化10—30分钟，磨成160—240目细粉。1991年公开的中国专利CN1049111A与上述CN1039193A属于同一申请人，先用稀酸溶液浸泡2—100小时，然后280—350℃活化30—50分钟。1991年公开的美国专利US5,008,226以凹凸棒石和钙基膨润土的混合物为原料，添加稀酸溶液，酸的剂量为土重的3—5％，酸土混合物在77—210°F下加热活化，滤去酸液，干燥粉碎。由上述专利同一申请人同一日期公开的美国专利US5,008,227以凹凸棒石含量大于90％的粘土为原料，同样是先加酸后加热，酸的剂量是10—30％。以上各项专利共同的特点之一是都是先将粘土与冷酸溶液混合，然后混合物再加热活化，即都是冷酸热活化的方法。特点之二是都是以凹凸棒石含量＞50％的粘土为原料，或以凹凸棒石和膨润土的混合物为原料，未涉及低品位凹凸棒石粘土的利用。

本发明的目的是提供一种适用于低品位凹凸棒石粘土的热酸冷活化制备活性漂白土的工艺，开拓原料来源，节约能耗，简化工序。

江苏省金坛市一带拥有储量可观的凹凸棒石粘土资源，其特点是凹凸棒石含量低，大部分为20—30％，只有一小部分是30—40％，石英含量高达40—70％，大部分为10—100微米的粉砂级石英。本发明通过原土经过干法分选或不分选，保证凹凸棒石含量在30％以上，再经热酸冷活化，干燥后粉碎造粒为活性漂白土；或者原土先破碎，热酸冷活化，干燥粉碎后经过干法分选或不分选，保证凹凸棒石含量在30％以上；即干法分选可在活化工序之前，也可在活化工序之后。

干法分选是利用石英颗粒比之凹凸棒石粘土矿物硬度大得多的特点，在破碎过程中控制破碎的强度，使石英在大于200目的粉末中相对富集而弃去，使凹凸棒石在小于200目的粉末中相对富集至含量达到30—50％。干法分选的方案是将凹凸棒石含量低于30％的粘土干燥后，利用诸如风选破碎机、涡轮气流粉碎机等破碎装置破碎风选，控制其破碎强度，使粘土的40—70％通过200目，弃去占粘土30—60％的大于200目的粉末。

对于一小部分凹凸棒石含量在30％以上的粘土，则在风干，手选剔除杂质后，破碎为小于2毫米的颗粒，直接进入下一步活化工序。

热酸冷活化的方法是利用低品位凹凸棒石因杂质含量高而相对易于渗透的特点，将预先加热的酸液混入粘土中，迅速渗入粘土内部，在室温下不加热即可起反应而使之活化即边混合边活化。对于高品位凹凸棒石粘土，酸液渗入粘土内部的速度相对缓慢，需要浸泡，挤压，在较高温度下经历较长时间才能充分活化，因此现有技术都是采用先加酸，后加热的活化方法，工艺流程比较复杂，能耗比较大。在热酸冷活化过程中，稀酸溶液在与粘土混合之前加热至30—100℃；硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等无机酸均适用。鉴于硫酸价格低廉，来源广阔，在工业生产中以使用硫酸为宜。硫酸溶液的浓度在2％—14％的范围内均可获得较好的活化效果，最佳的范围是3％至7％。稀酸溶液与粘土(风干后的干重)之间混合的液固重量比例是凹凸棒石在粘土中所占的比例乘以1—3的比例，最佳是酸液为土重的30％至60％，低于这一比例，则酸土混合物稠厚，不易混匀；高于这一比例，则在嗣后的干燥过程中需要消耗额外的能源。

酸液以浇灌或喷洒的方式在混合机中与粘土充分混匀后，酸土混合物即可搬至晒场利用日光晒干，或者在干燥机中使之干燥。当然在干燥机中干燥，也需要加热，但这只是为了干燥，对温度和时间没有明确的要求，与现有技术有明显区别。

酸土混合物在干燥后，粉碎成为95％以上小于200目，95％以上大于325目的粉末，以便减少和避免粒度过细，在油脂脱色后的压滤工序中，活性漂白土穿过滤布进入脱色成品油的穿滤现象，这同样是利用低品位凹凸棒石粘土相对易于渗透的特点，允许粉末偏粗。高品位凹凸棒石粘土的渗透性差，要求颗粒细，才能让原料油充分渗入粘土之中而脱色。市售活性漂白土绝大部分粒度相对偏细，如美国Filtrol Gr 105活性漂白土小于300目的粉末占78％，因此在压滤初期均有穿滤现象，待滤饼逐渐加厚后才逐步停止。粉碎造粒的具体方案是酸土混合物在干燥后，经过诸如风选破碎机、涡轮气流粉碎机等破碎装置破碎风选，分离为＞200目、＞325目和＜325目的粉末，回收其中＜200目并且＞325目的粉末，将＞200目和＜325目的粉末另作其他用途，或者返回混入未干燥的酸土混合物之中，在混合机中与其粘合，然后再度干燥、粉碎、风选。

本发明与现有技术相比较，其优点是可以开发利用低品位凹凸棒石粘土资源，采用加热酸液而不加热粘土的方法而节约能耗，省却了浸泡、挤压、加热活化、过滤等工序而降低成本，并且造粒粒度偏粗而改善了活性漂白土的过滤性能。

实施例1：

取凹凸棒石含量为24％的粘土，风干，手选剔除杂质，在风选破碎机中破碎，弃去33％大于200目的粉末，回收67％小于200目的粉末，其凹凸棒石含量提高为31％。将这一粘土粉末与预先加热至不同温度的浓度为3％的硫酸溶液混合均匀，液固比为0.4∶1，干燥后粉碎至小于200目。表1列出了不同温度的酸液的活化效果，其中50℃至70℃的效果最佳。表1酸液温度 20℃   30℃   50℃   60℃   70℃   90℃   100℃脱色力    90    112    124    130    127    119    117

实施例2：

取凹凸棒石含量为24％的粘土，风干，手选剔除杂质，在颚式破碎机中碎至小于2毫米的颗粒，与预先加热至60℃的不同浓度的硫酸溶液混合均匀，液固比为0.35∶1，干燥后在风选破碎机中破碎，弃去33％大于200目的粉末，回收67％小于200目的粉末，其凹凸棒石含量提高为31％。表2列出了不同浓度酸液的活化效果，其中以3％至7％浓度，1％至3％剂量的硫酸为最佳。表2酸液浓度    0    2％    3％    5％    7％    9％     11％    14％    16％硫酸剂量^*  0   0.7％  1.05％ 1.75％ 2.45％  3.15％ 3.85％  4.90％  5.60％脱色力     44   114     132     131   134    116     110    108       89^*占土重的百分数

实施例3：

取凹凸棒石含量为30％的粘土，风干破碎，与预先在不同温度下加热的浓度为5％的各种酸液混合均匀，液固比为0.4∶1，干燥后粉碎至小于200目。表3列出了不同温度不同酸液的活化效果，以60℃硫酸溶液最佳。表3

酸类	盐酸			硝酸			硫酸			磷酸
													温度	90℃	60℃	40℃	90℃	60℃	40℃	90℃	60℃	40℃	90℃	60℃	40℃
脱色力	105	108	104	104	106	103	126	131	125	83	85	82

实施例4：

取凹凸棒石含量为30％的粘土，风干破碎，与预先加热至60℃的浓度为3％的硫酸溶液混合均匀，液固比为0.4∶1，干燥后粉碎为不同粒度。表4列出了各种粒度漂白土的脱色力，其中通过325目的脱色力虽然比之通过200目的略微升高，但升高幅度不大，为了减少避免穿滤现象，宁可选取＜200目并＞325目的粒度。表4

粒度	＜60目	＜120目	＜160目	＜200目	＜325目
						脱色力	98	104	110	130	134

Claims (12)

1、一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺，其特征在于原土经过干法分选或不分选，保证凹凸棒石含量在30％以上，破碎后与预先加热的稀酸溶液混合，在室温下边混合边活化，不加热，即通过热酸冷活化的方法活化，干燥后粉碎造粒成为小于200目的活性漂白土成品。

2、一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺，其特征在于原土破碎后与预先加热的稀酸溶液混合，在室温下边混合边活化，不加热，即通过热酸冷活化的方法活化，干燥粉碎后，经过干法分选或不分选，保证凹凸棒石含量在30％以上，成为小于200目的活性漂白土成品。

3、按照权利要求1和权利要求2所述的原土，其特征是凹凸棒石含量为20—50％，石英含量为40—70％的低品位凹凸棒石粘土。

4、按照权利要求1和权利要求2所述的干法分选方法，其特征在于将低品位凹凸棒石粘土干燥、破碎、风选，弃去占总重30％至60％的大于200目的颗粒，选出小于200目的颗粒，将粘土中的凹凸棒石含量提高至30％—50％。

5、按照权利要求1和权利要求2所述的工艺，其特征在于将凹凸棒石粘土原土风干，破碎为小于2毫米的颗粒，然后酸处理活化。

6、按照权利要求1和权利要求2所述的活化方法，其特征在于稀酸溶液在与粘土混合之前加热至30—100℃。

7、按照权利要求1和权利要求2所述活化方法，其特征在于稀酸溶液在与粘土混合之前加热至50—70℃。

8、按照权利要求1和权利要求2所述的活化方法，其特征在于无机酸的剂量为土重的0.5％至5％，所用的无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸在内。

9、按照权利要求1和权利要求2所述的活化方法，其特征在于稀酸溶液是浓度为2％至14％的无机酸溶液。

10、按照权利要求1和权利要求2所述的活化方法，其特征在于所用的无机酸是硫酸，其剂量为土重的1％至3％。

11、按照权利要求1和权利要求2所述的活化方法，其特征在于稀酸溶液是浓度为3％至7％的硫酸溶液。

12、按照权利要求1和权利要求2所述的破碎造粒方法，其特征在于活性漂白土成品的颗粒95％以上大于325目。