CZ308250B6

CZ308250B6 - Způsob úpravy silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo z tohoto sorbentu zhotoveného steliva pro kočky a drobná zvířata

Info

Publication number: CZ308250B6
Application number: CZ2015-125A
Authority: CZ
Inventors: František Pticen; Vojtěch Zítko
Original assignee: Sedlecký kaolin a. s.
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2020-03-25
Also published as: CZ2015125A3

Abstract

Způsob úpravy silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo z tohoto sorbentu zhotoveného steliva pro kočky a drobná zvířata. Silikátové suroviny, vybrané ze skupiny zahrnující kaolin, jíly, zeolit, bentonit, křemenný písek, živce, vápence, dolomit, křemelinu, sepiolit, expandovaný perlit nebo vermikulit, muskovit, biotit, expandovaný cyprisový jíl a lehčený pálený kaolin nebo jejich směsi, případně z ní zhotoveného steliva, se pro zvýšení bělosti, jasu a změnu barevnosti zasucha vystavují účinkům vysoko intenzivní nebo supravodivé magnetické separaci magnetického pole o velikosti magnetické indukce v rozsahu do 5 T, případně až do 10 T ve vznosu při třídění a sušení ve fluidní sušárně a/nebo v rozprachové sušárně v kombinaci s redukčním účinkem rozkladných produktů a dále fyzikální přitažlivostí tenké filmové vrstvy bílého bentoniku na povrchu přírodního sorbentu.

Description

Způsob úpravy silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo z tohoto sorbentu zhotoveného steliva pro kočky a drobná zvířata.

Oblast techniky

Předmětem vynálezu je způsob úpravy silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo hotového silikátového steliva pro kočky a drobná zvířata zvyšováním bělosti, jasu a změny jeho barevnosti.

Dosavadní stav techniky

Jako stelivo pro drobné domácí zvířectvo, zejména pro kočky, se používají granuláty, které slouží k zachycování a sorpci zvířecích odpadů. Na trhu jsou minerální granuláty různé bělosti a barevnosti s obsahem pojiv či jiných aditiv, které vytvářejí v přítomnosti tekutého odpadu aglomeráty, vlhké hrudky. Marketingovou nevýhodou většiny vyráběných steliv je právě jejich barevnost /hnědé, šedé, zelené zabarvení atd./ a odběratelský trh si přitom žádá světlé až bílé, jasné odstíny přírodního sorbentu.

Silikátová surovina použitá pro výrobu steliva pro kočky a drobná zvířata, jako je bentonit, zeolit, kaolin, jíl, křemenný písek, vápenec či dolomit, křemelina, sepiolit, expandovaný perlit, expandovaný vermikulit, muskovit, biotit, expandovaný cypřišový jíl a lehčený pálený kaolin či jíl nebo jejich směs apod., zbavená zpravidla větších zrn křemenného písku, živce, uhlí a jiných minerálů a nerostů se dávkuje po odležení do kolového mlýna nebo jiného kontinuálního protlačovadla, děrovaného rychlomísidla či hnětače s možností dávkování natrifikačního činidla /např. soda NazCCh a jiné sodné sole v tuhém i kapalném stavu/, kde dochází k dispergaci a smykové deformaci povrchově aktivních sorpčních látek s navázáním iontů Na⁺ na povrchu velmi jemného minerálu montmorillonitu, nebo zeolitu typu clinoptylolitu a mordenitu, resp. i minerálu sepiolitu apod. Tato aktivovaná silikátová surovina se po odležení a vysušení třídí na jednotlivé komerční zmitostní frakce, balí a expeduje jako hrudkující stelivo pro kočky a drobná zvířata, po jemném rozemletí také jako slévárenské pojivo. Bělost a barva steliva je dána barvou a bělostí základní, přírodní silikátové suroviny. To vyžaduje selektivní výběr a těžbu vhodných surovin, které však příroda často vůbec v bílých a světlých odstínech nenabízí. Přitom zákazník požaduje jasně bílé a světlé přírodní sorbenty nebo naopak sytě barevná steliva a je proto třeba stelivo pro kočky drobná zvířata vyrábět po vhodné technologické úpravě bělosti a barevnosti základní silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo již vytvořeného steliva.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob úpravy silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo z tohoto sorbentu zhotoveného silikátového steliva pro kočky a drobná zvířata zvyšováním bělosti, jasu a změny barevnosti bělením a vysoko intenzívní nebo supravodivou magnetickou separací ve vznosu ve fluidní sušárně a/nebo v rozprachové sušárně rozkladnými činidly a fýzikální přitažlivostí tenké filmové vrstvy bílého bentonitu na povrchu přírodního sorbentu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že silikátové suroviny, vybrané ze skupiny zahrnující kaolin, jíly, zeolit, bentonit, křemenný písek, živce, vápence, dolomit, křemelinu, sepiolit, expandovaný perlit nebo vermikulit, muskovit, biotit, expandovaný cypřišový jíl a lehčený pálený kaolin nebo jejich směsi, případně z ní zhotoveného steliva, se pro zvýšení bělosti, jasu a změnu barevnosti za sucha vystavují účinkům magnetického pole o velikosti magnetické indukce v rozsahu do 5 T, případně až do 10 T ve fluidní sušárně a/nebo rozprachové sušárně, v kombinaci s chemickým působením redukčních činidel pro bělení na bázi oxidačně redukční reakce přeměny barvicích oxidů z vyššího stupně na nižší oxidační méně barevný stupeň. Bělení se provádí přímo při sušení

- 1 CZ 308250 B6 a třídění ve fluidní vrstvě a/nebo v rozprachové sušárně a dále po vytvoření vlhkého granulátu ve fluidní vrstvě ve vznosu prostou fyzikální přilnavostí bílého bentonitu na přírodní sorbent.

Částice hotoveného nebo zhotoveného silikátového steliva se v závislosti na podmínkách dispergace, magnetické separace a redukce barevných sloučenin a minerálů železa a titanu čistí a nabělují převedením chemickým bělením redukcí z barevné formy Fe³⁺ na bělejší nebo světlejší formu Fe²⁺ a dále přilnavostí bílého plnidla (bentonitu) v tenké vrstvě na povrchu přírodního sorbentu.

Suchá magneticky vyčištěná a redukčně upravená směs pro stelivo se třídí na zmitostní frakce. Bělení steliva na bázi redukčních činidel se může provádět při rozprachovém nebo fluidním sušení ve vznosu. Suchý způsob úpravy silikátového steliva redukčním bělením a magnetickou separací umožňuje rovněž využití zařízení k provádění tohoto způsobu, například fluidní ve vznosu nebo rozprachové sušení, i při nízkých teplotách přibližně 20 až 100 °C, nikoliv tedy pro sušení, ale pro rozdružení, magnetickou separaci a povrchové úpravy částic silikátového steliva pomocí redukčního činidla nebo ultra jemně mletého bílého bentonitu či jiného pigmentu a zjasňujícího činidla nebo minerálu (např. světlé slídy muskovitu).

Suchá magneticky vyčištěná a redukčně upravená směs pro stelivo se třídí, balí a expeduje. Koncovým produktem, to je světlým stelivem pro kočky a drobná zvířata, může být různě bílý, světlý a barevný granulát z rozprachové nebo fluidní sušárny, nudlička, tříděná drť apod. Magnetickým separátorem je tak přímo fluidní sušárna a/nebo rozprachová sušárna, ve které se uplatňuje redukční účinek spalin plynu použitého k sušení pro zvyšování bělosti pomocí rozkladných činidel.

Na částice hotoveného nebo zhotoveného silikátového steliva se rovněž mohou mechanicky nanášet částice mletého pigmentu a/nebo zjasňujícího činidla nebo minerálu, například světlé slídy muskovitu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Světle žlutonazelenalý illiticko-montmorillonitický surový kaolin Ruprechtov s vysokou sorpční schopností se po rozdružení a magnetické separaci za sucha ve vznosu ve fluidní sušárně rozdělí nájemnou (zmitostní frakce 0 až 500 mikrometrů) bílou až světle nažloutlou vysoce povrchově aktivní kaolinovou frakci A s adsorpcí methylénové modře AMM 70,6 mg/g vzorku a pískovou frakci B se zvýšeným podílem křemene a živce. Světle šedý bentonitický jíl se v množství cca 33 % hmota, přidává do rychlomísiče ke kaolinové frakci A, mechanicko-chemicky se po přídavku sody hnětením aktivuje a následně zpracovává klasickou technologií výroby steliva pro kočky drobná zvířata. Výsledkem je bílošedé až bílé stelivo.

Příklad 2

Světle nažloutlý surový živcový kaolin Dittrich s vysokou sorpční schopností se získává v suchém stavu jako jemná jílovinová zmitostní frakce pod přibližně 600 mikrometrů ve vznosu, která se zároveň za sucha magneticky separuje přímo ve fluidní sušárně při síle magnetického pole cca 1,7 T s odstraněním černých magnetických částeček v magnetickém podílu. Poté se tato suchá, magneticky upravená směs téměř bílého aktivního kaolinu zamíchá s vlhkým, natěženým zelenošedým bentonitem za přídavku sodných solí potřebných k natrifikaci bentonitickokaolinové směsi a zpracovává se dále sušením jako granulát. Získá se tak světle nazelenalé až bílošedé stelivo pro kočky a drobná zvířata.

-2 CZ 308250 B6

Příklad 3

Po vytřídění šedobílého bentonitu BM na hydrocyklónu se jeho suspenze sedimentací zahustí a delaminuje za přídavku dispergátoru (např. sody) a redukčního tekutého činidla v uzavřeném betonovém reaktoru (zásobníku) a poté se vhání do trysky rozprachové sušárny. Kapičky suspenze se v ní pádem v protiproudu sušícího vzduchu nejen suší, ale i nabělují rozkladnými činidly a vznikající bílý, zcela bezprašný granulát má unikátní technologické vlastnosti, včetně konstantní a redukovatelné vlhkosti.

Příklad 4

Šedozelený nebo hnědý bentonit Osmosa s vysokým obsahem montmorillonitu se ve vlhkém stavu míchá v mísidle granulátoru za sucha získaným bílým kaolinem s vysokou sorpční schopností nebo se suchým šedobílým až bílým bentonitem. Vznikající granulát ve formě bezprašných kuliček až oválků se ve vznosu suší a zároveň naběluje redukčně za zvýšené teploty při nedokonalém spalování zemního plynu. Výsledkem je vlhkostně homogenní, světle našedlý nebo světle nažloutlý až bílý granulát steliva pro kočky a drobná zvířata.

Podobně lze nabělovat nebo barevně zesvětlit i již hotový výrobek, tj. barevné stelivo pro kočky a drobná zvířata, například o zrnitosti 0,7 až 5,0 mm, kdy například šedé stelivo bylo vpraveno do zařízení ve směsi se silně redukčním činidlem, které se ve vznosu do teploty přibližně 150 °C rozkládá a zesvětlí barevný odstín steliva na světle nazelenalý nebo světle nažloutlý produkt.

Příklad 5

Do mísidla granulátoru se naváží světle žlutozelený bentonit Bartošova Lehótka s příměsí téhož zeolitu, přidá se silné rozkladné, redukční činidlo a v těstovitém stavu se vytváří v granulátoru kuličky až oválky vlhkého steliva, které se suší a chemicky naběluje aktivací teplotou sušení na téměř bílý až světle nažloutlý přírodní sorbent, který se dá využít přímo v zmitostní frakci 0,5 až 5,0 mm nebo se dále kuličky jemně drtí na ultrajemný přírodní sorbent (frakce 0,5 až 2 mm) a jemný sorbent (zmitostní frakce 0,5 až 3,0 mm), resp. světlé stelivo pro kočky a drobná zvířata.

Příklad 6

Směs šedozeleného nebo hnědého bentonitu se rozplaví samostatně nebo společně se surovým žlutozeleným kaolinem Ruprechtov s vysokou sorpční schopností, vhodně se vytřídí na sítech a hydrocyklónu, zahustí se a delaminuje za přídavku Na⁺ solí při vysokých otáčkách mixem (až 20 tis. ot/min.). Koncentrovaná a ztekucená (dispergovaná) suspenze (min. 50 až 60 % hmota, sušiny) se tlačí do trysky rozprachové sušárny, kde redukcí dochází k nabělování granulátu a vzniká bezprašné, kulovité, světle nazelenalé nebo světle nažloutlé stelivo pro kočky a drobná zvířata.

Příklad 7

Šedý, šedozelený nebo hnědý vlhký bentonit nebo zelený cypřišový jíl navezený do podavače mísidla granulátem se míchá za sucha ve vznosu s magneticky separovaným žlutozeleným bentonitickým kaolinem s vysokou sorpční schopností, získaným jako jemný zmitostní podíl ve fluidní sušárně o granulometrii v oblasti 0 až 500 mikrometrů na vlhkost přibližně 20 až 25 % hmota. Po průchodu granulátorem a sušením granulí ve vznosu se získá světle šedobílý, světle nazelenalý nebo nažloutlý produkt, resp. stelivo pro kočky a drobná zvířata. Jako zesvětlující materiál lze rovněž místo bentonitického kaolinu použít magneticky ve fluidní vrstvě separovanou křemelinu, sepiolit, expandovaný bílý perlit, úlety a odprašky z ultra jemného mletí zeolitu, světlou muskovitickou slídu, jemně mletý bílý vápenec, ultra jemně mletý bílý křemenný písek, kaolin, bílý pálený kaolin apod.

-3 CZ 308250 B6

Příklad 8

Nadrcený, světle nazelenalý až nažloutlý zeolit Bartošova Lehotka se zbytky bentonitu se v mísidle granulátoru míchá za mokra s tlakově odvodněným světlým bentonitickým kaolinem nebo bílým bentonitem. Zesvětlená směs uvedených silikátových surovin se granuluje na kuličky až oválky a šetrně suší a redukčně naběluje ve vznosu na homogenní vlhkost asi 12 % hmota. Vzniklé světle barevné stelivo pro kočky a drobná zvířata je bílé až světle nazelenalé či světle nažloutlé.

Příklad 9

Vlhký barevný bentonit, např. světle šedý, šedý, zelenošedý, hnědý, se v granulátoru zpracovává na vlhké kulovité útvary, ke kterým se před vstupem do sušárny přidává upravený jemně mletý bílý bentonit, bílý bentonitický kaolin nebo ultra jemně mletý světle nazelenalý zeolit, křemelina apod. (obecně bílý až světlý pigment). Sušením granulátu ve fluidní vrstvě ve vznosu dochází k povrchovému „nanesení“ a pevnému ulpění světlé vrstvičky zesvětlujícího materiálu (pigmentu) na povrchu barevného granulátu a zároveň se přebytečný světlý až bílý pigment odstraňuje při vibraci v jemně odtažené zmitostní frakci. Výsledkem úpravy je žádané tak zvané stříbrně šedé stelivo nebo světle nazelenalý a/nebo světle nažloutlý přírodní sorbent. Zjasňujícím „pigmentem“ mohou být rovněž lupínky a tabulky zářivě lesklého minerálu muskovitu (světlé slídy), bílé částečky expandovaného perlitu či vermikulitu, světlé kousky sepiolitu, jasně bílého ultra jemně semletého páleného kaolinu apod.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob úpravy silikátové suroviny pro výrobu přírodního sorbentu nebo z tohoto sorbentu zhotoveného steliva pro kočky a drobná zvířata, vyznačující se tím, že silikátové suroviny, vybrané ze skupiny zahrnující kaolin, jíly, zeolit, bentonit, křemenný písek, živce, vápence, dolomit, křemelinu, sepiolit, expandovaný perlit nebo vermikulit, muskovit, biotit, expandovaný cypřišový jíl a lehčený pálený kaolin nebo jejich směsi, případně z ní zhotoveného steliva, se pro zvýšení bělosti, jasu a změnu barevnosti, za sucha vystavují vysoko intenzívní nebo supravodivé magnetické separaci, pomocí magnetického pole o velikosti magnetické indukce v rozsahu do 5 T, případně až do 10 T, ve vznosu při třídění a sušení ve fluidní sušárně a/nebo v rozprachové sušárně, v kombinaci s chemickým působením redukčních činidel pro bělení na bázi oxidačně redukční reakce přeměny barvicích oxidů z vyššího stupně na nižší oxidační méně barevný stupeň a dále fyzikální přitažlivostí tenké filmové vrstvy bílého bentonitu na povrchu přírodního sorbentu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že částice hotoveného nebo zhotoveného silikátového steliva se v závislosti na podmínkách dispergace, magnetické separace a redukce barevných sloučenin a minerálů železa a titanu a nabělují redukcí z barevné formy Fe³⁺ na bělejší nebo světlejší formu Fe²⁺ ve fluidní vrstvě nebo rozprachové sušárně po aplikaci rozkladného činidla a dále povrchovou mechanickou aktivací světlé vrstvičky bílého bentonitu.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na částice hotoveného nebo zhotoveného silikátového steliva se mechanicky nanášejí částice mletého pigmentu a/nebo zjasňujícího činidla nebo minerálu, například světlé slídy muskovitu.