CN1204301A - 合成矿物微粒和助留剂和水处理系统以及使用该微粒的方法 - Google Patents
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Abstract
一种组合物,该组合物包括将可溶性金属盐与一种或多种具有选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分的化合物混合而沉淀的产品;以及一种在纸模形成时控制脱水和/或留存的方法,或包括使用该产品处理水。
Description
本发明涉及合成矿物微粒，特别是金属微粒。本发明还涉及该合成矿物微粒的生产，特别涉及通过将金属盐与具有前体化合物的物料混合从而沉淀生产该微粒。
本发明还涉及该合成矿物微粒在水处理系统中的应用以及在造纸系统的助留剂体系中使用这类合成矿物微粒的方法。
传统的造纸系统包括将含有木质纤维、细屑和其它成分的称为“纸配料”的水基纸浆送到造纸机的移动丝网上，以促进形成纸模，然后将该纸模脱水、干燥并压制成最终的纸张产品。在这种方法中需要有一种有效的方法将过量的水脱出，以形成非均质的纸模，而不致也将所需要的纤维、细屑和其它固体不必要地除去。残留的非所需的水会增加下游过程例如干燥器工段中湿纸的负担。然而，将所需要的固体除去会危及成品纸张的合格性。此外，脱水的作用会对纸张的形成产生不良的影响。
已开发了助留剂体系，以便增加所需纤维、细屑和固体的留存，改善纸张的形成，并使造纸机的纸张形成工段中的纸模更好地脱水。这类体系部分地有利于造纸厂家能在较高的机器速度下生产出更好的纸张，同时，还可以使造纸机更干净利落地运行。在助留剂体系中采用的是天然的和合成的微粒体系。某些助留剂体系包括胶体氢氧化铝、胶体硅酸镁、膨润土、胶体二氧化硅以及有机聚合物基的体系。
根据成本、质量、用户的要求以及其他的考虑，造纸厂家可能采取一些不同的使用助留剂的对策。一种典型的对策是将胶凝剂添加到纸配料的稀薄纸料前体中。这种胶凝剂可起附聚或絮凝纤维、细屑和固体的作用。典型的胶凝剂是淀粉和／或某些聚合物。然而，这类系统常常接着在筛分设备中使附聚后的物料受到剪切力，以便按预期目的产生更小的附聚物使纸张形成得更好。可以在将配料通过造纸机的料箱开始在造纸机的丝网上形成纸模之前，将有助于留存纤维、细屑和其它所需固体的助留剂添加到该系统中。这种助留剂会引起不同于先前附聚的第二次附聚。
由于在造纸过程中有许多变化因素，因而这类助留剂的效果在程度上有所不同。一种对策是在遥控的生产设备中配制具有各组分的相对百分数不同的各种助留剂。助留剂组合物中的这些不同百分数是用以适应整个体系性能所需的配料的要求。这种对策通常表现出工艺上的和偶然的而不是工程控制的效果。在造纸过程中所需要的是更好的脱水助剂和助留剂以及使用这类助剂的方法。
此外，附聚的颗粒体系在水处理时往往可用来从水中捕集、或除去非所需的颗粒和油或其它油珠。虽然许多现有的水处理体系是基于附聚的原理，然而仍然需要新的和有效的附聚剂。
因此，本发明的一个目的是提供合成矿物微粒，特别是金属微粒，这些微粒对造纸工艺而言都是新型的，且与目前的助留剂和脱水助剂相比可提供等同的或增强了的性能。另一个目的是提供一种生产这类合成矿物微粒的方法。
再一个目的是通过提供这类颗粒作为脱水助剂和助留剂在造纸生产系统的新方法中使用合成矿物微粒。本发明的另一方面旨在提供一种用于水处理的附聚体系。
国际出版物WO92／20862公开了一种通过在造纸配料中分别添加阳离子聚合物和无定形金属硅酸盐并在添加之间充分混合以改进纸和纸产品生产的方法。这些组分的添加顺序并不是关键的，然而优选的添加顺序是在最后高剪切点(the last high shear point)之前添加。其后，在将所生成的混合物供入造纸机的料箱之前添加无定形金属硅酸盐，而不致使该混合物再受到任何显著剪切。根据本发明的方法所生产的产品均可用于从纸浆生产纸张时增加留存、脱水和形成。
美国专利3，784，442公开了硅酸钠和硫酸铝在水介质中的反应。随后，将所生成的沉淀过滤、洗涤和干燥。根据本发明的方法所生产的产品可用作颜料和水分调节剂且特别可以用作橡胶的增强材料和用作造纸中的填料。
美国专利4，213，874公开了用于生产具有提高了离子交换性能的细碎、无定形、沉淀的碱金属铝硅酸盐方法。本发明的产品具有与已知的结晶沸石碱交换剂或吸附剂等同的碱或离子交换容量且可用作水的软化和洗涤添加剂。
本发明提供了一种合成的金属微粒组合物，该组合物包括将可溶性金属盐和一种或多种具有选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分的化合物混合而沉淀的产品。适用的金属盐选自周期表第2族中的金属(特别是铍、镁、钙、锶和钡)；第3-12族的普通过渡金属(包括镧系元素和锕系元素)；和第13-17族的各种金属(特别是铝、锌、镓、镉、锗、铟、汞、锡、铊、锑、铅、铋和钋)的盐。在一个特别的实施方案中，该硅酸盐可以是硅酸盐或铝硅酸盐、铝磷硅酸盐或铝硼硅酸盐。
在另一方面中，本发明通过偏硅酸盐与金属盐的反应实现了这种硅酸盐的生产。
本发明也是一种在纸模形成中控制脱水和留存的方法，该方法包括以下步骤：将可溶性金属盐与一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分混合以形成反应产物；将该反应产物与纸配料混合以产生改进了的纸配料；留存和脱除造纸机丝网上改进了的纸配料中的一部分水以形成纸模；测定上述留存和脱水的量；然后根据该测定的留存和脱水量调节可溶性金属盐和／或选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐组分的量以使留存和／或脱水的量按所需要求改变。
本发明的一个实施方案是一种组合物，该组合物包括将可溶性金属盐与一种或多种具有选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分(即部分)的化合物混合而沉淀的产品。优选的可溶性金属盐选自(1)铍、镁、钙、锶和钡；(2)第一过渡系列的钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜；(3)第二过渡系列的钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯和银；(4)镧系元素，包括镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、饵、铥、镱和镥；(5)第三过渡系列的铪、钽、钨、铼、饿、铱、铂和金；(6)锕系元素，锕、钍、铀、镎、钚、镅、锔、醅、锎、锿、镄、钔、锘和铹；以及(7)铝、锌、镓、镉、锗、铟、汞、锡、铊、锑、铅、铋和钋元素。
优选的产品以选自下列的经验式表示M(Ⅰ)wAlxSiyPxO(0．5w+1．5x+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wAlxSiyBxO(0．5w+1．5x+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSizO(0．5w+x+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xAlySizO(0．5w+x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSiyPzO(0．5w+x+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSiyBzO(0．5w+x+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSizO(0．5w+0．5ax+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xAlySizO(0．5w+0．5x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSiyPzO(0．5w+0．5ax+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSiyBzO(0．5w+0．5ax+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSizO(0．5w+1．5x+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xAlySizO(0．5w+1．5x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSiyPzO(0．5w+1．5x+2y+2．5z)； 和M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSiyBzO(0．5w+1．5x+2y+1．5z)；式中M(Ⅰ)是氢、锂、钠或钾；Al是铅；Si是硅；P是磷；O是氧；B是硼；M(Ⅱ)是镁、钙、锶或钡；M(Ⅲ)是第一、第二或第三系列的过渡金属或锕系元素；M(Ⅳ)是镧系元素的金属；a是M(Ⅲ)金属的化合价的值；w是平衡由x、y和z的值而形成的电子电荷的值；x、y和z各自独立为约0．1至约10．0的值。
优选该可溶性金属盐是具有选自镁、铁、铜、锌、锆、镱、镧和铈；更优选自铜、铁、锌、锆和铝；最优选自铁、锌、锆和铝的金属部分的盐。这些金属盐优选自MgCl2、FeCl3、CuCl2、ZnCl2、ZnSO4、Fe2(SO4)3、ZrOCl2、YCl3、LaCl3和(NH4)2Ce(SO4)3。
适用的硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐可以是任一种且可以是以经验式的通用部分SiOx、POx和BOx表示的盐，式中x是可以提供的已知化合物或本领域可生产的化合物的值的范围。这些硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐部分可以是具有各种特性例如可溶于或不溶于液体的化合物的一部分。
在一个优选的实施方案中，该硅酸盐是铝硅酸盐、铝磷硅酸盐或铝硼硅酸盐。该硅酸盐可以是水合的形式，然而该水合程度是不太重要的，在另一个优选的实施方案中该硅酸盐通过偏硅酸盐的反应制备，该偏硅酸盐是一种具有SiO3 -2部分的硅酸盐、更优选偏硅酸钠，例如通过砂与氢氧化钠和碳酸钠反应制备的。也可以采用原硅酸盐。
本发明的另一个实施方案是在纸模形成时控制脱水和留存的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将第一分量的可溶性金属盐与第二分量的一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分混合以形成反应产物；
(2)将该反应产物、聚合物和纸配料混合以产生改进了的纸配料；
(3)留存和／或脱除造纸机丝网上改进了的纸配料中的一部分水以形成纸模；
(4)当纸模形成时，测定改进了的纸配料中留存的纤维、细屑和其它所需固体的量和／或从其中脱除的水量；和，
(5)根据上述留存和／或脱水量的测定值，调节第一分量的可溶性金属盐和／或第二分量的一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐组分的量，以使留存和／或脱水的量按所需要求改变。
优选与步骤(2)中的纸配料或聚合物接触之前，但不是必须如此，将该金属盐与选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分反应以生成步骤(1)的反应产物。例如，可将该金属盐和硅酸盐、磷酸盐和／或硼酸盐组分或其反应产物同时与该纸配料和／或聚合物混合。该金属盐；硅酸盐、磷酸盐和／或硼酸盐组分；反应产物；纸配料；和聚合物的这种混合可以按各种顺序在造纸机的几个添加点之一或在进入造纸机的工艺管线中进行以产生改进了的纸配料。例如，纸配料或聚合物与反应产物的混合可以在添加其中的另一种之前完成。本发明还包括将造纸机的一部分产品再循环到工艺过程中的任选步骤。这种再循环的物料可以是上述各步骤中的一种组分的来源。在一个实施方案中，各步骤或其一部分的顺序改变的另一实例是，将步骤(2)中的聚合物和纸配料在步骤(1)的反应产物添加之前预先混合在一起。在另一个实施方案中，将步骤(1)的反应产物和步骤(2)纸配料在该聚合物添加之前预先混合。在另一个实施方案中，将反应产物、聚合物和纸配料所有三种组分同时混合。可以采用其它混合和添加部位的变化以产生改进了的步骤(2)的纸配料。
适用于步骤(2)的聚合物是那些通常用于造纸系统且可起絮凝助剂作用的聚合物。优选该聚合物是合成的有机聚合物，例如聚电解质(阴离子、阳离子或两性的)或非离子型的聚合物且含有一种或多种结构的重复单元。例如，均聚物、共聚物或三聚物，但不仅限于三种不同的结构重复单元。聚合物中可以发生变化，因此聚合物分子的分布可以存在于该“聚合物”中。该聚合物起初可以呈各种形式供给，例如粉末、颗粒、水溶液、凝胶和乳液。在非离子型聚合物中优选的是聚(丙烯酰胺)和聚(环氧乙烷)。在阴离子型聚合物中优选的是含羧基的聚合物和含磺酸基的聚合物。在阳离子型聚合物中优选的是二烷基氨基烷基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的聚合物、N-(二烷基氨基烷基)丙烯酰胺聚合物、氨基甲酰聚合物、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)聚合物、聚(羟亚烷基多胺)聚合物、聚(乙烯亚胺)聚合物以及氨基氰衍生物的聚合物。优选的是那些包括上述阳离子、阴离子和离子部分的共聚物且可具有两性特性的聚两性电解质。在另一种优选的方法中，在与纸配料混合之前，将步骤(1)的反应产物研磨或分散到所需的尺寸。
优选的材料与上文中所列的那些相同。该方法可用于酸或碱法造纸过程。在一种典型的造纸方法中，上列经验式中的x、y和z值的范围约为0．1至约10．0，x∶y∶z之比根据用户的要求确定或针对特定的操作条件任选且可随过程条件的变化而改变。
在含有淀粉的造纸体系中，优选硅酸金属钠。在以淀粉作为添加剂的白色纸张体系中，硅酸锌钠是更优选的微粒。在以淀粉作为添加剂的褐色纸张体系中，硅酸铁钠是更优选的微粒。
任选的实施方案包括一些步骤，其中上述步骤(4)中所需的其它固体包括填料例如碳酸钙；再循环的物料例如造纸机的废纸；和／或颜料。
在另一个实施方案中，本发明是一种包括以下步骤的水处理方法
(1)将第一分量的可溶性金属盐与第二分量的一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分混合以形成反应产物；和
(2)将该反应产物与包含聚合物的水混合以产生包含絮凝物的水。
可以进行以下任选的步骤：
(3)使该水中的絮凝物沉降以产生澄清的水；和／或
(4)将包含絮凝物的水过滤以有效地除去絮凝物。
所形成的絮凝物通过对希望除去的有害物质例如固体或油或悬浮物进行静电结合或通过物理夹带可用来处理水。然后通过沉降或过滤将这些絮凝物除去。这些步骤可按任一种顺序的组合依次进行或同时进行。例如，在一种情况下，例如造纸厂的工艺废水在排放到环境之前，先进行处理以除去其中的悬浮纤维或其他的固体。在澄清作业中，可添加一些组分引起夹带悬浮纤维或固体的絮凝物生成，虽然这个实例涉及造纸厂的工艺废水，本发明还可以用于除去进厂水中天然存在的固体或用于处理任一种需要澄清的水流。
以下实施例仅用于说明，对本发明的范围和定义绝无限制。
实施例1-硅酸镁
将75克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将75克0．1摩尔的MgCl2水溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸镁微粒的浑浊、白色浆体。
实施例2-硅酸锌
将50克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将50．0克0．1摩尔的ZnCl2水溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸锌微粒的浑浊、白色浆体。采用X-射线荧光对所生成的沉淀进行的化学分析显示出主要的产品是Zn1．0Si1．0O3．0。
实施例3-硅酸铁
将100克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将60克0．1摩尔的FeCl3·6H2O水溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸铁微粒的浑浊、褐色浆体。采用X-射线荧光对所生成的沉淀进行的化学分析显示出主要的产品是Na0．2Fe0．6Si1．0O3．0。
实施例4-硅酸铜
将100克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将70克0．1摩尔的CuCl2·2H2O水溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸铜微粒的浑浊、蓝色浆体。采用X-射线荧光对所生成的沉淀进行的化学分析显示出主要的产品是Cu1．15Si1．0O3．15。
实施例5-硅酸锆
将100克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将60克0．1摩尔的ZrOCl2·8H2O溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸锆微粒的浑浊、白色浆体。采用X-射线荧光对所生成的沉淀进行的化学分析显示出主要的产品是Na0．4Zr0．63Si1．0O3．5。
实施例6-硅酸镧
将100克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将50克0．1摩尔的LaCl3·7H2O水溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸镧微粒的浑浊、白色浆体。采用X-射线荧光对所生成的沉淀进行的化学分析显示出主要的产品是La0．62Si1．0O2．92。
实施例7-硅酸钇
将100克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。然后，将50克0．1摩尔的YCl3·6H2O水溶液迅速添加到搅拌着的偏硅酸盐溶液中。这些反应剂均处于室温下。将该混合物搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有硅酸钇微粒的浑浊、白色浆体。采用X-射线荧光对所生成的沉淀进行的化学分析显示出主要的产品是Y0．62Si1．0O2．93。
实施例8-硅酸铜
将50克0．1摩尔的CuCl2·2H2O水溶液添加到装有磁性搅拌器的200毫升烧杯中。在搅拌上述溶液的同时添加20克0．1摩尔的Al2(SO4)3水溶液。搅拌1分钟后，迅速添加100克0．1摩尔的Na2SiO3·5H2O水溶液。将该浆体再搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有沉淀的硅酸铝铜微粒的浑浊、蓝色浆体。采用X-射线荧光的化学分析显示出主要的产品是Cu0．46Al0．40Si1．0O3．1。
实施例9-硅酸铝锌
将65克0．1摩尔的ZnCl2水溶液添加到装有磁性搅拌棒的200毫升烧杯中。在搅拌上述溶液的同时添加20克0．1摩尔的Al2(SO4)3。搅拌1分钟后，迅速添加100克0．1摩尔的Na2SiO3·5H2O水溶液。将该浆体再搅拌1分钟后终止反应。反应结果生成含有沉淀的硅酸铝锌微粒产物的浑浊、白色浆体。采用X-射线荧光的化学分析显示出主要的产品是Zn0．42Al0．42Si1．0O3．0。
实施例10-助留剂
采用下文中叙述的标准Britt Jar方法对实施例2-9的作为微粒助留剂的产品进行评价。采用市场上可以买到的微粒助留剂(Allied Colloids’HydrocolO膨润土和PSM-ParticolB，硅微粒凝胶)作为对照。采用的纸配料是60％硬木牛皮纸和40％软木牛皮纸的混合物且充填了30％的沉淀碳酸钙。总配料固体为0．5％(重量)稠度。该配料的实测pH为8．5。将聚合物絮凝剂、Allied Colloids’Percol175聚丙烯酰胺(中等分子量、阳离子型的聚丙烯酰胺)添加到该配料中并将搅拌速率升高到2000rpm。30秒钟后，将搅拌速率降低到750rpm。10秒钟后添加微粒助留剂。10秒钟后，排出该瓶中的水并收集最初的100毫升，然后采用标准EDTA滴定法对碳酸钙留存进行分析。表1列出了各种微粒与填料留存有关的性能。
表1微粒 填料留存％仅有聚合物 16硅酸锌(实施例2) 75硅酸铁(实施例3) 64硅酸铜(实施例4) 63硅酸锆(实施例5) 67硅酸镧(实施例6) 52硅酸钇(实施例7) 63硅酸铝铜(实施例8) 67硅酸铝锌(实施例9) 71HydrocolO膨润土 69PSM-ParticolB．硅微粒凝胶(2#Ton) 55
每次试验所用的聚合物絮凝剂均以1磅／吨计量，而该微粒均以4磅／吨计量。
实施例11
将50克0．1摩尔的偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)水溶液添加到装有磁性搅拌器的200毫升烧杯中。在搅拌上述溶液的同时添加35克0．1摩尔的Na3PO4·12H2O水溶液。搅拌1分钟后，迅速添加80克0．1摩尔的ZnSO4·7H2O水溶液。将该浆体再搅拌1分钟之后终止反应。将50克0．1摩尔的Na2SiO3·5H2O水溶液添加到另一个装有磁性搅拌器的200毫升烧杯中。在搅拌上述溶液的同时添加12．5克0．1摩尔的Na2B4O7·10H2O水溶液。搅拌1分钟后，迅速添加80克0．1摩尔的ZnSO4·7H2O水溶液。将该浆体再搅拌1分钟之后终止反应。
上述反应结果分别生成含有硅酸磷锌和硅酸硼锌微粒产物的浑浊、白色浆体。然后在与实施例10中所列的相同条件下采用Britt Jar试验方法对每种微粒进行评价。评价结果列于表2。
表2微粒 填料留存％仅有聚合物 18硅酸磷锌(实施例10) 65硅酸硼锌(实施例10) 55
该聚合物絮凝剂是Allied Colloids Percol175(阳离子的中等分子量的聚丙烯酰胺)，以1磅／吨计量。该微粒均以4磅／吨计量。
实施例12
采用实施例10中所述的标准Britt Jar方法对实施例2-7的作为微粒助留剂的产品进行评价，但是采用的是充填了粘土的酸性造纸配料。该造纸配料由60％硬木和40％软木的牛皮纸纤维混合物组成。该造纸配料含有30％的煅烧粘土(Ansilex，Engelhard Corporation生产)且总配料固体为0．5％。包括Allied CoHoids HydrocolO膨润土作为对照。
助留体系的聚合物部分由Allied Colloids’Percol368 DADMAC促凝剂和Percol175聚丙烯酰胺絮凝剂组成。需要用Percol368来中和高阴离子型的粘土。用于所有试验的助留剂的计量对Percol368、Percol175和微粒分别为2磅／吨、2磅／吨和6磅／吨。评价结果列于表3。
表3微粒 填料留存％没有 28硅酸锌(实施例2) 63硅酸铁(实施例3) 59硅酸铜(实施例4) 59硅酸锆(实施例5) 65硅酸镧(实施例6) 46硅酸钇(实施例7) 59HydrocolO膨润土 71
实施例13-水的澄清
按0．1-10磅的计量将聚丙烯酰胺絮凝剂加入含有悬浮固体的10，000加仑水的贮水池中。该计量可以通过机械混合或单点或多点注入絮凝剂。可以进行辅助的搅拌。然后，将实施例2的硅酸锌产品按0．1-10磅的计量添加到该贮水池中。可以进行辅助的或连续的搅拌或分散。悬浮液中的固体发生絮凝。将絮凝后的固体沉降，水中的悬浮固体量即可减少。
本文中的方法可单独或联合采用实施例2-9的产品进行。
以上所述已对本发明的优选实施方案作了详细说明。但是，不应把这些说明理解为是对本发明范围的限制。
Claims (13)
1．一种组合物，该组合物包括将可溶性金属盐与一种或多种具有选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分的化合物混合而沉淀的产品。
2．权利要求1的组合物，其中该可溶性金属盐的金属选自：
a．铍、镁、钙、锶和钡；
b．第一过渡系列；
c．第二过渡系列；
d．镧系元素；
e．第三过渡系列；
f．锕系元素；和
g．铝、锌、镓、镉、锗、锢、汞、锡、铊、锑、铅、铋和钋。
3．权利要求2的组合物，其中该产品以选自下列的经验式表示M(Ⅰ)wAlxSiyPzO(0．5w+1．5x+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wAlxSiyBzO(0．5w+1．5x+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSizO(0．5w+x+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xAlySizO(0．5w+x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSiyPzO(0．5w+x+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSiyBzO(0．5w+x+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSizO(0．5w+0．5ax+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xAlySizO(0．5w+0．5ax+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSiyPxO(0．5w+0．5ax+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSiyBzO(0．5w+0．5ax+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSizO(0．5w+1．5x+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xAlySizO(0．5w+1．5x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSiyPzO(0．5w+1．5x+2y+2．5z)；和M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSiyBzO(0．5w+1．5x+2y+1．5z)；
式中M(Ⅰ)是氢、锂、钠或钾；
Al是铅：Si是硅；P是磷；O是氧；B是硼；
M(Ⅱ)是镁、钙、锶或钡；
M(Ⅲ)是第一、第二或第三系列的过渡金属或锕系元素；
M(Ⅳ)是镧系元素的金属；
a是M(Ⅲ)金属的化合价的值；
w是平衡由x、y和z的值而形成的电子电荷的值；和
x、y和z各自独立为约0．1至约10．0的值。
4．权利要求3的组合物，其中该金属盐选自MgCl2、FeCl3、CuCl2、ZnCl2、ZnSO4、Fe2(SO4)3、ZrOCl2、YCl3、LaCl3和(NH4)2Ce(SO4)3。
5．权利要求3的组合物，其中该可溶性金属盐选自镁、铁、铜、锌、锆、钇、镧和铈。
6．权利要求5组合物，其中该硅酸盐是铝硅酸盐、铝磷硅酸盐或铝硼硅酸盐。
7．权利要求1的组合物，其中该硅酸盐通过偏硅酸盐的反应制备。
8．一种在纸模形成时控制脱水和／或留存的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将第一分量的可溶性金属盐与第二分量的一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分混合以形成反应产物；
(2)将该反应产物、聚合物和纸配料混合以产生改进了的纸配料；
(3)留存和／或脱除造纸机丝网上改进了的纸配料中的一部分水以形成纸模；
(4)当纸模形成时，测定改进了的纸配料中留存和／或脱除的水的量；和，
(5)根据上述留存和／或脱水的量，调节第一分量的可溶性金属盐和／或第二分量的一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐组分的量，以使留存和／或脱水的量按所需要求改变。
9．权利要求8的方法，其中在与纸配料混合之前，将步骤(1)的反应产物研磨或分散。
10．权利要求8的方法，其中在与该反应产物混合之前将该聚合物和纸配料混合。
11．一种处理水的方法，该方法包括以下步骤
(1)将第一分量的可溶性金属盐与第二分量的一种或多种选自硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐的组分混合以形成反应产物；和
(2)将该反应产物与包含聚合物的水混合以产生包含絮凝物的水。
12．权利要求11的方法，其中该产品以选自下列的经验式表示M(Ⅰ)wAlxSiyPzO(0．5w+1．5x+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wAlxSiyBxO(0．5w+1．5x+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSizO(0．5w+x+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xAlySizO(0．5w+x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSiyPzO(0．5w+x+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wM(Ⅱ)xSiyBzO(0．5w+x+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSizO(0．5w+0．5ax+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xAlySizO(0．5w+0．5ax+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSiyPzO(0．5w+0．5ax+2y+2．5z)； M(Ⅰ)wM(Ⅲ)xSiyBzO(0．5w+0．5ax+2y+1．5z)；M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSizO(0．5w+1．5x+2z)； M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xAlySizO(0．5w+1．5x+1．5y+2z)；M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSiyPzO(0．5w+1．5x+2y+2．5z)； 和M(Ⅰ)wM(Ⅳ)xSiyBzO(0．5w+1．5x+2y+1．5z)；
式中M(Ⅰ)是氢、锂、钠或钾；
Al是铝；Si是硅；P是磷；O是氧；B是硼；
M(Ⅱ)是镁、钙、锶或钡；
M(Ⅲ)是第一、第二或第三系列的过渡金属或锕系元素；
M(Ⅳ)是镧系元素的金属；
a是M(Ⅲ)金属的化合价的值；
w是平衡由x、y和z的值而形成的电子电荷的值；和
x、y和z各自独立为约0．1至约10．0的值。
13．权利要求11的方法，该方法还包括以下步骤
(3)使水中的絮凝物沉降以产生澄清的水；和／或
(4)将包含絮凝物的水过滤以有效地除去该絮凝物。
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| CN101182690B (zh) * | 2007-12-14 | 2010-10-06 | 华南理工大学 | 无机载银抗菌沸石微粒助留剂及其制备方法与应用 |
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1996
- 1996-11-07 CN CN 96198910 patent/CN1204301A/zh active Pending
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