CS189291A3 - Process for preparing filtering means - Google Patents

Process for preparing filtering means Download PDF

Info

Publication number
CS189291A3
CS189291A3 CS911892A CS189291A CS189291A3 CS 189291 A3 CS189291 A3 CS 189291A3 CS 911892 A CS911892 A CS 911892A CS 189291 A CS189291 A CS 189291A CS 189291 A3 CS189291 A3 CS 189291A3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
diatomite
gas stream
particulate material
calcination
permeability
Prior art date
Application number
CS911892A
Other languages
English (en)
Inventor
Pascal Dufour
Original Assignee
Ceca Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceca Sa filed Critical Ceca Sa
Publication of CS189291A3 publication Critical patent/CS189291A3/cs
Publication of CZ280842B6 publication Critical patent/CZ280842B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/14Diatomaceous earth

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

1
Způsob výroby filtračních prostředků
Oblast techniky
fs>·
O σι ο. i rc ςο
Vynález se týká nového způsobu výroby filtračních pro-středků kalcinací diatomitu v peci s transportní vrstvou,čímž je možno řídit shlukování částic diatomitu a obsahcristobalitu ve výsledném produktu.
Dosavadní stav techniky
Diatomity jsou sedimentační zeminy, které jsou výsled-kem nahromadění zbytků rozsivek v průběhu třetihor a čtvrtohor.Rozsivky jsou jednobuněčné řasy, které se vyvíjely a vyvíjejíse až do dnešních dnů a je možno je najít v jezerech, řekácha mořích. Dejich ochranný obal je vyztužen křemičitou kostrous velkou variabilitou, takže jednotlivé rozsivky mají vzhledrůžic, hřebínků, paprsčitý nebo pouzdrovitý vzhled a podobně,avšak vždy je tato slupka opatřena velmi jemnými komůrkami a kanálky. Diatomity jsou tedy křemičité hlinky s velmi nízkou2 hustotou a specifickým povrchem 1 až 40 m /g, v důsledku tohobyly dlouho užívány v průmyslu k různým účelům, zejména jakoprostředky pro filtraci, jemná plniva pro nátěry, jako nosičekatalyzátorů a podobně.
Diatomity jsou tedy zeminany, které se těží z přírodníchložisek a je možno je zpracovávat na průmyslově výrobky. Připředběžném zpracování se materiál drtí, suší, mele, odstra-ňují se hrubé·nečistoty jako čedič, jíl, písek a podobně. Dále se materiál kalcinuje ke snížení obsahu vody ze 60 ažna přibližně 1 spalují se organické látky, které materiálobsahuje a některé nežádoucí minerální složky, které běžnědoprovázejí oxid křemičitý, jako uhličitan nebo síran vápenatý,sloučeniny železa a popřípadě sulfidy se převádějí na oxidy,křemičitany nebo hlinitokřemičitany. 2
Pokud jde o výrobu filtračních prostředků, soustředuje se pozornost na permeabilitu, která je zřejmě podstatnou vlastností těchto produktů. Jednotkou permeability je darcy, což je propustnost porézní vrstvy s výškou 1 cm a2 průřezem 1 cm , do vrstvy se vlévá kapalina s viskozitou 1 mPa.s rychlostí 1 ml za sekundu při tlakovém rozdílu 0,1 MPa. Jeden dercy je 0,937 x 10-12 m2, tj. přibližně2 1 pm . Průmyslové filtrační prostředky mají obvykle permea-bilitu v rozmezí 20 milidarcy až 15 darcy, tj. mnohem vyššínež permeabilita diatomitu, který je výchozí látkou. Přikalcinaci diatomitu k získání těchto prostředků tedy musídojít ke shlukování částic a drti s délkou několik mikrometrůna shluky s průměrem 10 mikrometrů a vyšší, tak, aby došloke snížení podílu příliš jemných částic a ke zvýšení per-meability. Jde zřejmě o částečné shlukování, kterým je možnoovládat materiál tak, aby nedošlo k úplnému roztavení schrá-nek rozsivek a aby došlo ke tvorbě shluků s průměrem částicvyšším než 50 mikrometrů vzhledem k tomu, že příliš jemnéčástice se snadno odlévají nebo se usazují ve spodních čás-tech potrubí nebo filtrů. Nemá také dojít ke krystalizaciamorfního oxidu křemičitého, který je podstatnou složkou dia-tomitu. Problémem, který je nutno technicky vyřešit, je tedyzískání prostředků pro filtraci v jednom stupni kalcinacidiatomitu s přírodními nečistotami, dosáhnout správné per-meability kalcinovaného diatomitu a přitom udržet na nízkéúrovni podíl krystalických materiálů, tj. cristobalitu,křemene nebo tridymitu.
Bylo prokázáno (Kadey, 1975 - Deer, 1966), že v případě,že oiatomity obsahují podle jednotlivých ložisek méně než 1 %cristobalitu, při jejich kalcinaci cristobalit vzniká a mimotovzniká v menší míře také tridymit tepelnou přeměnou amorfníhooxidu křemičitého, který tvoří podstatnou část schránek roz-sivek. Podíl cristobalitu v produktech, získaných kalcinacise mění v rozmezí 1 až 100 % podle výchozího materiálu->a 3 v tak zvaných bílých filtračních prostředcích, které se získá-vají kalcinací za přítomnosti tavných přísad, například uhli-čitanu sodného, dosahuje 40 až 80 %. Bylo však zjištěno, žepři inhalaci krátkých krystalků oxidu křemičitého dochází ktěžkému plicnímu onemocnění, silikóze. V monografii Interna-tional Agency for Research on Cancer, IARC, "Evaluation ofcarcinogenic risks of Chemicals to numan, Silica and somesilicates", sv. 42, 1987 se rovhěž uvádí krystalický oxid kře-mičitý jako karcinogenní látka. I když je tento názor velmisporný, je v každém případě nutno dodržet přísné úpedpisy,které řídí pracovní podmínky osob, které jsou vystaveny ri-ziku vdechování malých krystalků oxidu křemičitého, což ome-zuje obsah této látky ve filtračních prostředcích na bázidiatomitů, užívaných v zemědělském a potravinářském průmyslu. V produktech, získávaných známým způsobem je konečný obsahcristobalitu v rozmezí 1 až 100 %. Při klasických postupech pro výrobu filtračních prostřed-ků je teplota kalcinace v rozmezí 900 až 1200, tato teplotaje nezbytná k dosažení shlukování a tím i k dosažení permea-bility v rozmezí 20 milidarcy až 15 darcy. V případě materiá-lů, bohatých na železo, sodík a vápník podporuje povrchovétání požadované shlukování, avšak rovněž vyvolává rychloukrystalizaci oxidu křemičitého na cristobalit. Při teplotěpod 350 UC zůstává tato krystalizace pomalá, avšak nad 900 °Cse tvorba krystalů zrychluje. Oe možno prokázat, žekritickýubsah nečistot, které katalyzují tuto transformaci, je řádu 1 % Při známých kalcinačních postupech jsou doby kalcinacepři vyšší teplotě obvykle vyšší než několik sekund a často ažněkolik minut, takže se nelze vyhnout tvorbě velkého množstvícristobalitu. Až dosud však byla největší pozornost věnovánafyzikálním vlastnostem výsledkých produktů. Při známých po-stupech se diatumity ukládají na horizontální desky, na nichždochází k jejich kalcinaci. Produkt se předává z horních de-sek na spodní pomocí hřebel ze žáruvzdornélitiny. Malá produk-tivita tontoo systému a velká pracovní náročnost vedla k tomu, 4 že se při průmylové produkci začalo užívat rotačních pecí.
Tyto rotační pece jsou obvykle velmi dlouhé, 30 m a delšía pracují při teplotách 1000 až 1200 °C, jak bylo popsánonapříklad v publikaci Diatomaceous Earth, William Q. Hulí,Industrial and Engiheering Chemistry, únor 1953, str. 256až 269. Je nutno řídit chod pece s co největší přesností,aby nedošlo k.roztavení oxidu křemičitého a destrukci jehosítovité struktury, s níž jsou spojeny požadované vlast-nosti.
Technologie kalcinace v rotační peci je dobře propraco-vána. Přesto však jde o kalcinaci většího množství materiálunajednou za přítomnosti plamene, který přenáší své teplo vel-mi nepravidelně, takže dochází k tomu, že veškerý materiálnení stejným způsobem zpracován. V případě, že je nutno za-jistit určité minimální teplotní zpracování pro všechny čás-tice po určitou dobu, je nutno připustit, že u části materiá-lu dojde k příliš velké povrchové kalcinaci. Toto povrchovétání sice podporuje shlukování, avšak je nutno jej omezittak, aby nedošlo k destrukci jemné struktury hlinky a kekrystalizaci oxidu křemičitého. Poškozené schránky rozsiveks příliš velkými shluky oxidu křemičitého je nutno opět dr-tit, což nepříznivě zvyšuje tzv. "hustotu koláče" ve výsled-ném produktu. Jde o vlastnost, která je u filtračních prostřed-ků důležitá. Jde o zjevnou hustotu vrstvy filtračního prostředkukterý zůstane na 3uchnerovs filtru po filtraci kapaliny, v nížbyl předem uveden prostředek do suspenze. Po vysušení odpoví-dá hustota vyšší než 0,45 g/cm^ příliš roztavenému nebo příliš?rozdrcenému produktu, který ztratil svou porézní strukturu,charakteristickou pro kvalitní filtrační prostředky. Při dr-cení také dochází ke zvýšení podílu příliš jemných částic,které jsou příčinou ucpávání filtrů a taká nežádoucí turbi_dity litrovaných kapalin. Podíl těchto jemných částic je nutnosnížit následným zpracováním, které je pracné'a nákladné.
Pro určitou výchozí látku jsou konečné vlastnosti kalci-novanéno produktu, zejména permeabilita azbytek na sítě připrůměru částic až 50 mikrometrů silně ovlivněny volbou teploty 5 při kalcinaci a dobou pobytu diatomitu v peci. Přítomnostvětšího množství zbytku na filtru do 50 mikrometrů, k ně-muž zpravidla dochází při kalcinaci známým způsobem jepříčinou nutnosti drtit produkt po výstupuz pece, což zna-mená podstatnou nevýhodu. Mimoto drcení není selektivní.Snižuje sice rozměry velkých shluků, avšak také jednotlivých'schránek rozsivek, čímž se opět nežádoucím způsobem zvyšujepodíl jemných částic a hustota koláče filtračního prostředku.Známé postupy kalcinace v rotačních pecích a zvláště v pecíchs deskami, uloženými nad sebou nebo ve vířivá vrstvě, kde ma-teriál zůstává v peci alespoň několik minut nedovolují říditshlukování, takže vznikají kalcinované produkty se zbytkem nasítě do 50 mikrometrů vyšším než 5 % v případě, že teplotakalcinace překročí 950 °C. U dokonalejších postupů, tak jak byly popsány ve fran-couzském patentovém spisu č. 2 536 538 nebo v 00 266 034 seužívá pecí s turbulentní vrstvou, tyto pece jsou řešeny tak,že se diatomit přivádí do proudu plynu, který je horký a pro-chází pecí spirálovitě. Tímto způsobem je možno lépe říditdobu pobytu diatomitu v proudu plynu, nelze však řídit pří-mo tepelné zpracování a tím ani shlukování, takže nedocházík podstatnému zlepšení granulometrie výsledného produktu.
Podstata vynálezu
Hyní bylo zjištěno, že je možno překonat nevýhody zná-mých postupů a dosáhnout kvalitních filtračních prostředkůna bázi diatomitu tak, že se kalcinace diatomitu provádí vproudu plynu s vysokou teplotou, takže se zpracování provádípři velmi vysoké teplotě, avšak po krátkuu dobu řádu několikdesetin milisekund až několik sekund, přičemž tato doba jedostatečná pro tvorbu shluků, avšak nedochází ke krystali-zaci oxidu křemičitého, delší doba pobytu pevného podílu vproudu plynu při teplotě pod 850 °C pak dovoluje odstranitorganické nečistoty a sloučeniny síry a způsobit nerozpust-nost kovových nečistot, aniž by došlo k podstatné modifikacipermeability a krystalického stavu.
Podstatou vynálezu je tedy způsob výroby filtračníchprostředků na bázi kalcinovaných diatomitů bez tavných pří-sad, získávají se filtrační prostředky, obvykle označovanéjako červené na základě barevného odstínu těchto prostředkůna rozdíl od prostředků označovaných jako bílé nebo aktivova-né, které se získávají za přítomnosti tavných přísad, zejména.uhličitanu sodného a jejichž jemná struktura je velmi změněna^Naproti tomu filtrační prostředky podle vynálezu mají obsahcristobalitu nižší než 1 %, jejich zbytek na sítu s otvory50 mikrometrů je nižší než 5 % a tohoto výsledku se dosahujebez drcení po kalcinaci. Postupuje se tak, že se diatomit při-vádí do proudu plynu s vysokou teplotou, přičemž doba pobytudiatomitů při teplotě 1250 až 050 °C je omezena na několikdesetin milisekundy až několik sekund. Při výhodném provedení se vytvoří ve válcové peci s ver-tikální osou proud plynu se šnekovitým pohybem, který se vy-tváří vstřikováním horkého plynu přes štěrbinu, opatřenéskloněnými křidélky ve dnu pece. Pec se předem naplní kulič-kami z žáruvzdorného materiálu a horký vzduch s vysokou rych-lostí se s nimi stýká tak, že vzniká složka s vertiální rych-lostí, která vyváží hmotnost těchto kuliček, takže vznikávztlak a příčná složka, která působí horizontální pohyb.
Za těchto podmínek zůstávají žáruvzdorné kuličky ve tvaruprstence se šnekovitým pohybem. Částice diatomitů jsou při-váděny do proudu plynu s výhodou pod prstencem kuliček adostávají se s nimi do styku vzhledem k tomu, že procházejívolným prostorem mezi kuličkami, s nimiž se současně dostá-vají do rovnovážného stavu, pokud jde o teplotu. Tím docházík rychlé kalcinaci a tvorbě shluků. Po výstupu z vrstvy kuli-ček je ještě prováděna několik sekund kalcinace při vysokéteplotě, avšak nižší než 850 °C. V proudu plynu vycházejíčástice diatomitů rychle z pece a jsou odváděny pomocí cyklonu
Oe možno prokázat, že podle podmínek jednotlivých prove-dení je doba pobytu částic diatomitů v proudu plynu s vsokouteplotou v rozmezí několik desetin milisekundy až několik 7 sekund. Kuličky z oxidu křemičitého se nacházejí ve vznosu aotáčejí se, což podstatně omezuje jejich opotřebování. Kulič-ky jsou vyrobeny s výhodou z oxidu křemičitého nebo hlinitéhoa mají rozměr jeden až několik milimetrů. Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že po kal-cinaci produktu je zbytek na sítu s otvory 50 mikrometrů při-bližně stejný jako u výchozí látky, tonznamená nižší než 5 %a propustnost v rozmezí 20 milidarcy až 15 darcy. Důsledkemprvní výhody je výhoda druhá, kterou je skutečnost, že odpadádrcení, které je nutné při známých postupech kalcinace. V pří-padě některých diatomitů, které mají malý obsah chemických ne-čistot, může být obsah cristobalitu, křemene nebo tridymitunulový, jinak je nižší než 1 %.
Praktické provedení způžobuupodle vynálezu bude osvětlenonásledujícími příklady. V příkladové části byla permeabilita měřena způsobempodle francouzského patentového spisu č. 2 367 282.
Zbytek na sítu s průměrem ok 50 mikrometrů byl měřentak, že na toto síto bylo uloženo 10 gramů práškového mate-riálu podle normy DIN 4188 a materiál byl promýván vodou takdlouho, až voda byla čirá. Produkt na filtru se promyje,usuší, zváží a získaná hmotnost se vztahuje na 100 g prášku.
Propal PAF je ztráta hmotnosti vzorku, kalcinovaného1 hodinu při teplotě 9Q0°C.
Cristobalit se stanoví podle své difrakce rtg-paprsků.
Rozměr částic se stanoví jako jejich střední průměr. Železo E3C je množství železa, které je možno extrahovatroztokem hydrogenftalátu draselného podle mezinárodní normyAnalytica E8C - 9,5 rozpustné železo, D 97 (F 97). Oe rovněž 8 možno odkázat na normu Analytica RBC - 7,8, která se týká sta-novení železa v pivu, D 66 (F 66). Příklady provedení vynálezu Příklad 1
Bylo užito speciální pece (Torftech Limited, Davy Hc Kee)Nejde výslovně o systém s vířivou vrstvou nebo s transportnívrstvou, avšak o systém s vrstvou částicového materiálu veformě kompaktního turbulentního pásu. Tento systém byl popsánv EP č. 68 353. De tvořen válcem s vertikální osou a průměrem40 cm, do nějž se přivádí spalné plyny nebo prostě vzduch,zahřátý na teplotu 1200°C přes štěrbiny a žáruvzdorné skloně-né keramické lamely, které jsou příčinou helikoidálního pohy-bu v peci. Pec je opatřena dvěma cyklony, zařazenými za seboua filtrem.
Plyn se přivádí v množství 400 m^/n TPN a rychlost plynuna úrovni žáruvzdorných keramických lamel je 50 m/s. Dobapobytu diatomitu v proudu plynu s vysokou teplotou je několikmilisekund.
Do pece se předem uloží 500 g kuliček z žáruvzdornéhooxidu křemičitého o průměru 2 mm. Při pohybu proudu plynu avrstvy žáruvzdorných kuliček ve vznosu se dosáhne stavu, přiněmž je možno přivádět kontinuálně diatomit rychlostí 25 kg/hdo úrovně vrstvy kuliček, přičemž celý postup přivádění naúrovni žáruvzdorných lamel se podstatně usnadní vnitřnímpodtlakem v peci. Užitou výchozí látkou je infusoriová hlinka, jejíž vlast-nosti po čištění jsou následující: 9
Permeabilita hustota filtračního koláče beta = 0,020 darcy Dg je- 0,4 g/cm·5 zbytek na sítu 50 yum r50 = 0 % propal PAF = 9¾ pach - povrch BET (dusík) £= 35 m2/g zbarvení bílé nebo zelené obsah cristobalitu pod 0,25 Dále bude uvedena chemická analýza výchozího materiálupřed stanovením propalu. sío2 34,5 % A12°3 3,1.¾ Fe203 2,4 '-s CaO 0,95 ¾ ria2o 0,03 ¾ MgO 0,03 ¾ k2o 0,03 uhlík 1,93 ¾ organická síra 0,3 ¾ síra celkem 1,2¾ Z cyklonů byl odebírán kalcinovaný produkt, který nebyl po kalcinaci drcen, což je základní vlastností způsobu podlevynálezu. Tento produkt bylo možno charakterizovat následující-mi vlastnostmi: 10 permeabilita hustota filtračního koláčezbytek na sítu 50 ^umstřední průměr částicpropal pach povrch SET (dusík)barva uhlík + organická síra
železo ESC podíl cristobalitu beta = 0,15 darcyDg = 0,360 g/cm^ R50 = 0 °"° 15 /um PAF =1¾ 0 S. =11 m2/gčervená0 % = 0,013 ¾ Při téže teplotě, avšak za podmínek klasické kalcinacev průmyslové rotační peci se získá produkt, který je nutnopo kalcinaci drtit, čímž vzniká produkt s následujícími ty-pickými vlastnostmi známých produktů: permeabilita hustota filtračního koláčezbytek na sítu 50 /Umstřední průměr částicpropal pach povrch 3ET (dusík)barva uhlík + organická síra
železo ESC podíl cristobalitu beta = 0,165 darcyDg = 0,350 g/cnp R50 = 7 % 20 i u m PAF = 0,5 %
Q £ =4 m2/g červená0 = 0,0145 .¾přibližně 50 ss.
Produkt, odváděný z cyklonu nebyl použitelný jako fil-trační prostředek bez opětného drcení. Přesto byl zbytekna sítu s otvory 50 mikrometrů poměrně velký. 11 Příklad 2
Bylo užito téhož výchozího materiálu a téhož zařízeníjako v příkladu 1, avšak postup byl prováděn při nižší tep-lotě 1060 °C. Byl získán produkt, který nebylo nutno po kal-cinaci znovu drtit, s následujícími vlastnostmi: beta = 0,112 darcyDg = 0,365 g/cm^ 50 10 /Um PAF = 2,8 % 0 ξ = 29 m2/gčervená = 0¾ = 0,015 %□od 0.25 %. permeabilita hustota filtračního koláčezbytek na sítu 50 ^umstřední průměr částicpropal pach povrch SET (dusík)barva uhlík + organická síraželezo ESCobsah cristobalitu V tomto případě je vyšší propal 2,7 %, který je tvořenkonstituční vodou, jejíž přítomnost neruší kvalitu filtrační-ho prostředku. Uhlíkaté materiály a síra organického původubyly zcela odstraněny. V případě, že byl postup prováděn známým způsobem přiteplotě 1060 °C, bylo nutno prudukt znovu drtit, produkt mělnásledující vlastnosti: permeabilita hustota filtračního koláčezbytek na sítu 50/umstřední průměr částicpropal pach povrch 3ET (dusík)barva uhlík + organická síra
železo E3C obsah cristobalitu beta = 0,064 darcyDg = 0,336 g/cm·5 R50 = 3 20/um PAF =0,5 % 0 ξ =6 m2/gčervená = 0 ?ó= 0,135 % přibližně 5 % 12 Příklad 3
Postup byl prováděn za podmínek, obdobných jako v příkla-du 1 s důležtou změnou: nebyly přidány kuličky oxidu křemiči-tého do pece. Doba pobytu diatomitu ve vyhřívané oblasti bylav závislosti na rychlosti proudu plynu 2 milisekundy. Tímto způsobem byl získán výsledný produkt s následují-cími vlastnostmi: permeabilita hustota filtračního koláčezbytek na sítu 50/umstřední průměr částicpropal pach povrch BET (dusík) barva uhlík organická síra
železo E3C obsah cristobalitu beta = 0,028 darcyDg = 0,335 g/cm3 R50 = 3 20/um PAF = 7 % 0 = 35 m2/g bílá = 1,6 % = 0,7 % = 0,0135 %pod 1 %
Tento příklad prokazuje důležitost vrstvy kuliček prodosažení dostatečného shlukování a tím i dobré permeability.Ode o systém, který je navrhován pro expanzi rhyolitu na per-lit, který se rovněž užívá jako filtrační prostředek nebopro expansi slídy na expandovaný vermiculit. V tomto případěnení přítomnost kuliček nutná vzhledem k velikosti zrn vyššínež lk6Q mikrometrů a velké hustotě materiálů. V případě pří-vodu peří i tu nebo vermikulitu je postup usnadněn rozdílem vhustotě před a po kalcinaci, takže případné použití kuličekoxidu křemičitého by nehrálo žádnou úlohu při řízení doby po-bytu, která je již zajištěna vyšší hmotností částic rhyolitunebo slídy, které jsou v rovnovážném stavu s proudem plynu. 13 Příklad 4
Tento příklad ilustruje obtíže, které vznikají při akti-vaci diatomitu ve válcových vertikálních pecích, tak jak seobvykle užívají pro expanzi perlitu. Zařízení, užité v tomtopříkladu bylo tvořeno hořákem, upevněným pod válcem a cyklonem.Ve válci byl proveden v úrovni plamene přívod se strany prodiatomit. Teplota plynu byla 900 °C, avšak nad plamenem až1700 °C.
Bylo užito téhož diatomitu jako v příkladu 1. Po průcho-du plamene byl získán výsledný produkt s následujícími vlast-nostmi : permeabilita beta = 0,051 darcy hustota filtračního koláče Dg = 0,257 g/cm^ zbytek na sítu 50/um R50 = 8 55 střední průměr částic 22/um propal PAF = 3¾ pach 0 povrch BET (dusík) £ =35 m2/g barva šedá uhlík = 1,6 % organická sira = 0,7 h železo E3C = 0,0135 % obsah cristobalitu pod 0,1
Dia tomi ty nebyly dostatečně kalcinovány pro použití jakofiltrační prostředky, došlo k úplné destrukci organického ma-teriálu, avšak šedý odstín, odlišný od červeného odstínu sou-časně dokazuje, že došlo v některých částech k nedostatečnékalcinaci organického materiálu nebo k ukládání uhlíku. Pro-dukt je tedy směsí dostatečně a nedostatečně kalcinovanéhoproduktu v závislosti na teplotním gradientu a na nerovno-měrném průchodu diatomitu pecí. Příklad 5 - 14 - Dále bude popsán výsledek kalcinace diatomitu ve vířivévrstvě. Tuto metodu není možno považovat za metodu rychlékalcinace. Pec s vířivou vrstvou, která byla v tomto příkla-du užita, je pec, užívaná v průmyslu a je tvořena válcem zžáruvzdorné oceli s výškou 3 m a průměrem 0,105 m. Distri-butor horkého vzduchu na dně vířivé vrstvy je tvořen kulič-kami z erezové oceli s průměrem 3 mm. Pod tímto distributo-rem je výška vrstvy diatomitu přibližně 10 cm. Diatomit sepřivádí do pece rychlostí 0,6 kg/h, doba pobytu ve vířivévrstvě je průměrně 4 minuty. Rychlost vertikálního pohybushluknutých částic diatomitu je 0,2 m/s. 5 % produktu seizoluje z cyklonu, zbývajících 95 % v přepadu.
Produkt, kalcinovaný při teplotě 1000 °C měl následují-cí vlastnosti: permeabilita hustota filtračního koláčezbytek na sítu 50/umpropal, 1 hodina, 900 °Cuhlík + organická sírabarva podíl cristobalitustřední průměr částic beta = 0,097 darcyDg = 0,230 g/cm^R5Q = 19 % PAF =0,5¾ = 0¾červená přibližně 12 % 18/Ul.
Podíl 19 % zbytku na,sítu s -průměrem ok 50^um ukazuje,jak je obtížné řídit aglomeraci za uvedených podmínek. Mimoto je obsah cristobalitu běžným způsobem zvýšen vzhledem ktomu, že výchozí látka byla zahřívána poměrně dlouhou dobuv zahřívací zóně pece.
Oe nutno zdůraznit, že v příkladové části je jasně uve-dena možnost získat způsobem podle vynálezu zcela zvláštní 15 kategorii filtračních prostředků na bázi kalcinováných dia-tomitů. Jde o filtrační prostředky s vysokou permeabilitouv rozmezí 0,06 až 0,4 darcy, s podílem sristobalitu nižšímnež 1 ss. Materiál s těmito vlastnostmi nebylo až dosud možnozískat vzhledem k tomu, že při kalcinaci při nižších teplotáchužívaných k zachování amorfní struktury oxidu křemičitého,která se užívá u některých diatomitů v poměrně čistém stavunemůže dojít ke zvýšení permeability původního přírodníhovýchozího materiálu.

Claims (9)

16 PATENTOVÉ N Á R O <
1. Způsob výroby filtračních prostředků na bázi kalcino-vaných diatomitů rychlou kalcinací těchto diatomitů za získá- ní filtračních prostředků s obsahem cristobalitu nižším než1 % a se zbytkem na sítu s průměrem ok 50 mikrometrů nižším,než 5 %, vyzná č u jící se t í m , že se diatomitpřivádí do proudu plynu s vysokou teplotou a pobyt diatomitův proudu plynu s teplotou 1250 až 850 °C je v rozmezí několikdesetin milisekundy až několik sekund.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující set ím , že se diatomit přivádí do proudu plynu s vysokouteplotou, přičemž tento proud plynu přivádí do vznosu čás-ticový materiál.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se t í m , že se provádí v peci, v níž se proud plynu pohybujevzestupně helikoidálně a část částicového materiálu nenístrhována plynem, avšak zůstává ve vznosu a vytváří prsten-covitou zónu.
4. Způsob podle nároku 5, vyznačující setím, že se diatomit přivádí pod prstencem částicovéhomateriálu ve vznosu.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující set í m , že doba pobytu diatomitů v části proudu plynu, udr-žujícího ve vznosu částicový materiál je v rozmezí několikdesetin milisekundy a několik sekund.
6. Způsob podle nároku 2 až 5, vyznačujícísetím, že částicový materiál je tvořen kuličkami zžáruvzdorného materiálu. - 17 -
7. Způsob podle nároků .1 až 6, vyznačujícíse tím, že se filtrační prostředek získává přímo, toznamená bez opětného drcení, při zbytku na sítu s průměremok 50 mikrometrů nižším než 5 %.
0. Způsub podle nároku 1 až 7, vyznačujícíse t í m , že se užije jako výchozích látek diatomitůs obsahem více než 0,05 h chemických nečistot ze skupinyoxidů nebo solí alkalických kovů, kovů alkalických zemin,hliníku nebo železa.
9. Způsob podle nároku 1 až 8 , vyznačujícís e ' t í m , že se kalcinace provádí v proudu vzduchu nebov proudu spalných plynů s obsahem kyslíku.
10. Filtrační prostředky na bázi kalcinovaných diatomitů,vyznačující se tím, že jejich permeabilita je v rozmezí 0,06 až 0,4 darcy a obsah cristobalitu je nižší než 1 h. Zastupuje:
CS911892A 1990-06-20 1991-06-20 Způsob výroby filtračních prostředků CZ280842B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9007690A FR2663564B1 (fr) 1990-06-20 1990-06-20 Procede pour l'obtention d'agents filtrants diatomiques calcines tres permeables exempts de cristobalite, et agents filtrants diatomitiques calcines tres permeables exempts de cristobalite.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS189291A3 true CS189291A3 (en) 1992-02-19
CZ280842B6 CZ280842B6 (cs) 1996-04-17

Family

ID=9397802

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5179062A (cs)
EP (1) EP0463927B1 (cs)
JP (1) JP3241752B2 (cs)
CA (1) CA2044040C (cs)
CZ (1) CZ280842B6 (cs)
DE (1) DE69101671T2 (cs)
DK (1) DK0463927T3 (cs)
ES (1) ES2051567T3 (cs)
FR (1) FR2663564B1 (cs)
IS (1) IS1695B (cs)
SK (1) SK278196B6 (cs)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2712508B1 (fr) * 1993-11-19 1996-01-05 Ceca Sa Procédé pour l'obtention d'agents filtrants diatomitiques à très faible teneur en cristobalite par agglomération avec des liants silicatés ou siliciques et agents filtrants correspondants.
US5656568A (en) 1995-08-11 1997-08-12 Advanced Minerals Corporation Highly purified biogenic silica product
EP1230976B1 (de) * 2001-02-13 2008-12-24 Lehmann &amp; Voss &amp; Co. Filterhilfsmittel
DE10235866B4 (de) * 2002-08-05 2005-02-24 Technische Universität München Verfahren zur thermischen Behandlung von Kieselgur, thermisch behandelte Kieselgur und Verwendung einer derartigen Kieselgur
WO2005051520A1 (en) * 2003-11-20 2005-06-09 Air Institution, Inc. Exhaust gas filter and filtering system
US20050261121A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Earthstone International Llc Elimination of crystalline silica from white foam glass by chemical additions
US9963373B2 (en) 2004-05-19 2018-05-08 Earthstone International Llc Method of reducing the occurrence of crystalline silica in foamed glass by the introduction of chemical additives
US9725350B2 (en) 2004-05-19 2017-08-08 Richard L. Lehman Very low crystalline silica foamed glass and methods of using the same
US8916486B2 (en) * 2004-05-19 2014-12-23 Richard Lehman Method of reducing the occurrence of crystalline silica in foamed glass by the introduction of chemical additives
WO2006036151A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Advanced Minerals Corporation New functional additive in polymers
US7524531B2 (en) * 2005-04-27 2009-04-28 Ferro Corporation Structured self-cleaning surfaces and method of forming same
WO2008030715A2 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 World Minerals, Inc. Process for roasting diatomaceous earth ore to reduce organic content
US20100126388A1 (en) * 2007-04-18 2010-05-27 World Minerals, Inc. Calcined diatomite products with low cristobalite content
US20090181848A1 (en) * 2007-07-06 2009-07-16 Ep Minerals, Llc Crystalline silica-free diatomaceous earth blended filter aids and methods of manufacturing the same
US8084392B2 (en) * 2007-07-06 2011-12-27 Ep Minerals, Llc Crystalline silica-free diatomaceous earth filter aids and methods of manufacturing the same
EP2231325B1 (en) * 2007-11-25 2020-09-09 Imerys Filtration Minerals, Inc. Process to prepare filter aids made from low permeability diatomites
EP2361233A4 (en) * 2008-09-26 2013-01-09 Imerys Filtration Minerals Inc DIATOMATED EARTH PRODUCTS CONTAINING REDUCED RATES OF SOLUBLE METALS, METHODS OF REDUCING THE RATES OF SOLUBLE METALS IN DIATOMATED EARTH PRODUCTS, AND METHODS OF USING THE SAME
EP2346981B1 (en) * 2008-10-09 2016-04-06 Imerys Filtration Minerals, Inc. Diatomaceous earth products, processes for preparing them, and methods of their use
WO2010104831A1 (en) 2009-03-11 2010-09-16 World Minerals, Inc. Natural amorphous silica filler products
RU2427420C1 (ru) * 2010-02-04 2011-08-27 ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Способ получения комплексного сорбента
FR2958934A1 (fr) 2010-04-14 2011-10-21 Michel Davidovics Matrice a base de cristobalite nano-cristalline pour materiau composite fibreux thermostructural
MX349820B (es) * 2010-10-14 2017-08-15 Instituto Nac De Investigaciones Nucleares Proceso y equipo para tratar residuos de tierras diatomaceas y otros para la obtencion de materiales de construccion.
US9095842B2 (en) 2012-12-13 2015-08-04 Ep Minerals, Llc Diatomaceous earth filter aid containing a low crystalline silica content
MX2015014292A (es) * 2013-04-11 2016-03-03 Ep Minerals Llc Productos de tierra de diatomeas de silice cristalina reducida y metodos para la elaboracion de los mismos.
JP6783234B2 (ja) 2014-12-19 2020-11-11 イーピー ミネラルス,エルエルシー オパール質の生物起源シリカ/膨張パーライト複合製品
WO2016196137A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Imerys Filtration Minerals, Inc. Compositions and methods for calcining diatomaceous earth with reduced cristobalite and/or reduced beer soluble iron
RU2716788C2 (ru) * 2015-10-23 2020-03-16 ЕП МИНЕРАЛЗ, ЭлЭлСи Продукты флюс-кальцинированного диатомита опаловых пород
EP3565662A4 (en) 2017-01-06 2020-08-19 EP Minerals, LLC VERY HIGH PERFORMANCE AND HIGH PURITY BIOGENIC SILICA FILTER MEDIA
CN112573523B (zh) * 2020-12-07 2022-10-28 嵊州浙江大学技术转移中心 一种硅藻土综合利用方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1717661A (en) * 1924-10-25 1929-06-18 Calvert Robert Revivification of used kieselguhr
US1756906A (en) * 1926-05-03 1930-04-29 Celite Corp Material for use in treatment of liquids
US1862825A (en) * 1928-08-15 1932-06-14 Calco Chemical Co Inc Method of making sulphur trioxide and catalyst for use in said method
US1813916A (en) * 1929-04-29 1931-07-14 Celite Corp Production of finely divided material
US1985526A (en) * 1933-08-11 1934-12-25 Dicalite Company Heat treatment of diatomaceous earth
US2470346A (en) * 1946-04-30 1949-05-17 Great Lakes Carbon Corp Calcined diatomaceous earth product
US3012981A (en) * 1958-07-01 1961-12-12 Sinclair Refining Co Wax compositions containing telemeric polyalkyl oxoesters
US3993499A (en) * 1974-10-04 1976-11-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for producing a particulate mullite fibril containing composition
US4112129A (en) * 1977-09-14 1978-09-05 Johns-Manville Corporation Cooking oil treating system and composition therefor
US4325844A (en) * 1980-05-20 1982-04-20 Manville Service Corporation Method of preparing diatomite for rapid calcination
US4479920A (en) * 1981-06-29 1984-10-30 Torftech Limited Apparatus for processing matter in a turbulent mass of particulate material
DD266034A1 (de) * 1987-11-16 1989-03-22 Wtoez Brau & Malzind Verfahren zum dispersen, strukturbewahrenden korngroessensichernden kalzinieren von kieselgur
DE69033420T2 (de) * 1989-04-07 2000-07-20 Asahi Glass Co. Ltd., Tokio/Tokyo Keramischer Filter für staubhaltige Gase und Verfahren zu seiner Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2663564A1 (fr) 1991-12-27
CZ280842B6 (cs) 1996-04-17
EP0463927B1 (fr) 1994-04-13
JP3241752B2 (ja) 2001-12-25
DE69101671D1 (de) 1994-05-19
ES2051567T3 (es) 1994-06-16
DK0463927T3 (da) 1994-06-06
CA2044040A1 (fr) 1991-12-21
JPH04227008A (ja) 1992-08-17
IS1695B (is) 1998-08-28
US5179062A (en) 1993-01-12
CA2044040C (fr) 2001-08-21
IS3719A7 (is) 1991-12-21
FR2663564B1 (fr) 1992-10-02
DE69101671T2 (de) 1994-11-03
EP0463927A1 (fr) 1992-01-02
SK278196B6 (en) 1996-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS189291A3 (en) Process for preparing filtering means
US4325844A (en) Method of preparing diatomite for rapid calcination
DK171158B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af diatoméjord-baserede filtreringsmidler med meget lavt indhold af cristobalit ved agglomerering
CA1310172C (en) Process for the production of coarse, scrubbing aggregates of titanium dioxideparticles by oxidation of titanium tetrachloride in the vapour phase and use of said aggregates for the prevention of deposit formation in the same process
US5213598A (en) Preparation of vitreous enamels and manufacture of enamel bodies
CZ20001860A3 (cs) Způsob výroby syntetických skleněných vláken a brikety pro jejich výrobu
US3954390A (en) Method for producing aggregate used in hardening compositions, predominantly concretes, a fluidized-bed kiln for calcining mineral stock by means of same method, and an aggregate produced by same method
KR20010080164A (ko) 유동화 베드 방법 및 촉매 및 촉매 담체 처리용 반응기
ES424109A1 (es) Un metodo para llevar a cabo por lo menos la calcinacion parcial de un material crudo pulverulento precalentado.
US4201541A (en) Process and installation for the production of calcined material
US4064071A (en) Process for agglomerating expanded perlite fines
US4073729A (en) Filtering process using inorganic synthetically prepared filter sand
JPH10508571A (ja) セメントクリンカーの製造方法
US3235635A (en) Method of preparing perlite products
US4098871A (en) Process for the production of powdered, surface-active, agglomeratable calcined material
US1712005A (en) Refractory
HUP0300503A2 (hu) Brikettek, alkalmazásuk ásványi rost gyártásában és eljárás gyártásukra
JPH0717706A (ja) 石英ガラス粉の製造方法
SU1066967A1 (ru) Способ изготовлени легкого заполнител
DE1146041B (de) Calcinieren von Tonerdehydrat
SU450832A1 (ru) Способ восстановлени окислов металлов
EP2074073A2 (en) Process for producing thermoformed goods
RU2171222C1 (ru) Способ получения жидкого стекла специального назначения
US2341059A (en) Apparatus for making porous material
US2242443A (en) Preparation of roofing granules and the like

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20110620