CN115318244A - 一种生产硅藻原矿助滤剂及其工艺制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产硅藻原矿助滤剂，其特征在于：由下列重量份原料组成：350～550g硅藻原矿、250～450g氯化钠、40～50份凝固剂、90～100份珍珠岩、40～50份助熔剂、90～100份氢氧化钠、500份水，本发明制备出来的硅藻土助滤剂SiO2含量高，可有效吸附杂质，通过多次粉碎分解，在借助混合溶液的清理，可进一步清除硅藻微孔内的杂质，使其能更加干净，使用效率更高；该制备出来的硅藻土助滤剂可完成在处理后重复使用，使硅藻土资源得到充分利用，且没有使用大量的酸，不会对环境造成污染。

Description

一种生产硅藻原矿助滤剂及其工艺制备方法
技术领域
本发明涉及硅藻助滤剂领域，尤其涉及一种生产硅藻原矿助滤剂及其工艺制备方法。
背景技术
硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO2为主，可用SiO2·nH2O表示，矿物成分为蛋白石及其变种。我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，储量较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省。
硅藻土提纯方法主要分为：物理、化学和物理化学综合法。
1、擦洗法
擦洗法提纯硅藻土的前提是通过擦洗将原料颗粒打细，尽量使固结在硅藻壳上的粘土等矿物杂质脱离，为分离提纯创造条件，然后根据各矿物性质和颗粒范围的不同，其中石英泥、含铁矿物、砂的颗粒大，因沉降快可先分出，而粘土杂质蒙脱石经搅拌擦洗已经分散成很小的颗粒，并与硅藻土带有相同的负电荷，彼此同性相斥，所以具有良好的悬浮性和分散性，故可以在料浆中加入氢氧化钠等分散剂来强化蒙脱石的悬浮性和分散性，蒙脱石粒子很难沉淀，而硅藻土粒子在料浆中沉降速度比蒙脱石粒子要快很多，把以蒙脱石为主的悬浮液分出，就可获得以硅藻土为主的硅藻精土。
孔伟通过擦洗法去除部分蒙脱石等粘土矿物和粗粒泥沙，使硅藻土的比表面积和孔容积略增。艾显盛等以内蒙赤峰低品位硅藻土为原料，研究了擦洗浓度、擦洗时间、擦洗次数、分散剂等对其物理提纯效果的影响。
擦洗法可去除硅藻壳体外面的杂质，但对清除硅藻微孔内的杂质作用不大。擦洗法提纯硅藻土工艺简单，设备投资少，易于实现工业化生产，但占地面积较大，用水量大，生产周期较长，硅藻精土烘干耗能也较大。
2、酸浸法
文斐等人通过剥片后酸洗，除去了矿浆中大部分铁和铝等杂质，再经一次沉降分级得到硅含量91.27％的硅藻土精矿，经过粗选、剥片、酸浸处理后的最终精矿达到了预期要求，硅含量由71.86％增至91.27％，杂质得以有效去除，比表面也有很大提升，整个工艺流程产率约为40％。Guilong Zhang 等人研究了酸浸对于硅藻孔结构的修饰作用，认为酸浸法不仅可以提高硅藻含量，还可以对硅藻孔结构进行修饰；Osman San等人研究了酸浸对硅藻土过滤性能及孔隙率的影响，并利用酸浸硅藻土制备硅藻土过滤材料与多孔陶瓷材料。
但常规酸浸法提纯时间长，酸用量大，成本高，污染环境等，不利于工业生产，大大影响了其应用前景，微波强化硅藻土酸浸提纯工艺研究不仅能较好地缩短浸取时间，而且能使浸出率提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产硅藻原矿助滤剂及其工艺制备方法，以解决除硅藻壳体外面的杂质，但对清除硅藻微孔内的杂质作用不大，提纯时间长，酸用量大，成本高，污染环境的问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种生产硅藻原矿助滤剂，由下列重量份原料组成：350～550g硅藻原矿、 250～450g氯化钠、40～50份凝固剂、40～50份助熔剂、90～100份氢氧化钠、 500份水。
一种生产硅藻原矿助滤剂，由下列重量份原料组成：350g硅藻原矿、250g 氯化钠、40份凝固剂、40份助熔剂、90份氢氧化钠、500份水。
一种生产硅藻原矿助滤剂，由下列重量份原料组成：550g硅藻原矿、450g 氯化钠、50份凝固剂、50份助熔剂、100份氢氧化钠、500份水。
一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，其特征在于：
S1：将事先准备硅藻原矿进行粉碎，随后利用过滤装置，将粉碎好的硅藻原矿进行过滤，使硅藻原矿中含有的杂草、重矿物及其各种杂质分离出去。这样，不仅使原料质地较为纯净，而且组成也比较均匀和稳定。
S2：将S1处理过后的硅藻原矿进行干燥处理，可在80一90℃烘干，待水分约为2、3％时取出。
S3：向S2中处理好后的硅藻原矿内部加入氢氧化钠，随后使氢氧化钠溶液淋洗，然后晾晒或者用热风炉干燥硅藻原矿，使其得到孔径为0.1-0.3μm 材料。
S4：将凝固剂一同粉碎，随后将粉碎好的凝固剂放置到S3中处理好的硅藻原矿内部一同进行搅拌，使其充分混合。
S5：将氯化钠与水混合，使氯化钠充分的溶解到水中。
S6：将调制好的氯化钠与水溶液放置到S4中的物料中进行搅拌混合，最后在加入助熔剂，使其快速加热，将物料中的大量水分蒸发，从而使物料疏松不易结块。
S7：将疏松的物料放入普通的粉碎机中进行粉碎两到三次，随后将粉碎好的物料进行收纳放置到加热烘干设备中，其温度可选择900-1000℃，煅烧时间可为0.5-1小时，加热完成后可借助分离器将其分离细小颗粒。
优选的，硅藻土原矿主要成分的要求是：SiO2≥85％，Al2O3≤50，Fe2O3≤1.5％。
优选的，S1中所用的过滤装置中筛布和金属筛网用100一120目的，尼龙筛布则用80目的。
优选的，S3中硅藻原矿与氢氧化钠混合后得到的颗粒为直径0.3μm。
本发明的有益效果是：
1、本发明制备出来的硅藻土助滤剂SiO2含量高，可有效吸附杂质，通过多次粉碎分解，在借助混合溶液的清理，可进一步清除硅藻微孔内的杂质，使其能更加干净，使用效率更高。
2、该制备出来的硅藻土助滤剂可完成在处理后重复使用，使硅藻土资源得到充分利用，且没有使用大量的酸，不会对环境造成污染。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面为本发明的具体实施例。
实施例1
一种生产硅藻原矿助滤剂，由下列重量份原料组成：350g硅藻原矿、250g 氯化钠、40份凝固剂、40份助熔剂、90份氢氧化钠、500份水；
凝固剂采用的是琼脂；
硅藻土原矿主要成分的要求是：SiO2≥85％，Al2O3≤50，Fe2O3≤1.5％；
过滤装置中筛布和金属筛网用100一120目的，尼龙筛布则用80目的。
一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，包括如下制备步骤：
S1：将事先准备硅藻原矿进行粉碎，随后利用过滤装置，将粉碎好的硅藻原矿进行过滤，使硅藻原矿中含有的杂草、重矿物及其各种杂质分离出去。这样，不仅使原料质地较为纯净，而且组成也比较均匀和稳定。
S2：将S1处理过后的硅藻原矿进行干燥处理，可在80一90℃烘干，待水分约为2、3％时取出。
S3：向S2中处理好后的硅藻原矿内部加入氢氧化钠，随后使氢氧化钠溶液淋洗，然后晾晒或者用热风炉干燥硅藻原矿，使其得到孔径为0.1-0.3μm 材料。
S4：将凝固剂一同粉碎，随后将粉碎好的凝固剂放置到S3中处理好的硅藻原矿内部一同进行搅拌，使其充分混合。
S5：将氯化钠与水混合，使氯化钠充分的溶解到水中。
S6：将调制好的氯化钠与水溶液放置到S4中的物料中进行搅拌混合，最后在加入助熔剂，使其快速加热，将物料中的大量水分蒸发，从而使物料疏松不易结块。
S7：将疏松的物料放入普通的粉碎机中进行粉碎两到三次，随后将粉碎好的物料进行收纳放置到加热烘干设备中，其温度可选择900-1000℃，煅烧时间可为0.5-1小时，加热完成后可借助分离器将其分离细小颗粒。
将按上述方法制备出来的硅藻土助滤剂预涂在过滤机的圆盘上,形成一层硅藻土涂层,在泵压下待过滤液体,通过硅藻土预图层进入收集腔内,过滤液体内颗粒,和高分子物质,从而可得出液体的浊度降低92％。
实施例2
一种生产硅藻原矿助滤剂，由下列重量份原料组成：550g硅藻原矿、450g 氯化钠、50份凝固剂、50份助熔剂、100份氢氧化钠、500份水；
凝固剂采用的是琼脂；
硅藻土原矿主要成分的要求是：SiO2≥85％，Al2O3≤50，Fe2O3≤1.5％；
过滤装置中筛布和金属筛网用100一120目的，尼龙筛布则用80目的。
一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，包括如下制备步骤：
S1：将事先准备硅藻原矿进行粉碎，随后利用过滤装置，将粉碎好的硅藻原矿进行过滤，使硅藻原矿中含有的杂草、重矿物及其各种杂质分离出去。这样，不仅使原料质地较为纯净，而且组成也比较均匀和稳定。
S2：向S2中处理好后的硅藻原矿内部加入氢氧化钠，随后使氢氧化钠溶液淋洗，然后晾晒或者用热风炉干燥硅藻原矿，使其得到孔径为0.1-0.3μm 材料。
S4：将凝固剂一同粉碎，随后将粉碎好的凝固剂放置到S3中处理好的硅藻原矿内部一同进行搅拌，使其充分混合。
S4：将珍珠岩、凝固剂一同粉碎，随后将粉碎好的珍珠岩、凝固剂放置到S3中处理好的硅藻原矿内部一同进行搅拌，使其充分混合。
S5：将氯化钠与水混合，使氯化钠充分的溶解到水中。
S6：将调制好的氯化钠与水溶液放置到S4中的物料中进行搅拌混合，最后在加入助熔剂，使其快速加热，将物料中的大量水分蒸发，从而使物料疏松不易结块。
S7：将疏松的物料放入普通的粉碎机中进行粉碎两到三次，随后将粉碎好的物料进行收纳放置到加热烘干设备中，其温度可选择900-1000℃，煅烧时间可为0.5-1小时，加热完成后可借助分离器将其分离细小颗粒；
将按上述方法制备出来的硅藻土助滤剂预涂在过滤机的圆盘上,形成一层硅藻土涂层,在泵压下待过滤液体,通过硅藻土预图层进入收集腔内,过滤液体内颗粒,和高分子物质,从而可得出液体的浊度降低91％。
实施例3
一种生产硅藻原矿助滤剂，由下列重量份原料组成：450g硅藻原矿、350g 氯化钠、45份凝固剂、45份助熔剂、95份氢氧化钠、500份水；
凝固剂采用的是琼脂；
硅藻土原矿主要成分的要求是：SiO2≥85％，Al2O3≤50，Fe2O3≤1.5％；
过滤装置中筛布和金属筛网用100一120目的，尼龙筛布则用80目的。
一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，包括如下制备步骤：
S1：将事先准备硅藻原矿进行粉碎，随后利用过滤装置，将粉碎好的硅藻原矿进行过滤，使硅藻原矿中含有的杂草、重矿物及其各种杂质分离出去。这样，不仅使原料质地较为纯净，而且组成也比较均匀和稳定。
S2：将S1处理过后的硅藻原矿进行干燥处理，可在80一90℃烘干，待水分约为2、3％时取出。
S3：向S2中处理好后的硅藻原矿内部加入氢氧化钠，随后使氢氧化钠溶液淋洗，然后晾晒或者用热风炉干燥硅藻原矿，使其得到孔径为0.1-0.3μm 材料。
S4：将凝固剂一同粉碎，随后将粉碎好的凝固剂放置到S3中处理好的硅藻原矿内部一同进行搅拌，使其充分混合。
S5：将氯化钠与水混合，使氯化钠充分的溶解到水中。
S6：将调制好的氯化钠与水溶液放置到S4中的物料中进行搅拌混合，最后在加入助熔剂，使其快速加热，将物料中的大量水分蒸发，从而使物料疏松不易结块。
S7：将疏松的物料放入普通的粉碎机中进行粉碎两到三次，随后将粉碎好的物料进行收纳放置到加热烘干设备中，其温度可选择900-1000℃，煅烧时间可为0.5-1小时，加热完成后可借助分离器将其分离细小颗粒；
将按上述方法制备出来的硅藻土助滤剂预涂在过滤机的圆盘上,形成一层硅藻土涂层,在泵压下待过滤液体,通过硅藻土预图层进入收集腔内,过滤液体内颗粒,和高分子物质,从而可得出液体的浊度降低93％
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种生产硅藻原矿助滤剂，其特征在于：由下列重量份原料组成：350～550g硅藻原矿、250～450g氯化钠、40～50份凝固剂、40～50份助熔剂、90～100份氢氧化钠、500份水。
2.根据权利要求1所述的一种生产硅藻原矿助滤剂，其特征在于：由下列重量份原料组成：350g硅藻原矿、250g氯化钠、40份凝固剂、40份助熔剂、90份氢氧化钠、500份水。
3.根据权利要求1所述的一种生产硅藻原矿助滤剂，其特征在于：由下列重量份原料组成：550g硅藻原矿、450g氯化钠、50份凝固剂、50份助熔剂、100份氢氧化钠、500份水。
4.根据权利要求1所述的一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，其特征在于：
S1：将事先准备硅藻原矿进行粉碎，随后利用过滤装置，将粉碎好的硅藻原矿进行过滤，使硅藻原矿中含有的杂草、重矿物及其各种杂质分离出去。这样，不仅使原料质地较为纯净，而且组成也比较均匀和稳定。
S2：将S1处理过后的硅藻原矿进行干燥处理，可在80一90℃烘干，待水分约为2、3％时取出。
S3：向S2中处理好后的硅藻原矿内部加入氢氧化钠，随后使氢氧化钠溶液淋洗，然后晾晒或者用热风炉干燥硅藻原矿，使其得到孔径为0.1-0.3μm材料。
S4：将凝固剂一同粉碎，随后将粉碎好的凝固剂放置到S3中处理好的硅藻原矿内部一同进行搅拌，使其充分混合。
S5：将氯化钠与水混合，使氯化钠充分的溶解到水中。
S6：将调制好的氯化钠与水溶液放置到S4中的物料中进行搅拌混合，最后在加入助熔剂，使其快速加热，将物料中的大量水分蒸发，从而使物料疏松不易结块。
S7：将疏松的物料放入普通的粉碎机中进行粉碎两到三次，随后将粉碎好的物料进行收纳放置到加热烘干设备中，其温度可选择900-1000℃，煅烧时间可为0.5-1小时，加热完成后可借助分离器将其分离细小颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，其特征在于：硅藻土原矿主要成分的要求是：SiO2≥85％，Al 2O3≤50，Fe2O3≤1.5％。
6.根据权利要求4所述的一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，其特征在于：S1中所用的过滤装置中筛布和金属筛网用100一120目的，尼龙筛布则用80目的。
7.根据权利要求4所述的一种生产硅藻原矿助滤剂的工艺制备方法，其特征在于：S3中硅藻原矿与氢氧化钠混合后得到的颗粒为直径0.3μm。
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