RU2173576C2 - High-purity biogenic silicon dioxide product - Google Patents

High-purity biogenic silicon dioxide product Download PDF

Info

Publication number
RU2173576C2
RU2173576C2 RU98104426A RU98104426A RU2173576C2 RU 2173576 C2 RU2173576 C2 RU 2173576C2 RU 98104426 A RU98104426 A RU 98104426A RU 98104426 A RU98104426 A RU 98104426A RU 2173576 C2 RU2173576 C2 RU 2173576C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
silicon dioxide
calcined
diatomite
content
Prior art date
Application number
RU98104426A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98104426A (en
Inventor
Джером С. СЮ
Скотт К. ПАЛМ
Тимоти Р. СМИТ
Джордж А. НИАМЕКИ
Джеффри Д. ТАНИГУЧИ
Цюнь ВАН
Original Assignee
Эдвансд Минералс Корпорейшн
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 Эдвансд Минералс Корпорейшн filed Critical Эдвансд Минералс Корпорейшн
Priority to RU98104426A priority Critical patent/RU2173576C2/en
Publication of RU98104426A publication Critical patent/RU98104426A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2173576C2 publication Critical patent/RU2173576C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biologically active materials. SUBSTANCE: high-purity biogenic silicon dioxide product is prepared from diatomite. Invention also relates to high-purity non-calcined , calcined, and alloyed calcined diatomite products characterized by porous and complex silicon dioxide structure only characteristic of diatomite and which show unusually high silicon dioxide content and low density, which cause high specific volume of silicon dioxide. These products are also often characterized by exclusively low content of soluble metals and/or extremely high brightness. EFFECT: extended choice biologically acceptable materials. 20 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Настоящее изобретение относится к высокочистому биогенному кремнийдиоксидному продукту, полученному из диатомита, и к способам его получения. В частности настоящее изобретение относится к высокочистому биогенному кремнийдиоксидному продукту, который обладает характерной пористой и сложной структурой диоксида кремния, свойственной только диатомиту, и который характеризуется необычно высоким содержанием диоксида кремния (т.е. SiO2) и низкой плотностью, что обусловливает высокий удельный объем диоксида кремния. Настоящее изобретение относится также к модифицированным высокочистым биогенным кремнийдиоксидным продуктам, обладающим исключительно низким содержанием растворимых металлов и/или исключительно высокой яркостью.The present invention relates to a high-purity biogenic silicon dioxide product obtained from diatomite, and to methods for its preparation. In particular, the present invention relates to a high-purity biogenic silicon dioxide product that has a characteristic porous and complex silica structure characteristic only of diatomite, and which is characterized by an unusually high content of silicon dioxide (i.e. SiO 2 ) and low density, which leads to a high specific volume silica. The present invention also relates to modified highly pure biogenic silicon dioxide products having an extremely low soluble metal content and / or extremely high brightness.

Предпосылки создания изобретения
Полный перечень встречающихся во всем тексте настоящего описания идентификационных ссылок на различные публикации, патенты и опубликованные заявки на патенты можно найти в конце описания непосредственно перед формулой изобретения. Содержание этих публикаций, патентов и опубликованных патентных описаний, на которые делаются ссылки, включено в настоящее описание в качестве ссылок с целью более полно представить современное состояние той области техники, к которой относится настоящее изобретение.
BACKGROUND OF THE INVENTION
A full list of identifying references to various publications, patents and published patent applications found throughout the text of the present description can be found at the end of the description immediately before the claims. The contents of these referenced publications, patents, and published patent descriptions are incorporated herein by reference in order to more fully represent the current state of the art to which the present invention relates.

Настоящее изобретение относится к очищенным диатомитным продуктам, которые не только сохраняют сложную и пористую структуру, свойственную только диатомиту (т. е. которые характеризуются сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния), но и обладают уникальным сочетанием особых физических и химических свойств (например, таких, как высокая чистота, низкая плотность, низкое содержание растворимых примесей, низкое общее содержание примесей и высокая яркость). Уникальное сочетание особых свойств, демонстрируемых этими высокочистыми диатомовыми продуктами по настоящему изобретению (которые способствуют, помимо прочего, повышению эффективности и экономичности), не проявляются никакими другими известными диатомитными продуктами. The present invention relates to purified diatomite products, which not only retain the complex and porous structure inherent only to diatomite (i.e., which are characterized by the complex and porous structure of diatom silicon dioxide), but also have a unique combination of special physical and chemical properties (for example, such as high purity, low density, low soluble impurities, low total impurities and high brightness). The unique combination of the special properties demonstrated by these high-purity diatom products of the present invention (which contribute, among other things, to increase the efficiency and economy) are not manifested by any other known diatomaceous products.

В настоящее время диатомитные продукты находят применение в самых разнообразных областях техники, включая, но не ограничиваясь ими, разделение, адсорбцию, приготовление носителей и функциональных наполнителей. Недавно опубликованные обзоры (Breese, 1994; Engh, 1994) дают особенно ценное представление о свойствах и областях применения диатомита. Очищенные диатомитные продукты по настоящему изобретению характеризуются как сложной и пористой структурой, свойственной только диатомитному диоксиду кремния, так и исключительной чистотой, поэтому они позволяют достичь значительно более высокой эффективности во многих этих областях применения. Currently, diatomite products are used in a wide variety of technical fields, including, but not limited to, separation, adsorption, preparation of carriers and functional fillers. Recently published reviews (Breese, 1994; Engh, 1994) provide a particularly valuable insight into the properties and applications of diatomite. The purified diatomite products of the present invention are characterized by both a complex and porous structure, characteristic only of diatomaceous silicon dioxide, and exceptional purity, therefore they can achieve significantly higher efficiency in many of these applications.

Диатомитные продукты получают из диатомовой земли (также известной как кизельгур), которая представляет собой отстой, обогащенный биогенным диоксидом кремния (т.е. диоксидом кремния, продуцируемым или являющимся продуктом жизнедеятельности организмов) в форме кремнийсодержащих панцирей (т.е. раковин или скелетов) диатомовых водорослей. К диатомовым водорослям относят множество различных микроскопических одноклеточных золотисто-коричневых водорослей класса Bacillariophyceae, которые обладают орнаментированным кремнийсодержащим скелетом (т.е. панцирем) разнообразного и сложного строения, состоящим из двух створок, которые у живых диатомовых водорослей смыкаются между собой и по форме напоминают коробочку для пилюль. Морфология панцирей у различных видов отличается широким разнообразием и служит основой для таксономической классификации: известно по меньшей мере свыше 2000 различных видов. На поверхности каждой створки имеется ряд отверстий, которые образуют сложную тонкую структуру створки и создают рисунок, по которому различают отдельные виды. Размер типичной створки составляет 0,75-1000 мкм, хотя у большинства он составляет 10-150 мкм. Эти створки обладают прочностью, достаточной для сохранения существенной части своей пористой и сложной структуры фактически в нетронутом состоянии в течение длительных геологических периодов в процессе хранения в условиях, в которых поддерживается химическое равновесие. Diatomaceous products are obtained from diatomaceous earth (also known as kieselguhr), which is sludge enriched with biogenic silicon dioxide (i.e. silicon dioxide produced or produced by organisms) in the form of silicon-containing shells (i.e. shells or skeletons) diatoms. Diatoms include many different microscopic unicellular golden brown algae of the Bacillariophyceae class, which have an ornamented silicon-containing skeleton (i.e., carapace) of a diverse and complex structure consisting of two folds that, in living diatoms, are interconnected and resemble a box in shape for pills. The morphology of the shells of various species differs in a wide variety and serves as the basis for taxonomic classification: at least over 2000 different species are known. On the surface of each sash there are a number of holes that form a complex thin structure of the sash and create a pattern by which to distinguish individual species. The size of a typical leaf is 0.75-1000 microns, although in most it is 10-150 microns. These flaps are strong enough to maintain a substantial part of their porous and complex structure virtually intact for long geological periods during storage under conditions in which chemical equilibrium is maintained.

Данный от природы химический состав в сочетании со сложной и пористой структурой панциря диатомовой водоросли обусловливают уникальную техническую ценность и универсальность диатомита, не имеющего аналогов среди других природных разновидностей диоксида кремния, например, в такой области техники, как фильтрование и приготовление фильтров. Тонкая структура скелета диатомовых водорослей в виде частиц объясняет низкую плотность и большую удельную площадь поверхности, а также высокую пористость и проницаемость. Given the nature of the chemical composition in combination with the complex and porous structure of the shell of diatoms, the unique technical value and versatility of diatomite, which has no analogues among other natural varieties of silicon dioxide, for example, in the field of technology such as filtering and preparation of filters. The fine structure of the skeleton of diatoms in the form of particles explains the low density and large specific surface area, as well as high porosity and permeability.

Диатомитные продукты могут быть получены по различным методам и из многих источников, обусловливающих разнообразие как физических, так и химических свойств. Diatomaceous products can be obtained by various methods and from many sources, causing a variety of both physical and chemical properties.

В области фильтрования многие методы отделения порошкообразных веществ от жидкостей осуществляют с применением диатомитных продуктов в качестве вспомогательных фильтровальных веществ. Сложная и пористая структура, свойственная только диатомитному диоксиду кремния, особенно эффективна для физического улавливания частиц в процессах фильтрования. В соответствии с обычной практикой для повышения прозрачности жидкостей, которые содержат суспендированные частицы или порошкообразный материал и характеризуются мутностью, используют диатомитные продукты. In the field of filtration, many methods for separating powdered substances from liquids are carried out using diatomite products as auxiliary filter substances. The complex and porous structure, characteristic only of diatomaceous silicon dioxide, is especially effective for the physical capture of particles in filtering processes. In accordance with conventional practice, diatomaceous products are used to increase the transparency of liquids that contain suspended particles or a powdery material and are characterized by turbidity.

Для повышения прозрачности и увеличения расхода потока во время процессов фильтрования на стадии, которую иногда называют "нанесением слоя фильтрующего материала", на мембрану часто наносят диатомитные продукты. Диатомит часто добавляют также непосредственно в жидкость, когда ее фильтруют, с целью уменьшить нагрузку нежелательного порошкообразного материала на мембрану при одновременном сохранении расчетного расхода потока жидкости на стадии, часто называемой "подпиткой загустителем". В зависимости от конкретного процесса разделения диатомитные продукты могут быть использованы для нанесения слоя фильтрующего материала, подпитки загустителем или и того, и другого. Основы фильтрования с помощью диатомита представлены в обзоре (Kiefer, 1991). To increase transparency and increase flow rate during filtration processes, at the stage, which is sometimes referred to as "applying a layer of filter material", diatomite products are often applied to the membrane. Diatomite is often also added directly to the liquid when it is filtered, in order to reduce the load of the undesirable powdery material on the membrane while maintaining the estimated flow rate of the liquid in the stage, often referred to as “thickener replenishment”. Depending on the specific separation process, diatomite products can be used to apply a layer of filter material, replenish thickener, or both. The basics of diatomite filtration are presented in a review (Kiefer, 1991).

При применении в некоторых процессах фильтрования с целью дальнейшей модификации или оптимизации режима фильтрования различные диатомитные продукты смешивают между собой. Кроме того, диатомитные продукты иногда сочетают с другими веществами. В некоторых случаях такие сочетания могут включать простые смеси, например, с целлюлозой, активированным древесным углем, глиной или другими материалами. В других случаях эти сочетания представляют собой композиционные материалы, в которых диатомитные продукты гомогенно компаундированы с другими компонентами в виде листов, прокладок или гильз. Однако для фильтрования или разделения используют еще более сложные модификации любых таких диатомитных продуктов, включая, например, поверхностную обработку и присоединение химикатов к диатомитным продуктам, смеси или их композиционные материалы. When used in some filtering processes with the aim of further modifying or optimizing the filtering mode, various diatomite products are mixed together. In addition, diatomite products are sometimes combined with other substances. In some cases, such combinations may include simple mixtures, for example, with cellulose, activated charcoal, clay or other materials. In other cases, these combinations are composite materials in which diatomite products are homogeneously compounded with other components in the form of sheets, gaskets or sleeves. However, even more complex modifications of any such diatomite products are used for filtration or separation, including, for example, surface treatment and the addition of chemicals to diatomaceous products, mixtures or their composite materials.

В некоторых обстоятельствах диатомитные продукты во время фильтрования способны также проявлять уникальные адсорбционные свойства, что может значительно усилить осветление или очистку жидкости. Эти адсорбционные свойства высокоспецифичны и зависят от слабых сил притяжения адсорбированных материалов под влиянием слабых электрических зарядов на поверхности диатомита или от реакционной способности силанольных (т.е. ≡Si-ОН) функциональных групп, которые часто находятся на диатомитной поверхности. Так, например, ионизированная силанольная группа (т.е. ≡Si-O-) способна взаимодействовать с ионом гидроксония (т.е. H3O+), чему в растворе способствует кислое вещество, например лимонная кислота (т.е. C6H8O7), адсорбируя во время процесса на поверхности отдаваемый ион H+.In some circumstances, diatomite products can also exhibit unique adsorption properties during filtration, which can greatly enhance clarification or purification of the liquid. These adsorption properties are highly specific and depend on the weak attractive forces of adsorbed materials under the influence of weak electric charges on the surface of diatomite or on the reactivity of silanol (i.e., ≡Si-OH) functional groups, which are often located on the diatomite surface. For example, an ionized silanol group (i.e., iSi-O - ) is able to interact with a hydroxonium ion (i.e., H 3 O + ), which is facilitated by an acidic substance, e.g., citric acid (i.e., C 6 H 8 O 7 ), adsorbing the released H + ion on the surface during the process.

Сложная и пористая структура диоксида кремния, свойственная только диатомитным продуктам, обусловливает также возможность их промышленного применения для придания полимерам такого свойства, как неслипаемость. Диатомитные продукты часто используют для изменения внешнего вида или свойств красок, эмалей, лаков и родственных им материалов для нанесения покрытий и отделочных материалов. В дополнение к их применению в бумажных изделиях или содержащих целлюлозу фильтрующих средах диатомитные продукты находят промышленное применение в процессах изготовления бумаги и имеют существенное значение в технологии изготовления некоторых промышленных катализаторов. Диатомитные продукты используют также в качестве хроматографических твердых носителей, и они особенно пригодны для осуществления газожидкостных хроматографических методов. The complex and porous structure of silicon dioxide, characteristic only of diatomite products, also determines the possibility of their industrial application to give polymers such a property as non-stickiness. Diatomite products are often used to change the appearance or properties of paints, enamels, varnishes and related materials for coating and finishing materials. In addition to their use in paper products or cellulose-containing filter media, diatomaceous products find industrial application in papermaking processes and are essential in the manufacturing technology of some industrial catalysts. Diatomaceous products are also used as chromatographic solid carriers, and they are particularly suitable for gas-liquid chromatographic methods.

Независимо от метода, в котором диатомитный продукт используют для отделения частиц от жидкостей, диатомитный продукт должен вступать в контакт с жидкостью, из которой удаляются частицы. В качестве компонента в полимерах, пластмассах, красках, материалах покрытий и других композициях диатомитный продукт также контактирует с большинством других компонентов композиции. По этой причине часто весьма необходимыми свойствами являются высокая чистота диоксида кремния и низкая растворимость примесей в диатомитном продукте. Кроме того, эффективность и возможность применения диатомитного продукта в качестве вспомогательного фильтровального вещества также связаны с его плотностью, когда во время процесса фильтрования он контактирует с жидкостью. В большинстве случаев существует острая необходимость в диатомитном продукте низкой плотности. Regardless of the method in which a diatomite product is used to separate particles from liquids, the diatomite product must come into contact with a liquid from which particles are removed. As a component in polymers, plastics, paints, coating materials and other compositions, the diatomite product also contacts most of the other components of the composition. For this reason, high purity of silicon dioxide and low solubility of impurities in the diatomite product are often very necessary properties. In addition, the effectiveness and feasibility of using a diatomite product as an auxiliary filter medium is also related to its density when it is in contact with the liquid during the filtering process. In most cases, there is an urgent need for a low-density diatomaceous product.

Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению и их дальнейшие модификации могут найти применение в многочисленных других областях техники. Поскольку эффективность диатомита при его применении обычно связана с наличием пор и сложной структурой диоксида кремния, свойственной только диатомиту, в сочетании с высокой степенью чистоты диоксида кремния, такие отличительные качества в большей степени, чем это было возможным до настоящего времени, проявляют высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению. The high-purity diatomite products of the present invention and their further modifications may find application in numerous other technical fields. Since the effectiveness of diatomite in its application is usually associated with the presence of pores and the complex structure of silicon dioxide, which is characteristic only of diatomite, in combination with a high degree of purity of silicon dioxide, these distinctive qualities exhibit to a greater extent than was possible to date, highly pure diatomite products with the present invention.

Описание изобретения
В одном из вариантов настоящего изобретения предлагается высокочистый диатомитный продукт, обладающий сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, причем этот продукт выбирают из группы, включающей некальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния которого составляет более 3,5; кальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния которого составляет более 3,6, и флюсованный кальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния которого составляет более 3,3. В предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния (SiO2) в некальцинированном продукте составляет более 95 мас.% в пересчете на количество после прокаливания; общее содержание диоксида кремния (SiO2) в кальцинированном продукте составляет более 98 мас.% в пересчете на количество после прокаливания; а общее содержание диоксида кремния (SiO2) во флюсованном кальцинированном продукте составляет более 92 мас.% в пересчете на количество после прокаливания. В предпочтительном варианте содержание пиворастворимого алюминия в продукте составляет менее 10 мг Al/кг продукта. В другом предпочтительном варианте содержание пиворастворимого железа в продукте составляет менее 7 мг Fe/кг продукта.
Description of the invention
In one embodiment of the present invention, there is provided a high-purity diatomite product having a complex and porous structure of diatom silica, this product being selected from the group consisting of a non-calcined product with a specific volume of silica of more than 3.5; a calcined product with a specific volume of silica of more than 3.6; and a fluxed calcined product with a specific volume of silica of more than 3.3. In a preferred embodiment, the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the non-calcined product is more than 95 wt.% In terms of the amount after calcination; the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the calcined product is more than 98 wt.% in terms of the amount after calcination; and the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the fluxed calcined product is more than 92 wt.% in terms of the amount after calcination. In a preferred embodiment, the content of beer-soluble aluminum in the product is less than 10 mg Al / kg of product. In another preferred embodiment, the content of beer-soluble iron in the product is less than 7 mg Fe / kg of product.

Согласно другому варианту настоящего изобретения предлагается высокочистый некальцинированный диатомитный продукт, обладающий сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, причем удельный объем диоксида кремния этого продукта составляет более 3,5. В предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния (SiO2) в некальцинированном продукте составляет более 95 мас.% в пересчете на количество после прокаливания. В другом предпочтительном варианте содержание пиворастворимого алюминия в некальцинированном продукте составляет менее 10 мг Al/кг продукта. В еще одном предпочтительном варианте содержание пиворастворимого железа в некальцинированном продукте составляет менее 7 мг Fe/кг продукта. В еще одном предпочтительном варианте удельное сопротивление продукта составляет более 50 кОм•см.According to another embodiment of the present invention, there is provided a high-purity non-calcined diatomite product having a complex and porous structure of diatom silica, the specific volume of silica of this product being more than 3.5. In a preferred embodiment, the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the non-calcined product is more than 95 wt.% In terms of the amount after calcination. In another preferred embodiment, the content of beer-soluble aluminum in the non-calcined product is less than 10 mg Al / kg of product. In a further preferred embodiment, the content of beer-soluble iron in the non-calcined product is less than 7 mg Fe / kg of product. In another preferred embodiment, the specific resistance of the product is more than 50 kOhm · cm.

В другом варианте настоящего изобретения предлагается высокочистый кальцинированный диатомитный продукт, обладающий сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, причем удельный объем диоксида кремния этого продукта составляет более 3,6. В предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния (SiO2) в кальцинированном продукте составляет более 98 мас. % в пересчете на количество после прокаливания. В другом предпочтительном варианте содержание пиворастворимого алюминия в кальцинированном продукте составляет менее 10 мг Al/кг продукта. В еще одном предпочтительном варианте содержание пиворастворимого железа в кальцинированном продукте составляет менее 7 мг Fe/кг продукта. В еще одном предпочтительном варианте удельное сопротивление кальцинированного продукта составляет более 80 кОм•см. Согласно еще одному предпочтительному варианту яркость по отраженному голубому свету кальцинированного продукта составляет более 96%.In another embodiment of the present invention, there is provided a high purity calcined diatomaceous product having a complex and porous structure of diatom silica, wherein the specific volume of silica of this product is more than 3.6. In a preferred embodiment, the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the calcined product is more than 98 wt. % in terms of the amount after calcination. In another preferred embodiment, the content of beer-soluble aluminum in the calcined product is less than 10 mg Al / kg of product. In another preferred embodiment, the content of beer-soluble iron in the calcined product is less than 7 mg Fe / kg of product. In another preferred embodiment, the specific resistance of the calcined product is more than 80 kOhm · cm. According to another preferred embodiment, the brightness of the reflected blue light of the calcined product is more than 96%.

Еще в одном из вариантов настоящего изобретения предлагается высокочистый флюсованный кальцинированный диатомитный продукт, обладающий сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, причем удельный объем диоксида кремния этого продукта составляет более 3,3. В предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния (SiO2) во флюсованном кальцинированном продукте составляет более 92 мас.% в пересчете на количество после прокаливания. В другом предпочтительном варианте содержание пиворастворимого алюминия во флюсованном кальцинированном продукте составляет менее 10 мг Al/кг продукта. В еще одном предпочтительном варианте содержание пиворастворимого железа во флюсованном кальцинированном продукте составляет менее 7 мг Fe/кг продукта. Согласно еще одному из предпочтительных вариантов яркость по отраженному голубому свету флюсованного кальцинированного продукта составляет более 95%. В другом предпочтительном варианте совокупное общее содержание натрия (Na2O) и общее содержание диоксида кремния (SiO2) во флюсованном кальцинированном продукте составляет более 98 мас.% в пересчете на количество после прокаливания.In yet another embodiment of the present invention, there is provided a high purity fluxed calcined diatomaceous product having a complex and porous structure of diatom silica, wherein the specific volume of silica of this product is more than 3.3. In a preferred embodiment, the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the fluxed calcined product is more than 92 wt.% In terms of the amount after calcination. In another preferred embodiment, the content of beer-soluble aluminum in the fluxed calcined product is less than 10 mg Al / kg of product. In a further preferred embodiment, the content of beer-soluble iron in the fluxed calcined product is less than 7 mg Fe / kg of product. According to another preferred embodiment, the luminance according to the reflected blue light of the fluxed calcined product is more than 95%. In another preferred embodiment, the total total content of sodium (Na 2 O) and the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) in the fluxed calcined product is more than 98 wt.% In terms of the amount after calcination.

Далее согласно еще одному варианту настоящего изобретения предлагается высокочистый диатомитный продукт, обладающий сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, причем яркость по отраженному голубому свету этого продукта составляет более 99%. Further, according to another embodiment of the present invention, there is provided a high-purity diatomite product having a complex and porous structure of diatom silica, the brightness of the reflected blue light of this product being more than 99%.

Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена столбцовая диаграмма, иллюстрирующая данные для удельного объема диоксида кремния в различных кремнийдиоксидных продуктах, как это представлено в таблице 1, часть В.
Brief Description of the Drawings
In FIG. 1 is a bar chart illustrating data for the specific volume of silica in various silicon dioxide products, as presented in Table 1, Part B.

На фиг. 2 представлен выполненный с помощью растрового электронного микроскопа фотографический снимок кальцинированного высокочистого диатомитного продукта из примера 2. In FIG. Figure 2 shows a photographic image of a calcined high-purity diatomite product from Example 2 made using a scanning electron microscope.

Варианты выполнения изобретения
А. Высокочистый биогенный кремнийдиоксидный продукт
Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению характеризуются необычно высоким содержанием диоксида кремния. Помимо высокого содержания диоксида кремния эти продукты также сохраняют сложную и пористую структуру, являющуюся отличительной особенностью диатомита (т.е. продукты обладают сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния), которая имеет существенное значение для эффективного применения диатомитного продукта во многих областях техники. Это уникальное сочетание свойств обусловливает, помимо прочего, целевую низкую плотность в мокром состоянии после центрифугирования, дополнительным результатом которого является большой удельный объем диоксида кремния, превышающий удельный объем любого ранее известного диатомитного продукта.
Embodiments of the invention
A. High Purity Biogenic Silicon Dioxide Product
The high-purity diatomite products of the present invention are characterized by an unusually high silica content. In addition to the high content of silicon dioxide, these products also retain a complex and porous structure, which is a distinctive feature of diatomite (i.e., products have a complex and porous structure of diatom silicon dioxide), which is essential for the effective use of a diatomite product in many areas of technology. This unique combination of properties determines, among other things, the target low density in the wet state after centrifugation, the additional result of which is a large specific volume of silicon dioxide in excess of the specific volume of any previously known diatomite product.

Очищенный диатомитный продукт по настоящему изобретению обладает низкой плотностью в сочетании с низким содержанием растворимых примесей, что обусловливает повышенные пропускную способность, расход потока, прозрачность или заполненность на единицу массы при применении в ограниченном пространстве при одновременно существенно меньших количествах нежелательных алюминия, железа и других элементов, переходящих из диатомитного продукта в находящийся в контакте с ним материал. Таким образом, во многих областях техники применение предлагаемых высокочистых диатомитных продуктов позволяет повысить чистоту, а также повысить экономичность расхода материала, уровень которого существенно ниже того, который достижим в настоящее время. The purified diatomite product of the present invention has a low density in combination with a low content of soluble impurities, which leads to increased throughput, flow rate, transparency or occupancy per unit mass when used in a confined space while at the same time significantly less undesirable aluminum, iron and other elements, passing from the diatomaceous product into the material in contact with it. Thus, in many areas of technology, the use of the proposed high-purity diatomite products can improve purity, as well as increase the efficiency of material consumption, the level of which is significantly lower than that which is currently achievable.

Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению в зависимости от того, каким путем были получены эти продукты, можно соответственно описывать как некальцинированные, кальцинированные или флюсованные кальцинированные. Эти широкие классы отражают применяемые методы получения, которые позволяют регулировать проницаемость продукта регулированием степени, в которой происходят агломерация и спекание продукта и которая имеет основное значение для эффективности применения этих высокочистых диатомитных продуктов. The high-purity diatomite products of the present invention, depending on the manner in which these products were prepared, can accordingly be described as non-calcined, calcined or fluxed calcined. These broad classes reflect the production methods used that allow you to control the permeability of the product by adjusting the degree to which agglomeration and sintering of the product occur and which is fundamental to the effectiveness of these high-purity diatomite products.

Используемый в настоящем описании термин "некальцинированный продукт" относится к продукту, который не подвергнут кальцинированию или кальцинированию во флюсованном состоянии. Используемый в описании термин "кальцинированный продукт" относится к продукту, который был подвергнут кальцинированию. Типичные методы кальцинирования и его параметры представлены ниже в описании методов. Используемый в настоящем описании термин "флюсованный кальцинированный продукт" относится к продукту, который был подвергнут флюсованному кальцинированию (т.е. кальцинированию в присутствии флюса). Типичные флюсы представлены ниже в описании методов. As used herein, the term "non-calcined product" refers to a product that has not been calcined or calcined in a fluxed state. As used herein, the term “calcined product” refers to a product that has been calcined. Typical methods of calcination and its parameters are presented below in the description of the methods. As used herein, the term “fluxed calcined product” refers to a product that has been subjected to fluxed calcination (ie, calcination in the presence of flux). Typical fluxes are presented below in the description of the methods.

Состав и свойства высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению, а также известные диатомитные продукты подробно описаны ниже. The composition and properties of the high-purity diatomite products of the present invention, as well as known diatomite products are described in detail below.

1. Проницаемость
Для применения при фильтровании диатомитные продукты обычно обрабатывают с целью обеспечить диапазон таких скоростей фильтрации, которые тесно связаны с их проницаемостью. Проницаемость, выражаемую в единицах дарси, которые обычно обозначают через "Д", легко определить (Соглашение европейских пивоваров, European Brewery Convention, 1987) с помощью специально сконструированного прибора, служащего для формования фильтровального пирога на мембране из суспензии диатомита в воде, последующего измерения времени, которое требуется для прохождения определенного объема воды через фильтровальный пирог, установленной измерением толщины с известной площадью поперечного сечения. Ранее из закона Дарси (Bear, 1972) были выведены принципы для пористой среды, благодаря которым существует ряд альтернативных приборов и методов, которые хорошо коррелируют с проницаемостью. Диатомитные вспомогательные фильтровальные вещества, которые в настоящее время технически доступны, включают материалы в широком диапазоне проницаемости от примерно 0,001 до примерно 30 Д. Выбор вспомогательного фильтровального вещества с конкретной проницаемостью, приемлемого для применения в конкретном процессе фильтрования, зависит от расхода потока и степени осветления жидкости, которые требуются для конкретной области применения.
1. Permeability
For use in filtration, diatomite products are usually processed to provide a range of filtration rates that are closely related to their permeability. The permeability, expressed in units of darcy, which is usually denoted by "D", is easy to determine (European Brewery Convention, 1987) using a specially designed device that serves to form a filter cake on a membrane from a suspension of diatomite in water, then measure time , which is required for a certain volume of water to pass through a filter cake set by measuring thickness with a known cross-sectional area. Earlier, Darcy's law (Bear, 1972) derived principles for a porous medium, due to which there are a number of alternative instruments and methods that correlate well with permeability. Diatomite filter aid, which is currently technically available, includes materials in a wide range of permeability from about 0.001 to about 30 D. The choice of filter aid with a specific permeability, suitable for use in a particular filtering process, depends on the flow rate and the degree of clarification of the liquid that are required for a specific application.

Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению характеризуются таким спектром проницаемости, который сопоставим с диапазоном, проявляемым диатомитными фильтровальными вспомогательными веществами, которые технически доступны в настоящее время. Проницаемость некальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 0,1 Д (обычно в интервале от примерно 0,001 до примерно 0,1 Д). Проницаемость кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению находится в интервале от примерно 0,05 до примерно 1,5 Д. Проницаемость флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет более приблизительно 1 Д (обычно в интервале от примерно 1 до примерно 50 Д). The high-purity diatomite products of the present invention are characterized by a permeability spectrum that is comparable to the range exhibited by diatomaceous filter excipients that are currently technically available. The permeability of non-calcined, high-purity diatomite products of the present invention is less than about 0.1 D (typically in the range of from about 0.001 to about 0.1 D). The permeability of the calcined high purity diatomite products of the present invention is in the range of from about 0.05 to about 1.5 D. The permeability of the fluxed calcined high purity diatomite products of the present invention is more than about 1 D (typically in the range of from about 1 to about 50 D).

2. Растворимость железа/алюминия
Известные диатомитные продукты в большом объеме применяют для фильтрования жидкостей, например пива. При этом главной проблемой является загрязнение фильтруемого пива металлами, такими как железо (т.е. Fe в виде ионов Fe2+ и/или Fe3+) или алюминий (т.е. Al в виде ионов Al3+). Таким образом, содержание в диатомитном продукте железа или алюминия, который растворим в пиве (например, пиворастворимого железа или пиворастворимого алюминия) служит эффективным индикатором той степени, которой может достигать загрязнение этими примесями. Так, например, в зависимости от конкретно выбранного вспомогательного фильтровального вещества содержание пиворастворимого железа в основной массе известных диатомитных фильтровальных вспомогательных веществ составляет от примерно 7 до примерно 50 мг Fe/кг продукта.
2. Solubility of iron / aluminum
Known diatomite products are used in large volumes for filtering liquids, such as beer. The main problem is the contamination of filtered beer with metals, such as iron (i.e., Fe in the form of Fe 2+ and / or Fe 3+ ions) or aluminum (i.e., Al in the form of Al 3+ ions). Thus, the content in the diatomite product of iron or aluminum, which is soluble in beer (for example, beer-soluble iron or beer-soluble aluminum) is an effective indicator of the degree to which contamination with these impurities can reach. So, for example, depending on the particular filter aid selected, the content of beer-soluble iron in the bulk of the known diatomaceous filter aid is from about 7 to about 50 mg Fe / kg of product.

В промышленности разработаны надежные аналитические методы определения растворимости в пиве железа, содержащегося в диатомитных продуктах (American Society of Brewing Chemists, 1987). Предпочтительный аналитический метод для высокочистых диатомитных продуктов представляет собой метод калиброванной калориметрии с применением 1,10-фенантролина (т.е. о-фенантролина, C12H8N2). Если испытываемый образец представляет собой некальцинированный продукт, то этот образец необходимо высушить на воздухе при 110oC до постоянного веса, а затем оставить охлаждаться на воздухе до комнатной температуры (т.е. высушенный продукт). Если же испытываемый образец представляет собой кальцинированный или флюсованный кальцинированный продукт, то этот образец необходимо высушить до постоянного веса на воздухе при комнатной температуре. Образец в 5 г вводят при комнатной температуре в 200 мл декарбонизированного пива (в данном случае BUDWEISER, зарегистрированный товарный знак Anheuser-Busch) и смесь с перерывами перемешивают в вихревом режиме при продолжительности работы прибора 5 мин и 50 с. Сразу же после этого смесь переносят в воронку, содержащую фильтровальную бумагу диаметром 25 см, после прохождения которой собираемый в течение первых 30 с фильтрат выбрасывают. В течение последующих 150 с фильтрат собирают и порцию в 25 мл обрабатывают приблизительно 25 мл аскорбиновой кислоты (т.е. C6H8O6) для восстановления растворенных ионов железа до двухвалентных ионов железа (т.е. Fe2+) (получая, таким образом, "экстракт образца"). При добавлении 1 мл 0,3%-ного (вес/объем) 1,10-фенантролина появляется окраска и по прошествии 30 мин оптическую плотность полученного раствора образца сравнивают с эталонной калибровочной кривой. Эту калибровочную кривую строят с использованием эталонных растворов железа в пиве известной концентрации. Необработанный фильтрат используют в качестве контрольного для внесения поправок на мутность и цвет. Оптическую плотность измеряют при 505 нм с помощью спектрофотометра, в данном случае фирмы Milton & Bradley Spectronic.Reliable analytical methods have been developed in industry for determining the solubility of iron in diatomite products in beer (American Society of Brewing Chemists, 1987). A preferred analytical method for high purity diatomite products is the calibrated calorimetry method using 1,10-phenanthroline (i.e., o-phenanthroline, C 12 H 8 N 2 ). If the test sample is a non-calcined product, then this sample must be dried in air at 110 o C to constant weight, and then left to cool in air to room temperature (i.e., dried product). If the test sample is a calcined or fluxed calcined product, then this sample must be dried to constant weight in air at room temperature. A 5 g sample is introduced at room temperature in 200 ml of decarbonated beer (in this case, BUDWEISER, registered trademark of Anheuser-Busch) and the mixture is intermittently mixed in a vortex mode for a duration of 5 minutes and 50 seconds. Immediately after this, the mixture is transferred to a funnel containing filter paper with a diameter of 25 cm, after passing through which the filtrate collected during the first 30 s is discarded. Over the next 150 s, the filtrate is collected and a portion of 25 ml is treated with approximately 25 ml of ascorbic acid (i.e., C 6 H 8 O 6 ) to recover dissolved iron ions to divalent iron ions (i.e. Fe 2+ ) (obtaining thus "sample extract"). When 1 ml of 0.3% (weight / volume) 1,10-phenanthroline is added, color appears and after 30 minutes the optical density of the obtained sample solution is compared with a reference calibration curve. This calibration curve is constructed using standard solutions of iron in beer of known concentration. The crude filtrate is used as a control to adjust for turbidity and color. The optical density is measured at 505 nm using a spectrophotometer, in this case, the company Milton & Bradley Spectronic.

Содержание пиворастворимого железа в высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 7 мг Fe/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 7 мг Fe/кг продукта), более предпочтительно менее приблизительно 5 мг Fe/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 5 мг Fe/кг продукта). Нижний определяемый предел (т.е. предел обнаружения) равен приблизительно 2 мг Fe/кг продукта. The content of beer-soluble iron in the high-purity diatomite products of the present invention is less than about 7 mg Fe / kg of product (usually in the range from about the lower limit to about 7 mg Fe / kg of product), more preferably less than about 5 mg Fe / kg of product (usually in the range from about the lower detectable limit to about 5 mg Fe / kg of product). The lower detectable limit (i.e., the detection limit) is approximately 2 mg Fe / kg of product.

В предпочтительном методе определения растворимости в пиве алюминия, содержащегося в диатомитных продуктах, применяют спектрофотометрию с эмиссией индуцируемой аргоновой плазмы (ИАП). Экстракты из образцов готовят в соответствии с методом, разработанным American Society of Brewing Chemists для пива (как описано выше для железа) и разбавляют раствором азотной кислоты в деионизированной воде концентрацией 2 об.% до содержания пива 20 об.%. Это разбавление необходимо для оптимизации чувствительности при одновременном сохранении стабильности плазмы. Приведенные в описании данные для анализа разбавленных растворов экстрактов собирали с помощью спектрофотометра последовательных ИАП Baird модели PSX, который может работать во множестве спектроскопических последовательностей от 160 до 800 нм. Этот прибор оборудован термостатируемым 0,75-метровым модифицированным монохроматором Черни-Тернера (модели L-507 фирмы Acton Research Corporation), в котором создают остаточное давление 8,5 Па (≈65 мторр), в нем применяют кварцевый генератор, который генерирует колебания высокой частоты 40,68 МГц и создает плазму при использовании соосного факельного устройства из сплавленного диоксида кремния с использованием прямой волны мощностью 700 Вт (для приведенных в описании результатов анализов) при отраженной мощности менее 0,5 Вт. Для первичной плазмы применяли жидкий аргон сварочного сорта, который поступал через регулятор массового расхода (модели 5876 фирмы Emerson Electric Company, Brooks Instrument Division) в режиме приблизительно 46 относительных ед. Межфазную оптику обдували током аргона с расходом 4,0 относительных ед., как это определяли с помощью ротаметра Матесона. Длины волн выбирали с помощью механизма с синусной линейкой, причем волны абсолютной эталонной длины создавали на грани решетки 160,000 нм, а при первичной стандартной аргоновой эмиссии длина волны составляет 415,859 нм. Алюминий определяли при спектральной линии первого порядка 396,152 нм. Для этой линии предварительно оценивали спектральную интерференцию от кальция, ванадия и марганца и определяли, что она была незначительной. Интенсивность для растворов образцов сравнивали с интенсивностью для ряда стандартов, приготовленных в пиве с использованием промышленных алюминиевых стандартных эталонных растворов (фирма Spex Industries, Inc.). In a preferred method for determining the solubility of aluminum contained in diatomite products in beer, spectrophotometry using inducible argon plasma emission (IAP) is used. Extracts from the samples are prepared according to the method developed by the American Society of Brewing Chemists for beer (as described above for iron) and diluted with a solution of nitric acid in deionized water at a concentration of 2 vol.% To a beer content of 20 vol.%. This dilution is necessary to optimize sensitivity while maintaining plasma stability. The data for the analysis of dilute extract solutions presented in the description were collected using a Baird PSX model sequential IAP spectrophotometer, which can operate in a variety of spectroscopic sequences from 160 to 800 nm. This device is equipped with a thermostatically controlled 0.75-meter modified Czerny-Turner monochromator (models L-507 of Acton Research Corporation), in which a residual pressure of 8.5 Pa (≈65 mTorr) is created, a crystal oscillator is used, which generates high frequency of 40.68 MHz and creates a plasma using a coaxial flare device made of fused silica using a direct wave power of 700 watts (for the analysis results described in the description) at a reflected power of less than 0.5 watts. Welding grade liquid argon was used for the primary plasma, which was supplied through a mass flow controller (model 5876 from Emerson Electric Company, Brooks Instrument Division) in a mode of approximately 46 relative units. Interfacial optics were blown with argon at a flow rate of 4.0 relative units, as determined using a Mateson rotameter. The wavelengths were selected using a sine-wave mechanism, with absolute reference wavelengths being generated at the lattice edge of 160,000 nm, and with primary standard argon emission, the wavelength is 415.859 nm. Aluminum was determined at a first-order spectral line of 396.152 nm. For this line, the spectral interference from calcium, vanadium, and manganese was preliminarily evaluated and it was determined to be insignificant. The intensity for the sample solutions was compared with the intensity for a number of standards prepared in beer using industrial aluminum standard reference solutions (Spex Industries, Inc.).

Содержание пиворастворимого алюминия в высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 10 мг Al/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 10 мг Al/кг продукта), более предпочтительно менее приблизительно 8 мг Al/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 8 мг Al/кг продукта). Нижний определяемый предел (т.е. предел обнаружения) равен приблизительно 2 мг Al/кг продукта. The content of beer-soluble aluminum in the high-purity diatomite products of the present invention is less than about 10 mg Al / kg of product (usually in the range from about the lower limit to about 10 mg Al / kg of product), more preferably less than about 8 mg Al / kg of product (usually in the range from about the lower detectable limit to about 8 mg Al / kg of product). The lower detectable limit (i.e., the detection limit) is approximately 2 mg Al / kg of product.

3. Удельное сопротивление
Поскольку диатомитные продукты находятся в плотном контакте с фильтруемой жидкостью или входят в плотный контакт с другими компонентами компаундированных продуктов, при измерении удельного сопротивления (т.е. электрического удельного сопротивления) 10%-ной (масса/объем) суспензии диатомитного продукта в деионизированной воде получают результат, который соответствует более общей концентрации растворимых ионов. Деионизированная вода является очень плохим проводником электрического тока, вследствие чего введение растворимых ионов (т.е. из диатомитного продукта) снижает высокое удельное сопротивление чистой воды. Диатомитные продукты, которые при суспендировании в деионизированной воде проявляют низкое удельное сопротивление, способствуют добавлению в суспензию нежелательных растворимых ионов. Во многих случаях присутствие некоторых растворимых моновалентных ионов щелочных металлов группы IA Периодической таблицы элементов (например, калия К+, и в особенности натрия Na+) оказывают слабое влияние на пригодность для применения высокочистого диатомитного продукта. Однако другие ионы, особенно поливалентные (например, железа Fe2+ и/или Fe3+ и алюминия Al3+), оказывают более сильное влияние на пригодность для использования высокочистого диатомитного продукта.
3. Resistivity
Since diatomite products are in close contact with the filtered fluid or come in tight contact with other components of the compounded products, when measuring the resistivity (i.e. electrical resistivity) of a 10% (mass / volume) suspension of the diatomite product in deionized water, a result that corresponds to a more general concentration of soluble ions. Deionized water is a very poor conductor of electric current, as a result of which the introduction of soluble ions (i.e. from a diatomaceous product) reduces the high resistivity of pure water. Diatomaceous products, which when suspended in deionized water exhibit a low resistivity, contribute to the addition of unwanted soluble ions to the suspension. In many cases, the presence of certain soluble monovalent alkali metal ions of group IA of the Periodic Table of the Elements (for example, potassium K + , and in particular sodium Na + ) has a weak effect on the suitability for use of a high-purity diatomite product. However, other ions, especially polyvalent ones (for example, iron Fe 2+ and / or Fe 3+ and aluminum Al 3+ ), have a stronger effect on the suitability for using a high-purity diatomite product.

Конкретные данные удельного сопротивления для высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению могут быть получены с применением ячейки для измерения электрической проводимости раствора. Если испытываемый образец представляет собой некальцинированный продукт, этот образец необходимо высушить на воздухе при 110oC до постоянного веса, а затем оставить охлаждаться на воздухе до комнатной температуры (т.е. высушить продукт). Если же испытываемый образец представляет собой кальцинированный или флюсованный кальцинированный продукт, то этот образец необходимо высушить до постоянного веса на воздухе при комнатной температуре. Образец в 10 г вводят в воронку 250 мл, содержащую 100 мл дистиллированной или деионизированной воды с минимальным удельным сопротивлением 1 МOм•см [т.е. 10% (вес/объем)]. Смесь подвергают вихревому перемешиванию в течение 15 с для полного суспендирования шлама, а затем взвеси дают отстояться. Смесь вновь подвергают вихревому перемешиванию по истечении 15 мин и взвеси дают отстояться в течение не менее 1 ч. Жидкость верхнего слоя декантируют в пробирку ячейки и в жидкость погружают ячейку для измерения электрической проводимости раствора (ЕС Meter фирмы Cole Farmer модели 1481-61). Для удаления из ячейки всех пузырьков захваченного воздуха ячейку несколько раз поднимают и опускают и с помощью моста для измерения малых сопротивлений, который предусмотрен в приборе, и измеряют удельную проводимость. Ячейки для измерения электрической проводимости раствора калибруют (для получения калибровочной константы), используя растворы с известным удельным сопротивлением. С помощью результатов измерения удельного сопротивления и калибровочной константы определяют откорректированное удельное сопротивление.Specific resistivity data for the high purity diatomite products of the present invention can be obtained using a cell to measure the electrical conductivity of the solution. If the test sample is a non-calcined product, this sample must be dried in air at 110 o C to constant weight, and then left to cool in air to room temperature (i.e., to dry the product). If the test sample is a calcined or fluxed calcined product, then this sample must be dried to constant weight in air at room temperature. A 10 g sample is introduced into a 250 ml funnel containing 100 ml of distilled or deionized water with a minimum resistivity of 1 MΩ • cm [i.e. 10% (w / v)]. The mixture is vortexed for 15 s to completely suspend the sludge, and then the suspension is allowed to settle. The mixture is again subjected to vortex mixing after 15 minutes and the suspension is allowed to settle for at least 1 hour. The liquid of the upper layer is decanted into the cell tube and the cell is immersed in the liquid to measure the electrical conductivity of the solution (EC Meter from Cole Farmer model 1481-61). To remove all trapped air bubbles from the cell, the cell is raised and lowered several times using the bridge for measuring low resistances, which is provided in the device, and the conductivity is measured. The cells for measuring the electrical conductivity of the solution are calibrated (to obtain a calibration constant) using solutions with a known resistivity. Using the results of measuring the resistivity and the calibration constant, the corrected resistivity is determined.

Удельное сопротивление некальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет более приблизительно 50 кОм•см (обычно в интервале от примерно 50 до примерно 250 кОм•см), более предпочтительно свыше приблизительно 60 кОм•см (обычно в интервале от примерно 60 до примерно 250 кОм•см). Удельное сопротивление кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет более приблизительно 80 кОм•см (обычно в интервале от примерно 80 до примерно 500 кОм•см), более предпочтительно свыше приблизительно 130 кОм•см (обычно в интервале от примерно 130 до примерно 500 кОм•см). The resistivity of the non-calcined, high-purity diatomite products of the present invention is greater than about 50 kΩ · cm (typically in the range of about 50 to about 250 kΩ · cm), more preferably in excess of about 60 kΩ · cm (usually in the range of about 60 to about 250 kΩ •cm). The resistivity of the calcined high-purity diatomite products of the present invention is more than about 80 kΩ · cm (usually in the range of about 80 to about 500 kΩ · cm), more preferably in excess of about 130 kΩ · cm (usually in the range of about 130 to about 500 kΩ •cm).

4. Яркость в отраженном свете
Во многих случаях, в особенности при применении в качестве наполнителей, диатомитные продукты более эффективны, если они проявляют высокую отраженную яркость. Предпочтительный метод определения отраженной яркости включает определение количества голубого света, отраженное от гладкой поверхности продукта, что осуществляют с помощью специального прибора, который снабжен источником света, голубым фильтром и детектором (Photovolt Brightness Meter, модель 575). После предварительного включения лампы и стабилизации ее излучающей мощности этот прибор калибруют с помощью стандартных пластин с известной отражающей способностью для голубого света. Если испытываемый образец представляет собой некальцинированный продукт, этот образец необходимо высушить на воздухе при 110oC до постоянного веса, а затем оставить охлаждаться на воздухе до комнатной температуры (т.е. высушить продукт). Если же испытываемый образец представляет собой кальцинированный или флюсованный кальцинированный продукт, то этот образец необходимо высушить до постоянного веса на воздухе при комнатной температуре. Углубление в пластмассовой пластине, которое выполнено механическим путем, несколько переполняют образцом, который затем прессуют с помощью плиты с гладкой лицевой стороной, используя круговые движения при прессовании. Плиту с гладкой лицевой стороной осторожно удаляют за счет скользящего перемещения, что позволяет получить ровную неповрежденную поверхность. Далее образец помещают в отверстие для образцов в приборе с установленным на место голубым фильтром. После этого результаты измерения отражающей способности считывают непосредственно с индикатора прибора. Способность отражать голубой свет можно также рассчитывать по данным измерений яркости, проводимых с применением других приборов, например таких, которые поставляет фирма Hunter или предоставляет МКС (Международная комиссия по светотехнике).
4. Brightness in reflected light
In many cases, especially when used as fillers, diatomaceous products are more effective if they exhibit high reflected brightness. A preferred method for determining the reflected brightness includes determining the amount of blue light reflected from the smooth surface of the product, which is carried out using a special device that is equipped with a light source, a blue filter and a detector (Photovolt Brightness Meter, model 575). After turning on the lamp and stabilizing its emitting power, this device is calibrated using standard plates with known reflectivity for blue light. If the test sample is a non-calcined product, this sample must be dried in air at 110 o C to constant weight, and then left to cool in air to room temperature (i.e., to dry the product). If the test sample is a calcined or fluxed calcined product, then this sample must be dried to constant weight in air at room temperature. The recess in the plastic plate, which is made mechanically, is somewhat overfilled with a sample, which is then pressed using a plate with a smooth front side, using circular motions during pressing. A plate with a smooth face is carefully removed due to a sliding movement, which allows you to get a flat, undamaged surface. Next, the sample is placed in the sample hole in the device with a blue filter in place. After that, the measurement results of reflectivity are read directly from the indicator of the device. The ability to reflect blue light can also be calculated according to the brightness measurements carried out using other devices, for example, those supplied by Hunter or provided by the International Space Lighting Commission (ISS).

Отраженная яркость кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет свыше приблизительно 96% (обычно в интервале от примерно 96 до 100%), более предпочтительно свыше приблизительно 98% (обычно в интервале от примерно 98 до 100%), еще более предпочтительно свыше приблизительно 99% (обычно в интервале от примерно 99 до 100%). Отраженная яркость флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет свыше приблизительно 95% (обычно в интервале от примерно 95 до 100%), более предпочтительно свыше приблизительно 97% (обычно в интервале от примерно 97 до 100%), еще более предпочтительно свыше приблизительно 99% (обычно в интервале от примерно 99 до 100%). The reflected brightness of the calcined highly pure diatomite products of the present invention is in excess of about 96% (usually in the range of about 96 to 100%), more preferably in excess of about 98% (usually in the range of about 98 to 100%), even more preferably in excess of about 99 % (usually in the range of from about 99 to 100%). The reflected brightness of the fluxed, calcined, high purity diatomite products of the present invention is in excess of about 95% (typically in the range of about 95 to 100%), more preferably in excess of about 97% (usually in the range of about 97 to 100%), even more preferably in excess of about 99% (usually in the range of about 99 to 100%).

5. Общее содержание диоксида кремния/железа/алюминия/натрия
Хотя диоксид кремния в диатомовой земле представляет собой материал преимущественно аморфного типа, который напоминает минерал опал, иногда содержится кристаллическая кварцевая пыль или песок, который хотя и состоит из диоксида кремния, не в состоянии конкурировать с диатомовой землей или диатомитным продуктами, которым свойственна сложная и пористая структура. При кальцинировании или флюсованном кальцинировании могут быть получены продукты, в которых частицы диатомовой земли оказываются спеченными между собой с образованием крупных агломерированных частиц, что обуславливает модификацию некоторых свойств диатомитных продуктов. Даже после интенсивного кальцинирования большая часть диатомитных продуктов в значительной мере сохраняет свою сложную и пористую структуру, хотя результатом такой обработки может явиться конверсия аморфного гидратного диоксида кремния в аморфный безводный диоксид кремния, криптокристаллический кристобалит или криптокристаллический кварц.
5. The total content of silicon dioxide / iron / aluminum / sodium
Although silica in diatomaceous earth is a predominantly amorphous type of material that resembles the opal mineral, sometimes it contains crystalline quartz dust or sand, which although it consists of silicon dioxide, is not able to compete with diatomaceous earth or diatomite products that are complex and porous structure. During calcination or fluxed calcination, products can be obtained in which particles of diatomaceous earth are sintered with each other with the formation of large agglomerated particles, which leads to the modification of some properties of diatomaceous products. Even after intensive calcination, most of the diatomite products to a large extent retain their complex and porous structure, although the result of this treatment may be the conversion of amorphous hydrated silicon dioxide to amorphous anhydrous silicon dioxide, cryptocrystalline cristobalite or cryptocrystalline quartz.

Высокоточное определение общего содержания диоксида кремния может быть осуществлено с помощью рентгеновской флуоресцентной спектрометрии. Этот метод можно также применять для определения общего содержания других элементов, таких как алюминий, железо и натрий. High-precision determination of the total silica content can be carried out using x-ray fluorescence spectrometry. This method can also be used to determine the total content of other elements, such as aluminum, iron and sodium.

В предпочтительном рентгеновском флуоресцентном методе со "сплавленной тетраборатной матрицей", применяемом для определения общего содержания элементов в высокочистых продуктах по настоящему изобретению, образец диатомита массой 2 г (после прокаливания при 950oC на воздухе в течение 1 ч) плавят совместно с 7,7 г тетрабората лития (т.е. Li2B4O7) и из расплава отливают стержень длиной 40 мм. Такой стержень анализируют в приборе для одновременной рентгеновской флуоресцентной спектрометрии Philips PW1600. Эту систему калибруют, используя более 40 эталонных материалов, большинство которых представлено в таблице в Covindaraju (1989). Расчетное время для основных элементов, таких как кремний, алюминий, железо или натрий, составляет 60 с, причем каждый элемент определяют посредством его собственного фиксированного канала. Уменьшение данных объясняется упомянутым прокаливанием. С целью согласовать естественные потери гидратации в структуре диоксида кремния общее содержание кремния, алюминия, железа и натрия во всех примерах приведено в пересчете на количество после прокаливания для их соответствующих высших окислов (т. е. SiO2, Al2O3, Fe2O3 и Na2O). Используемый в настоящем описании термин "в пересчете на количество после прокаливания" отражает предварительную обработку образца перед анализом прокаливанием при 950oC на воздухе в течение 1 ч.In a preferred fused tetraborate matrix X-ray fluorescence method used to determine the total content of elements in the high purity products of the present invention, a 2 g sample of diatomite (after calcining at 950 ° C. in air for 1 h) is melted together with 7.7 g of lithium tetraborate (i.e., Li 2 B 4 O 7 ) and a rod 40 mm long is cast from the melt. Such a rod is analyzed in a Philips PW1600 simultaneous X-ray fluorescence spectrometry instrument. This system is calibrated using more than 40 reference materials, most of which are presented in the table in Covindaraju (1989). The estimated time for basic elements such as silicon, aluminum, iron or sodium is 60 s, each element being determined by its own fixed channel. The decrease in data is due to the calcination mentioned. In order to coordinate the natural losses of hydration in the structure of silicon dioxide, the total content of silicon, aluminum, iron and sodium in all examples is given in terms of the amount after calcination for their corresponding higher oxides (i.e., SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 and Na 2 O). Used in the present description, the term "in terms of the amount after calcination" reflects the preliminary processing of the sample before analysis by calcination at 950 o C in air for 1 hour

В другом рентгеновском флуоресцентном методе с "прессованной связующей матрицей", применяемом для определения общего содержания элементов, образец диатомита весом 3 г (после прокаливания при 950oC на воздухе в течение 1 ч) добавляют к 0,75 г связующего продукта SPECTROBLEND (зарегистрированный товарный знак фирмы Chemplex). Смесь измельчают встряхиванием в течение 5 мин в смесительном контейнере из карбида вольфрама с ударными шариками. Затем готовую смесь прессуют в 31-миллиметровой пресс-форме под нагрузкой 24000 фунтов/кв.дюйм (165 МПа), формуя таблетку. Далее химический состав определяют с помощью рентгеновского флуоресцентного спектрометра с рассеянием энергии Spectrace 6000, который работает в режиме основных параметров и калибровку которого проводят с использованием диатомитных эталонов, приготовленных точно так же, как и образцы. В этом спектрометре применяют детектор с электронным охлаждением Li (Si) и источник рентгеновских лучей с родиевым анодом под напряжением 50 кВ, его конструкция обеспечивает возможность возбуждения образца с приблизительно 50%-ным временем задержки. Интенсивность полос в спектре анализируют путем линейного аналитического сравнения со спектром для единственного эталонного элемента. Интенсивность полос Kальфа, используемая конкретно для определения кремния, алюминия и железа, согласуется с энергетическими значениями соответственно 1,740, 1,487 и 6,403 кэВ. Интенсивность полос для диатомитных стандартов далее преобразуют в расчетные коэффициенты для чистых элементов, которые используют для определения содержания элементов в образцах по интенсивности полос и соответствию данных. По такому методу получают результаты, которые совместимы с результатами упомянутого выше метода для всех элементов, за исключением натрия, в случае которого относительная погрешность значительно больше, чем в методе со сплавленной тетраборатной матрицей.In another “pressed binder matrix” X-ray fluorescence method used to determine the total content of elements, a 3 g sample of diatomite (after calcining at 950 ° C. in air for 1 h) is added to 0.75 g of SPECTROBLEND binder product (registered trademark Chemplex mark). The mixture is ground by shaking for 5 minutes in a tungsten carbide mixing container with shock balls. The finished mixture is then pressed into a 31 mm mold under a load of 24,000 psi (165 MPa) to form a tablet. Next, the chemical composition is determined using an Spectrace 6000 X-ray fluorescence spectrometer, which operates in the basic parameters mode and is calibrated using diatomite standards prepared in the same way as samples. This spectrometer employs an electronically cooled detector Li (Si) and an X-ray source with a rhodium anode at a voltage of 50 kV; its design allows the sample to be excited with an approximately 50% delay time. The intensity of the bands in the spectrum is analyzed by linear analytical comparison with the spectrum for a single reference element. The intensity of the K alpha bands, used specifically for determining silicon, aluminum, and iron, is consistent with energy values of 1.740, 1.487, and 6.403 keV, respectively. The intensity of the bands for diatomite standards is then converted into calculated coefficients for pure elements, which are used to determine the content of elements in the samples according to the intensity of the bands and the correspondence of the data. Using this method, results are obtained that are compatible with the results of the method mentioned above for all elements except sodium, in which case the relative error is much larger than in the method with fused tetraborate matrix.

Общее содержание диоксида кремния в некальцинированных высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет более приблизительно 95 мас.% (SiO2) [обычно в интервале от примерно 95 до примерно 99,9 мас. % (SiO2)] ; более предпочтительно свыше приблизительно 97 мас.% (SiO2) [обычно в интервале от примерно 97 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)]; еще более предпочтительно свыше приблизительно 98 мас.% (SiO2) [обычно в интервале от примерно 98 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)]; наиболее предпочтительно свыше приблизительно 99 мас.% (SiO2) [обычно в интервале от примерно 99 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)] в пересчете на количество после прокаливания.The total silica content of the non-calcined high purity diatomite products of the present invention is more than about 95 wt.% (SiO 2 ) [usually in the range of from about 95 to about 99.9 wt. % (SiO 2 )]; more preferably in excess of about 97 wt.% (SiO 2 ) [usually in the range of from about 97 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )]; even more preferably in excess of about 98 wt.% (SiO 2 ) [usually in the range of from about 98 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )]; most preferably in excess of about 99 wt.% (SiO 2 ) [usually in the range of from about 99 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )], calculated on the amount after calcination.

Общее содержание диоксида кремния в кальцинированных высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет более приблизительно 98 мас. % (SiO2) [обычно в интервале от примерно 98 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)] ; более предпочтительно свыше приблизительно 99 мас.% (SiO2) [обычно в интервале от примерно 99 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)] в пересчете на количество после прокаливания.The total content of silicon dioxide in the calcined high-purity diatomite products of the present invention is more than about 98 wt. % (SiO 2 ) [usually in the range of from about 98 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )]; more preferably in excess of about 99 wt.% (SiO 2 ) [usually in the range of from about 99 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )], calculated on the amount after calcination.

Общее содержание диоксида кремния в флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет более приблизительно 92 мас. % (SiO2) [обычно в интервале от примерно 92 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)]; более предпочтительно свыше приблизительно 94 мас. % (SiO2) [обычно в интервале от примерно 94 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)]; наиболее предпочтительно свыше приблизительно 96 мас.% (SiO2) [обычно в интервале от примерно 96 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)] в пересчете на количество после прокаливания.The total silica content of the fluxed, calcined, high-purity diatomite products of the present invention is more than about 92 wt. % (SiO 2 ) [usually in the range of from about 92 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )]; more preferably in excess of about 94 wt. % (SiO 2 ) [usually in the range of from about 94 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )]; most preferably in excess of about 96 wt.% (SiO 2 ) [usually in the range of from about 96 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )], calculated on the amount after calcination.

Общее содержание железа в некальцинированных, кальцинированных и флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 0,3 мас.% в пересчете на Fe2O3 [обычно в интервале от примерно 0,005 до примерно 0,3 мас.% (Fe2O3)]; более предпочтительно менее приблизительно 0,2 мас.% (Fe2O3) [обычно в интервале от примерно 0,005 до примерно 0,2 мас.% (Fe2O3)] от количества после прокаливания.The total iron content of the non-calcined, calcined and fluxed calcined high purity diatomite products of the present invention is less than about 0.3 wt.% In terms of Fe 2 O 3 [usually in the range of from about 0.005 to about 0.3 wt.% (Fe 2 O 3 )]; more preferably less than about 0.2 wt.% (Fe 2 O 3 ) [typically in the range of about 0.005 to about 0.2 wt.% (Fe 2 O 3 )] of the amount after calcination.

Общее содержание алюминия в некальцинированных, кальцинированных и флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктах по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 0,5 мас.% в пересчете на Al2O3 [обычно в интервале от примерно 0,01 до примерно 0,5 мас.% (Al2O3)]; более предпочтительно менее приблизительно 0,4 мас.% (Al2O3) [обычно в интервале от примерно 0,01 до примерно 0,4 мас.% (Al2O3)] от количества после прокаливания.The total aluminum content of non-calcined, calcined and fluxed calcined highly pure diatomite products of the present invention is less than about 0.5 wt.% In terms of Al 2 O 3 [usually in the range of from about 0.01 to about 0.5 wt.% ( Al 2 O 3 )]; more preferably less than about 0.4 wt.% (Al 2 O 3 ) [typically in the range of from about 0.01 to about 0.4 wt.% (Al 2 O 3 )] of the amount after calcination.

6. Плотность в мокром состоянии
Показатель степени, в которой диатомитный продукт сохраняет пористую и сложную структуру, свойственную только диатомиту, можно определить измерением его плотности в мокром состоянии после центрифугирования или плотности в мокром состоянии после отстаивания или эквивалентным измерением объемной плотности, поскольку значение плотности ограничено размещением в массе, которое может быть достигнуто. Плотность в мокром состоянии имеет решающее значение, поскольку отражает объем пор, пригодных для улавливания частиц материала в процессе фильтрования, и она является самым важным критерием определения эффективности фильтрования. Диатомитные продукты с более низкой плотностью в мокром состоянии характеризуются более значительным объемом пор и, следовательно, более высокой эффективностью фильтрования.
6. Density in the wet state
The extent to which a diatomite product retains a porous and complex structure characteristic only of diatomite can be determined by measuring its density in the wet state after centrifugation or density in the wet state after settling, or by equivalent measurement of bulk density, since the density value is limited by the placement in the mass, which can to be achieved. Density in the wet state is crucial because it reflects the pore volume suitable for trapping particles of the material during the filtering process, and it is the most important criterion for determining filtering efficiency. Diatomite products with a lower density in the wet state are characterized by a larger pore volume and, therefore, higher filtering efficiency.

Приемлемые методы измерения объемной плотности диатомитных порошков в жидкой среде дают более воспроизводимые результаты, чем в газах. Предпочтительный метод определения объемной плотности высокочистых продуктов по настоящему изобретению состоит в измерении объемной плотности в мокром состоянии после центрифугирования. Если испытываемый образец представляет собой некальцинированный продукт, то этот продукт необходимо высушить на воздухе при 110oC до постоянного веса, а затем оставить охлаждаться на воздухе до комнатной температуры (т.е. высушить продукт). Если же испытываемый образец представляет собой кальцинированный или флюсованный кальцинированный продукт, то этот образец необходимо высушить до постоянного веса на воздухе при комнатной температуре. Образец известной массы в пределах 0,50-1,00 г помещают в 14-миллилитровую калиброванную пробирку для центрифуги, в которую добавляют деионизированную воду с доведением объема до приблизительно 10 мл. Смесь тщательно встряхивают до тех пор, пока не смачивается весь образец и не остается сухого порошка. Добавляют дополнительное количество деионизированной воды, омывая верхнюю часть пробирки с целью смыть ту часть смеси, которая налипает на боковую стенку пробирки после встряхивания. В случае кальцинированных или флюсованных кальцинированных продуктов пробирку центрифугируют (в приборе AccuSpin Бекмана) в течение 3 мин со скоростью 2700 об/мин; в случае некальцинированных (например, высушенных) продуктов пробирку центрифугируют в течение дополнительных 6 мин со скоростью 2700 об/мин. После центрифугирования пробирку осторожно удаляют таким образом, чтобы не нарушить покоя твердых частиц, и измеряют уровень (т.е. объем) осевшего материала до ближайшей половины 0,05-миллилитрового градуировочного деления на пробирке. Плотность в мокром состоянии после центрифугирования известной массы порошка легко рассчитывают делением массы образца на полученный измерением объем. Как правило, плотность в мокром состоянии после центрифугирования выражают в фунтах/фут3 или г/см3; коэффициент перевода для этих единиц измерения составляет 1 фунт/фут3 ~ 0,01602 г/см3.Acceptable methods for measuring the bulk density of diatomaceous powders in a liquid medium give more reproducible results than in gases. A preferred method for determining the bulk density of the high purity products of the present invention is to measure the bulk density in the wet state after centrifugation. If the test sample is a non-calcined product, then this product must be dried in air at 110 o C to constant weight, and then left to cool in air to room temperature (i.e., to dry the product). If the test sample is a calcined or fluxed calcined product, then this sample must be dried to constant weight in air at room temperature. A sample of known mass in the range of 0.50-1.00 g is placed in a 14 ml calibrated centrifuge tube into which deionized water is added to bring the volume to about 10 ml. The mixture is thoroughly shaken until the entire sample is wetted and a dry powder remains. An additional amount of deionized water is added, washing the upper part of the tube in order to wash off the part of the mixture that adheres to the side wall of the tube after shaking. In the case of calcined or fluxed calcined products, the tube is centrifuged (in a Beckman AccuSpin instrument) for 3 minutes at a speed of 2700 rpm; in the case of non-calcined (e.g. dried) products, the tube is centrifuged for an additional 6 minutes at a speed of 2700 rpm. After centrifugation, the tube is carefully removed so as not to disturb the rest of the solid particles, and the level (i.e. volume) of the settled material is measured to the nearest half of the 0.05-milliliter graduation on the tube. The wet density after centrifugation of a known mass of powder is easily calculated by dividing the mass of the sample by the volume obtained by measurement. Typically, wet density after centrifugation is expressed in pounds / ft 3 or g / cm 3 ; the conversion factor for these units is 1 lb / ft 3 ~ 0.01602 g / cm 3 .

Плотность в мокром состоянии после центрифугирования некальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 0,28 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,15 до примерно 0,28 г/см3); более предпочтительно менее приблизительно 0,27 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,15 до примерно 0,27 г/см3).The wet density after centrifugation of non-calcined, high-purity diatomite products of the present invention is less than about 0.28 g / cm 3 (usually in the range of about 0.15 to about 0.28 g / cm 3 ); more preferably less than about 0.27 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.15 to about 0.27 g / cm 3 ).

Плотность в мокром состоянии после центрифугирования кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 0,28 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,28 г/см3); более предпочтительно менее приблизительно 0,25 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,25 г/см3); еще более предпочтительно менее приблизительно 0,23 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,23 г/см3); наиболее предпочтительно менее приблизительно 0,21 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,21 г/см3).The wet density after centrifugation of the calcined highly pure diatomite products of the present invention is less than about 0.28 g / cm 3 (usually in the range of about 0.10 to about 0.28 g / cm 3 ); more preferably less than about 0.25 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.10 to about 0.25 g / cm 3 ); even more preferably less than about 0.23 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.10 to about 0.23 g / cm 3 ); most preferably less than about 0.21 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.10 to about 0.21 g / cm 3 ).

Плотность в мокром состоянии после центрифугирования флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 0,29 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,29 г/см3); более предпочтительно менее приблизительно 0,25 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,25 г/см3); еще более предпочтительно менее приблизительно 0,23 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,23 г/см3); наиболее предпочтительно менее приблизительно 0,21 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,21 г/см3).The wet density after centrifugation of the fluxed, calcined, high-purity diatomite products of the present invention is less than about 0.29 g / cm 3 (usually in the range of about 0.10 to about 0.29 g / cm 3 ); more preferably less than about 0.25 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.10 to about 0.25 g / cm 3 ); even more preferably less than about 0.23 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.10 to about 0.23 g / cm 3 ); most preferably less than about 0.21 g / cm 3 (usually in the range of from about 0.10 to about 0.21 g / cm 3 ).

7. Удельный объем диоксида кремния
Предполагается, что в идеальных окружающих условиях наиболее высокочистый диатомитный продукт характеризуется как высоким общим содержанием диоксида кремния, так и низкой плотностью в мокром состоянии после центрифугирования. Это сочетание свойств часто служит критерием эффективности очищенного продукта в сравнении с менее чистыми диатомитными продуктами. Полагают, что нечистый диатомит обладает большей плотностью в мокром состоянии после центрифугирования вследствие того, что его пористая сложная структура занята загрязняющими веществами. Для количественного выражения этих свойств удельный объем, занимаемый диоксидом кремния, определяют по следующему уравнению:

Figure 00000001

где долю кремнийдиоксидного компонента рассчитывают делением массового процентного содержания SiO2 в пересчете на количество после прокаливания на 100, а плотность в мокром состоянии после центрифугирования выражают в граммах на кубический сантиметр (т.е. г/см3). Так, например, для образца с установленным общим содержанием диоксида кремния 99,1 мас.% (SiO2) и плотностью в мокром состоянии после центрифугирования 0,27 г/см3 удельный объем диоксида кремния составляет 0,991/0,27 ~ 3,7. Как совершенно очевидно из этого уравнения, чем больше удельный объем диоксида кремния, тем обычно выше степень чистоты диатомитного продукта.7. Specific volume of silicon dioxide
It is believed that under ideal environmental conditions, the highest-purity diatomite product is characterized by both a high total silica content and a low wet density after centrifugation. This combination of properties often serves as a criterion for the effectiveness of a refined product compared to less pure diatomite products. It is believed that unclean diatomite has a higher density in the wet state after centrifugation due to the fact that its porous complex structure is occupied by pollutants. To quantify these properties, the specific volume occupied by silicon dioxide is determined by the following equation:
Figure 00000001

where the proportion of the silicon dioxide component is calculated by dividing the mass percentage of SiO 2 in terms of the amount after calcination by 100, and the density in the wet state after centrifugation is expressed in grams per cubic centimeter (i.e. g / cm 3 ). So, for example, for a sample with a total silica content of 99.1 wt.% (SiO 2 ) and a density in the wet state after centrifugation of 0.27 g / cm 3, the specific volume of silica is 0.991 / 0.27 ~ 3.7 . As is perfectly obvious from this equation, the larger the specific volume of silicon dioxide, the usually higher the degree of purity of the diatomite product.

Это простое выражение объясняет влияние как общего содержания диоксида кремния, так и объемной плотности. Даже небольшие изменения общего содержания диоксида кремния или плотности в мокром состоянии после центрифугирования вызывают значительные изменения удельного объема диоксида кремния, поэтому удельный объем диоксида кремния является исключительно показательным признаком степени чистоты диатомитного продукта. This simple expression explains the effect of both total silica and bulk density. Even small changes in the total silica content or density in the wet state after centrifugation cause significant changes in the specific volume of silicon dioxide, therefore the specific volume of silicon dioxide is an exceptionally indicative sign of the purity of the diatomite product.

Удельный объем диоксида кремния у некальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет более приблизительно 3,5 (обычно в интервале от примерно 3,5 до примерно 7); предпочтительно более приблизительно 3,6 (обычно в интервале от примерно 3,6 до примерно 7); более предпочтительно свыше приблизительно 3,7 (обычно в интервале от примерно 3,7 до примерно 7). The specific volume of silica of non-calcined, high-purity diatomite products of the present invention is more than about 3.5 (usually in the range of about 3.5 to about 7); preferably more than about 3.6 (usually in the range of from about 3.6 to about 7); more preferably above about 3.7 (typically in the range of from about 3.7 to about 7).

Удельный объем диоксида кремния у кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет более приблизительно 3,6 (обычно в интервале от примерно 3,6 до примерно 10); предпочтительно более приблизительно 3,8 (обычно в интервале от примерно 3,8 до примерно 10); более предпочтительно свыше приблизительно 4,0 (обычно в интервале от примерно 4,0 до примерно 10), наиболее предпочтительно свыше приблизительно 4,5 (обычно в интервале от примерно 4,5 до примерно 10) и преимущественно более приблизительно 4,7 (обычно в интервале от примерно 4,7 до примерно 10). The specific volume of silica in the calcined high purity diatomite products of the present invention is more than about 3.6 (usually in the range of about 3.6 to about 10); preferably more than about 3.8 (usually in the range of from about 3.8 to about 10); more preferably greater than about 4.0 (typically in the range of about 4.0 to about 10), most preferably greater than about 4.5 (usually in the range of about 4.5 to about 10) and preferably more than about 4.7 (usually in the range of from about 4.7 to about 10).

Удельный объем диоксида кремния у флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению составляет более приблизительно 3,3 (обычно в интервале от примерно 3,3 до примерно 10); предпочтительно более приблизительно 3,5 (обычно в интервале от примерно 3,5 до примерно 10); более предпочтительно свыше приблизительно 3,6 (обычно в интервале от примерно 3,6 до примерно 10), наиболее предпочтительно свыше приблизительно 4,0 (обычно в интервале от примерно 4,0 до примерно 10), преимущественно более приблизительно 5,0 (обычно в интервале от примерно 5,0 до примерно 10), особо предпочтительно более приблизительно 6,0 (обычно в интервале от примерно 6,0 до примерно 10). The specific volume of silica of the fluxed, calcined, high-purity diatomite products of the present invention is more than about 3.3 (typically in the range of about 3.3 to about 10); preferably more than about 3.5 (usually in the range of from about 3.5 to about 10); more preferably greater than about 3.6 (typically in the range of about 3.6 to about 10), most preferably greater than about 4.0 (usually in the range of about 4.0 to about 10), preferably more than about 5.0 (usually in the range of about 5.0 to about 10), particularly preferably more than about 6.0 (typically in the range of about 6.0 to about 10).

8. Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению
Удельный объем диоксида кремния у некальцинированного высокочистого диатомитного продукта по настоящему изобретению составляет более приблизительно 3,5 (обычно в интервале от примерно 3,5 до примерно 7). В более предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния в этом продукте составляет более приблизительно 95 мас.% (SiO2) в пересчете на количество после прокаливания [обычно в интервале от примерно 95 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)] , вследствие чего плотность в мокром состоянии после центрифугирования составляет менее приблизительно 0,28 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,15 до примерно 0,28 г/см3). Этот продукт сохраняет сложную и пористую структуру, свойственную только диатомиту, и проницаемость, которая обычно составляет менее 0,1 Д (обычно в интервале от примерно 0,001 до примерно 0,1 Д). В еще более предпочтительном варианте общее содержание железа в этом продукте составляет менее приблизительно 0,3 мас.% в пересчете на Fe2O3 от количества после прокаливания [обычно в интервале от примерно 0,005 до примерно 0,3 мас.% (Fe2O3)]; а общее содержание алюминия составляет менее 0,5 мас.% в пересчете на Al2O3 [обычно в интервале от примерно 0,01 до примерно 0,5 мас. % (Al2O3)] от количества после прокаливания. Касательно растворимости можно отметить, что удельное сопротивление предпочтительного продукта составляет более приблизительно 50 кОм•см (обычно в интервале от примерно 50 до примерно 250 кОм•см); содержание пиворастворимого железа составляет менее 7 мг Fe/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 7 мг Fe/кг продукта); а содержание пиворастворимого алюминия составляет менее 10 мг Al/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 10 мг Al/кг продукта).
8. High purity diatomaceous products of the present invention
The specific volume of silica of the non-calcined, high-purity diatomite product of the present invention is more than about 3.5 (typically in the range of about 3.5 to about 7). More preferably, the total silica content of this product is more than about 95 wt.% (SiO 2 ), calculated on the amount after calcination [usually in the range of about 95 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )], due to wherein the wet density after centrifugation is less than about 0.28 g / cm 3 (usually in the range of about 0.15 to about 0.28 g / cm 3 ). This product retains a complex and porous structure inherent only to diatomite and a permeability that is typically less than 0.1 D (usually in the range of about 0.001 to about 0.1 D). In an even more preferred embodiment, the total iron content of this product is less than about 0.3 wt.% Based on Fe 2 O 3 of the amount after calcination [typically in the range of about 0.005 to about 0.3 wt.% (Fe 2 O 3 )]; and the total aluminum content is less than 0.5 wt.% in terms of Al 2 O 3 [usually in the range from about 0.01 to about 0.5 wt. % (Al 2 O 3 )] of the amount after calcination. Regarding solubility, it can be noted that the resistivity of the preferred product is more than about 50 kΩ · cm (usually in the range of about 50 to about 250 kΩ · cm); the content of beer-soluble iron is less than 7 mg Fe / kg of product (usually in the range from about the lower detectable limit to about 7 mg Fe / kg of product); and the content of beer-soluble aluminum is less than 10 mg Al / kg of product (usually in the range from about the lower detectable limit to about 10 mg Al / kg of product).

Удельный объем диоксида кремния у кальцинированного высокочистого диатомитного продукта по настоящему изобретению составляет более приблизительно 3,6 (обычно в интервале от примерно 3,6 до примерно 10). В более предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния в этом продукте составляет более приблизительно 98 мас.% (SiO2) в пересчете на количество после прокаливания [обычно в интервале от примерно 98 до примерно 99,9 мас.% (SiO2)] , вследствие чего плотность в мокром состоянии после центрифугирования составляет менее приблизительно 0,27 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,27 г/см3). Этот продукт сохраняет сложную и пористую структуру, свойственную только диатомиту, и проницаемость, которая обычно находится в интервале от примерно 0,05 до примерно 1,5 Д. В еще более предпочтительном варианте общее содержание железа в этом продукте составляет менее приблизительно 0,3 мас. % в пересчете на Fe2O3 от количества после прокаливания [обычно в интервале от примерно 0,005 до примерно 0,3 мас.% (Fe2O3)]; а общее содержание алюминия составляет менее 0,5 мас.% в пересчете на Al2O3 [обычно в интервале от примерно 0,01 до примерно 0,5 мас.% (Al2O3] от количества после прокаливания. Касательно растворимости можно отметить, что удельное сопротивление предпочтительного продукта составляет более приблизительно 80 кОм•см (обычно в интервале от примерно 80 до примерно 250 кОм•см); содержание пиворастворимого железа составляет менее 7 мг Fe/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 7 мг Fe/кг продукта), а содержание пиворастворимого алюминия составляет менее 10 мг Al/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 10 мг Al/кг продукта). Яркость отраженного таким предпочтительным продуктом голубого света равна более 96%.The specific volume of silica of the calcined high purity diatomite product of the present invention is more than about 3.6 (typically in the range of about 3.6 to about 10). In a more preferred embodiment, the total silica content of this product is more than about 98 wt.% (SiO 2 ), calculated on the amount after calcination [usually in the range of about 98 to about 99.9 wt.% (SiO 2 )], due to wherein the wet density after centrifugation is less than about 0.27 g / cm 3 (typically in the range of from about 0.10 to about 0.27 g / cm 3 ). This product retains the complex and porous structure inherent only to diatomite, and permeability, which is usually in the range from about 0.05 to about 1.5 D. In an even more preferred embodiment, the total iron content in this product is less than about 0.3 wt. . % in terms of Fe 2 O 3 of the amount after calcination [usually in the range from about 0.005 to about 0.3 wt.% (Fe 2 O 3 )]; and the total aluminum content is less than 0.5 wt.% in terms of Al 2 O 3 [usually in the range of from about 0.01 to about 0.5 wt.% (Al 2 O 3 ] of the amount after calcination. Concerning solubility, note that the resistivity of the preferred product is more than about 80 kOhm · cm (typically in the range of about 80 to about 250 kOhm · cm); the content of beer-soluble iron is less than 7 mg Fe / kg of product (usually in the range of about the lower detectable limit to approximately 7 mg Fe / kg product), and the beer content soluble aluminum is less than 10 mg Al / kg product (usually in the range from about a lower limit determined to about 10 mg Al / kg product). The brightness of such a preferred product of the reflected blue light is more than 96%.

Удельный объем диоксида кремния у флюсованного кальцинированного высокочистого диатомитного продукта по настоящему изобретению составляет более приблизительно 3,3 (обычно в интервале от примерно 3,3 до примерно 10). В более предпочтительном варианте общее содержание диоксида кремния в этом продукте составляет более приблизительно 92 мас.% (SiO2) в пересчете на количество после прокаливания [обычно в интервале от примерно 92 до примерно 98 мас. % (SiO2)], вследствие чего плотность в мокром состоянии после центрифугирования составляет менее приблизительно 0,29 г/см3 (обычно в интервале от примерно 0,10 до примерно 0,29 г/см3). Этот продукт сохраняет сложную и пористую структуру, свойственную только диатомиту, и проницаемость, которая составляет более приблизительно 1 Д (обычно в интервале от примерно 1 до примерно 50 Д). В еще более предпочтительном варианте общее содержание железа в этом продукте составляет менее приблизительно 0,3 мас.% в пересчете на Fe2O3 от количества после прокаливания [обычно в интервале от примерно 0,005 до примерно 0,3 мас.% (Fe2O3)]; а общее содержание алюминия составляет менее 0,5 мас.% в пересчете на Al2О3 [обычно в интервале от примерно 0,01 до примерно 0,5 мас.% (Al2O3)] от количества после прокаливания. Касательно растворимости следует отметить, что содержание пиворастворимого железа в предпочтительном продукте составляет менее 7 мг Fe/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 7 мг Fe/кг продукта), а содержание пиворастворимого алюминия составляет менее 10 мг Al/кг продукта (обычно в интервале от примерно нижнего определяемого предела до примерно 10 мг Al/кг продукта). Яркость по отраженному таким предпочтительным продуктом голубого света равна более 95%.The specific volume of silica of the fluxed, calcined, high-purity diatomite product of the present invention is more than about 3.3 (typically in the range of about 3.3 to about 10). In a more preferred embodiment, the total silica content of this product is more than about 92 wt.% (SiO 2 ), calculated on the amount after calcination [typically in the range of from about 92 to about 98 wt. % (SiO 2 )], whereby the density in the wet state after centrifugation is less than about 0.29 g / cm 3 (usually in the range from about 0.10 to about 0.29 g / cm 3 ). This product retains the complex and porous structure inherent only to diatomite, and a permeability that is more than about 1 D (usually in the range of from about 1 to about 50 D). In an even more preferred embodiment, the total iron content of this product is less than about 0.3 wt.% Based on Fe 2 O 3 of the amount after calcination [typically in the range of about 0.005 to about 0.3 wt.% (Fe 2 O 3 )]; and the total aluminum content is less than 0.5 wt.% in terms of Al 2 O 3 [usually in the range from about 0.01 to about 0.5 wt.% (Al 2 O 3 )] of the amount after calcination. Regarding solubility, it should be noted that the content of beer-soluble iron in the preferred product is less than 7 mg Fe / kg of product (usually in the range from about the lower limit to about 7 mg Fe / kg of product), and the content of beer-soluble aluminum is less than 10 mg Al / kg product (usually in the range from about the lower detectable limit to about 10 mg Al / kg of product). The brightness of the blue light reflected by such a preferred product is more than 95%.

9. Сопоставление высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению с известными диатомитными продуктами
Значительные усилия, направленные на превращение низкосортных диатомовых земель в более высокосортные минералы, привели к получению диатомитных продуктов, которые по своим качествам в целом по существу эквивалентны техническим продуктам, получаемым из природно улучшенных минералов. В качестве примеров можно назвать работы Norman и Ralston (1940), Bartuska и Kalina (1968a, 1968b), Vistman и Picard (1972), Tarhanic и Kortisova (1979), Xiao (1987), Li (1989), Liang (1990), Zhong и др. (1991), Brozek и др. (1992), Wang (1992), Cai и др. (1992) и Videnov и др. (1993). По уникальному сочетанию свойств ни один из таких продуктов, явившихся результатом этих разработок, не достигает уровня высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению.
9. Comparison of the high purity diatomite products of the present invention with known diatomite products
Significant efforts aimed at turning low-grade diatomaceous lands into higher-grade minerals led to the production of diatomaceous products, which in their qualities are essentially equivalent to technical products obtained from naturally improved minerals. Examples include Norman and Ralston (1940), Bartuska and Kalina (1968a, 1968b), Vistman and Picard (1972), Tarhanic and Kortisova (1979), Xiao (1987), Li (1989), Liang (1990) Zhong et al. (1991), Brozek et al. (1992), Wang (1992), Cai et al. (1992) and Videnov et al. (1993). By a unique combination of properties, none of these products resulting from these developments reaches the level of the high-purity diatomite products of the present invention.

Более уместно в связи с этим упомянуть несколько диатомитных продуктов, которые получены с улучшением единственного целевого свойства, поскольку эти продукты предназначены для достижения уникальных свойств. Так, например, Thompson и Barr (1907), Barr (1907), Vereinigte (1913, 1928), Koech (1927), Swallen (1950), Suzuki и Tomizawa (1971), Bradley и McAdam (1979), Nielsen и Vogelsang (1979), Heyse и Feigl (1980) и Mitsui и др. (1989) сосредоточили свои усилия на получении продуктов только с пониженным общим содержанием железа или растворимого железа и лишь незначительным улучшением, о котором сообщалось, других важных свойств, если этого удавалось достичь. Диатомитный продукт, полученный Baly (1939), характеризовался низким содержанием органических веществ, Codolini (1953), Pesce (1955, 1959), Martin и Goodbue (1968) и Munn (1970) получили диатомитные продукты с относительно высокой яркостью, но о влиянии на другие важные свойства не сообщалось. It is more appropriate in this connection to mention several diatomaceous products, which are obtained with the improvement of a single target property, since these products are designed to achieve unique properties. For example, Thompson and Barr (1907), Barr (1907), Vereinigte (1913, 1928), Koech (1927), Swallen (1950), Suzuki and Tomizawa (1971), Bradley and McAdam (1979), Nielsen and Vogelsang (1979), Heyse and Feigl (1980) and Mitsui et al. (1989) focused their efforts on producing products with only a reduced total iron or soluble iron content and only a slight improvement, reported other important properties, if possible . The diatomite product obtained by Baly (1939) was characterized by a low content of organic substances, Codolini (1953), Pesce (1955, 1959), Martin and Goodbue (1968) and Munn (1970) received diatomite products with relatively high brightness, but the effect on other important properties not reported.

В некоторых случаях, как сообщалось, получали диатомитные продукты, у которых было улучшено более одного свойства. Полученный Enzinger (1901) диатомитный продукт в то же самое время обладал пониженной обычной растворимостью. Диатомитные продукты, полученные Bregar (1955), Cruder и vy др. (1958) и Nishamura (1958), проявляли более высокую яркость в сочетании с пониженным общим содержанием железа. Флюсованный кальцинированный диатомитный продукт, полученный Smith (1991а, б, в; 1992а, б, в; 1993; 1994а, б), обладал улучшенным содержанием растворимых поливалентных катионов. Во всех этих случаях сообщения о влиянии на другие важные свойства отсутствовали. In some cases, it was reported that diatomite products were obtained in which more than one property was improved. The diatomite product obtained by Enzinger (1901) at the same time had a reduced normal solubility. Diatomite products obtained by Bregar (1955), Cruder and vy et al. (1958) and Nishamura (1958) showed a higher brightness in combination with a reduced total iron content. The fluxed calcined diatomite product obtained by Smith (1991a, b, c; 1992a, b, c; 1993; 1994a, b) had an improved content of soluble polyvalent cations. In all these cases, there were no reports of effects on other important properties.

Продукт, полученный Schuetz (1935), характеризовался относительно высоким общим содержанием диоксида кремния [94,6% (SiO2)] и общим содержанием железа 0,5% (Fe2O3), но общее содержание алюминия в продукте все еще составляло 2,5% (Al2O3). Хотя Filho и Mariz da Veiga (1980) получили продукт с низким общим содержанием алюминия (0,28% Al2O3) и общим содержанием железа 0,31% (Fe2O3), общее содержание кремния составляло только 92,6% (SiO2), а остаточная потеря при прокаливании 1,3% указывала на то, что диатомитный продукт все еще оставался нечистым.The product obtained by Schuetz (1935) was characterized by a relatively high total silica content [94.6% (SiO 2 )] and a total iron content of 0.5% (Fe 2 O 3 ), but the total aluminum content in the product was still 2 5% (Al 2 O 3 ). Although Filho and Mariz da Veiga (1980) obtained a product with a low total aluminum content (0.28% Al 2 O 3 ) and a total iron content of 0.31% (Fe 2 O 3 ), the total silicon content was only 92.6% (SiO 2 ), and a residual loss on ignition of 1.3% indicated that the diatomite product was still unclean.

Из исходных материалов, кремнийдиоксидный компонент которых представлял собой смесь приблизительно 65% диатомита, 30% кварца и в общей сложности 5% силикатов, Marcus и Creanga (1965) и вновь Marcus (1967) были получены продукты с интересными свойствами, включая общее содержание диоксида кремния до 98,5% (SiO2), низкое общее содержание железа 0,06% (Fe2O3) и общее содержание алюминия всего 0,36% (Al2O3). О фактической концентрации кристаллического кварца, остающегося в продуктах, не сообщалось, но весь остаточный кристаллический кварц охватывался, вероятно, общим содержанием диоксида кремния, частично лишая, таким образом, продукты всех преимуществ, достигаемых благодаря сложной и пористой структуре диатомита. Приводимая высокая плотность в мокром состоянии продуктов (не менее 0,43 г/см3) подтверждает, что заметная часть общего содержания диоксида кремния, о которой сообщалось, приходилась на недиатомовый диоксид кремния. Наивысшее значение удельного объема диоксида кремния, полученное расчетным путем для упомянутых продуктов, составляет 2,3, что явно указывает на диатомит с низкими эффективностью и качеством. В действительности эти продукты характеризуются плотностью, которая значительно превышает плотность технических диатомитных продуктов, вследствие чего они непривлекательны или в целом непригодны для основных областей применения диатомитных продуктов. Кроме того, Marcus и Creanga (1965) и вновь Marcus (1967) не приводят данных об остаточном содержании растворимых алюминия и железа, которые имеют решающее значение для многих областей применения диатомитных продуктов.From the starting materials, the silicon dioxide component of which was a mixture of approximately 65% diatomite, 30% quartz and a total of 5% silicates, Marcus and Creanga (1965) and again Marcus (1967) obtained products with interesting properties, including the total content of silicon dioxide up to 98.5% (SiO 2 ), a low total iron content of 0.06% (Fe 2 O 3 ) and a total aluminum content of only 0.36% (Al 2 O 3 ). The actual concentration of crystalline quartz remaining in the products was not reported, but all the residual crystalline quartz was probably covered by the total content of silicon dioxide, thus partially depriving the products of all the advantages achieved due to the complex and porous structure of diatomite. The reported high wet density of the products (at least 0.43 g / cm 3 ) confirms that a notable portion of the total silica reported was accounted for non-diatom silica. The highest value of the specific volume of silicon dioxide obtained by calculation for the mentioned products is 2.3, which clearly indicates diatomite with low efficiency and quality. In fact, these products are characterized by a density that is significantly higher than the density of technical diatomaceous products, as a result of which they are unattractive or generally unsuitable for the main areas of application of diatomite products. In addition, Marcus and Creanga (1965) and again Marcus (1967) do not provide data on the residual soluble aluminum and iron content, which are crucial for many applications of diatomaceous products.

Б. Методы получения высокочистых биогенных кремнийдиоксидных продуктов
1. Методы получения некальцинированного продукта
Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению могут быть получены с применением определенной последовательности технологических стадий, осуществляемых в следующем порядке: (I) измельчение во фрикционной мельнице, (II) обработка в гидроциклоне, (III) флотация и необязательно (IV) выщелачивание. Можно также осуществлять последующие технологические стадии, такие как кальцинирование или флюсованное кальцинирование.
B. Methods for the production of high purity biogenic silicon dioxide products
1. Methods of obtaining non-calcined product
The high-purity diatomite products of the present invention can be obtained using a specific sequence of technological steps, carried out in the following order: (I) grinding in a friction mill, (II) processing in a hydrocyclone, (III) flotation and optionally (IV) leaching. Subsequent process steps, such as calcining or fluxing, can also be carried out.

В типичном методе диатомовую землю в виде сырого минерала измельчают до размера, который можно дополнительно уменьшать помолом до такой степени, при которой материал проходит через грубое, с крупными ячейками сито. В минерал добавляют воду и смесь подвергают мокрому измельчению во фрикционной мельнице с получением однородного шлама частиц, которые проходят через тонкое, с мелкими ячейками сито. Этот шлам вводят в гидроциклон, конструкция которого рассчитана на образование верхнего продукта, включающего частицы гораздо меньшего среднего размера, с эффективным отделением более тяжелых минеральных примесей (в нижнем продукте гидроциклона) от диатомита (в верхнем продукте гидроциклона). Верхний продукт гидроциклона направляют в процесс обратной флотации, в ходе протекания которого в выбранных условиях (например, величина pH, концентрация твердых частиц и т.д.) примеси концентрируются в пене, в которую для повышения концентрации и удаления примесей добавляют коллектор (например, жирный амин), тогда как обогащенную диатомитную фракцию отделяют и рекуперируют. Для улучшения очистки обогащенную диатомитную фракцию выщелачивают в соответствующей среде и в особых условиях (например, кислотной обработкой), что позволяет дополнительно удалять остаточные примеси, затем тщательно промывают деионизированной водой. На этом этапе высокочистый диатомит обезвоживают, уплотняют и сушат. In a typical method, diatomaceous earth in the form of a raw mineral is crushed to a size that can be further reduced by grinding to such an extent that the material passes through a coarse, with large mesh sieve. Water is added to the mineral and the mixture is wet milled in a friction mill to obtain a uniform slurry of particles that pass through a fine, fine-mesh sieve. This slurry is introduced into a hydrocyclone, the design of which is designed to form an overhead product that includes particles of a much smaller average size, with the effective separation of heavier mineral impurities (in the lower hydrocyclone product) from diatomite (in the upper hydrocyclone product). The upper product of the hydrocyclone is sent to the reverse flotation process, during which, under the chosen conditions (for example, pH, concentration of solid particles, etc.), impurities are concentrated in a foam, into which a collector (for example, greasy) is added to increase the concentration and remove impurities amine), while the enriched diatomite fraction is separated and recovered. To improve the purification, the enriched diatomite fraction is leached in an appropriate medium and under special conditions (for example, acid treatment), which allows additional residual impurities to be removed, then washed thoroughly with deionized water. At this stage, high-purity diatomaceous earth is dehydrated, compacted and dried.

Предпочтительный метод приготовления некальцинированного высокочистого диатомитного продукта по настоящему изобретению и свойства готового продукта проиллюстрированы в приведенном ниже примере 1. A preferred method for preparing a non-calcined, high-purity diatomite product of the present invention and the properties of the finished product are illustrated in Example 1 below.

2. Методы получения кальцинированных продуктов
Некальцинированный высокочистый диатомитный продукт далее можно очищать кальцинированием с получением кальцинированного продукта. Условия и методы кальцинирования обычно выбирают таким образом, чтобы достигались такая степень спекания и агломерация диатомитных частиц, которые необходимы для обеспечения конкретного расхода потока продукта. Кальцинирование можно проводить в диапазоне температур, которые определенно превышают ~ 110oC, необходимом для сушки под атмосферным давлением, а обычно от более примерно 300 до примерно 1300oC, при приемлемой продолжительности выдержки, обычно в зависимости от применяемого для кальцинирования оборудования в пределах 2-120 мин. Кальцинирование обычно проводят на воздухе или на воздухе, обогащенном кислородом (т.е. O2), или на воздухе, обогащенном горючими газами, например монооксидом углерода (т.е. CO), или диоксидом углерода (т.е. CO2), хотя возможно кальцинирование в другой атмосфере. Кальцинирование может быть осуществлено с применением статических средств, например с помощью муфельной печи, туннельной печи или печи с выкатным подом, или динамических средств, например, с помощью вращающейся печи или в аппарате с псевдоожиженным слоем. Кальцинирование является весьма гибким методом получения диатомитных вспомогательных фильтровальных веществ, обладающих проницаемостью для различного расхода потока, обычно в интервале 0,05-1,5 Д.
2. Methods for producing calcined products
Uncalcified high-purity diatomite product can then be purified by calcination to obtain a calcined product. Calcination conditions and methods are usually chosen so that the degree of sintering and agglomeration of diatomaceous particles is achieved, which are necessary to ensure a specific flow rate of the product. Calcination can be carried out in a temperature range that definitely exceeds ~ 110 o C required for drying under atmospheric pressure, and usually from more than about 300 to about 1300 o C, with an acceptable exposure time, usually depending on the equipment used for calcination, within 2 -120 min. Calcination is usually carried out in air or in air enriched with oxygen (i.e., O 2 ) or in air enriched in combustible gases, for example carbon monoxide (i.e. CO), or carbon dioxide (i.e. CO 2 ) although calcination is possible in a different atmosphere. Calcination can be carried out using static means, for example, using a muffle furnace, a tunnel furnace or a hearth furnace, or dynamic means, for example, using a rotary furnace or in a fluidized bed apparatus. Calcination is a very flexible method for producing diatomaceous filter aids with permeability for various flow rates, usually in the range of 0.05-1.5 D.

Предпочтительный метод получения кальцинированного высокочистого диатомитного продукта по настоящему изобретению и свойства готового продукта проиллюстрированы в приведенном ниже примере 2. A preferred method for producing a calcined high purity diatomite product of the present invention and the properties of the finished product are illustrated in Example 2 below.

3. Методы получения флюсованных кальцинированных продуктов
Некальцинированный высокочистый диатомитный продукт далее можно очищать и агломерировать кальцинированием в присутствии флюса с получением флюсованного кальцинированного продукта. Условия и методы кальцинирования, описанные выше, также можно применять для флюсованного кальцинирования. Обычно присутствие флюса во время кальцинирования позволяет снизить температуру, при которой протекают спекание и агломерация диатомитных частиц, давая тем самым возможность образовываться более крупным агломератам и расширяя диапазон проницаемости вспомогательных фильтровальных веществ до приблизительно 50 Д. Приемлемые флюсы включают соли щелочных металлов группы IA Периодической таблицы элементов, прежде всего те, которые образуются с участием натрия (т. е. Na). Примерами наиболее эффективных из применяемых на практике флюсов являются карбонат натрия (т.е. кальцинированная сода, Na2CO3), гидроксид натрия (т.е. NaOH) и хлорид натрия (т.е. NaCl).
3. Methods for producing fluxed calcined products
An uncalcified high-purity diatomite product can then be purified and agglomerated by calcination in the presence of flux to obtain a fluxed calcined product. The calcination conditions and methods described above can also be used for fluxed calcination. Typically, the presence of flux during calcination reduces the temperature at which sintering and agglomeration of diatomaceous particles occur, thereby allowing larger agglomerates to form and expanding the permeability range of filter aids to approximately 50 D. Suitable fluxes include alkali metal salts of group IA of the Periodic Table of Elements , primarily those that are formed with the participation of sodium (i.e., Na). Examples of the most effective fluxes used in practice are sodium carbonate (i.e., soda ash, Na 2 CO 3 ), sodium hydroxide (i.e., NaOH) and sodium chloride (i.e., NaCl).

Предпочтительный метод получения флюсованного кальцинированного высокочистого диатомитного продукта по настоящему изобретению и свойства готового продукта проиллюстрированы в приведенном ниже примере 3. A preferred method for preparing the fluxed, calcined, high-purity diatomite product of the present invention and the properties of the finished product are illustrated in Example 3 below.

4. Дальнейшие модификации продуктов
Возможны также дальнейшие модификации высокочистых диатомитных продуктов. Так, например, очищенный продукт можно далее обрабатывать для улучшения одного или нескольких конкретных свойств этого высокочистого продукта (например, содержания растворимых примесей, общего содержания
диоксида кремния, плотности в мокром состоянии после центрифугирования или яркости) или получения нового продукта для особой цели применения.
4. Further product modifications
Further modifications of highly pure diatomite products are also possible. So, for example, the purified product can be further processed to improve one or more specific properties of this highly pure product (for example, soluble impurities, total content
silica, density in the wet state after centrifugation or brightness) or to obtain a new product for a particular purpose of use.

а. Промывка кислотой
Продукты другого класса из некальцинированных, кальцинированных или флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов, описанных выше, могут быть получены промывкой кислым веществом, за которой следует промывка деионизированной водой для удаления остаточной кислоты, и последующей сушкой. Приемлемые кислоты включают минеральные кислоты, например серную кислоту (т.е. H2SO4), соляную кислоту (т.е. HCl), фосфорную кислоту (т. е. H3PO4) или азотную кислоту (т.е. HNO3), а также органические кислоты, например лимонную кислоту (т.е. C6H8O7) или уксусную кислоту (т.е. CH3COOH).
a. Acid wash
Another class of products from non-calcined, calcined or fluxed calcined, high-purity diatomite products described above can be obtained by washing with an acidic substance, followed by washing with deionized water to remove residual acid, and then drying. Suitable acids include mineral acids, e.g., sulfuric acid (i.e., H 2 SO 4 ), hydrochloric acid (i.e., HCl), phosphoric acid (i.e., H 3 PO 4 ), or nitric acid (i.e. HNO 3 ), as well as organic acids, for example citric acid (i.e., C 6 H 8 O 7 ) or acetic acid (i.e., CH 3 COOH).

б. Обработка поверхности
Продукты другого класса могут быть получены обработкой поверхности некальцинированных, кальцинированных или флюсованных кальцинированных высокочистых диатомитных продуктов, описанных выше. Так, например, поверхность продуктов можно модифицировать, в частности силанизацией, с целью сделать эту поверхность либо более гидрофобной, либо более гидрофильной.
b. Surface treatment
Another class of products can be obtained by surface treatment of non-calcined, calcined or fluxed calcined highly pure diatomite products described above. So, for example, the surface of the products can be modified, in particular by silanization, in order to make this surface either more hydrophobic or more hydrophilic.

Так, в частности, высокочистый диатомитный продукт можно поместить в пластмассовый сосуд и небольшими порциями добавлять в этот сосуд диметилдихлорсилан [т.е. SiCl2(CH3)2 или гексаметилдисилазан (CH3)3Si-NH-Si(CH3)3] . Реакцию проводят на поверхности в паровой фазе в течение 24 ч, в результате чего образуются более гидрофобные продукты. Такие продукты находят применение в композициях, используемых в хроматографии, а также, когда они находятся в сочетании с другими гидрофобными материалами, для улучшения механических эксплуатационных средств, например, в тех областях техники, где предусмотрено участие углеводородов и масел.Thus, in particular, a high-purity diatomite product can be placed in a plastic vessel and dimethyldichlorosilane [i. SiCl 2 (CH 3 ) 2 or hexamethyldisilazane (CH 3 ) 3 Si-NH-Si (CH 3 ) 3 ]. The reaction is carried out on the surface in the vapor phase for 24 hours, resulting in the formation of more hydrophobic products. Such products find application in the compositions used in chromatography, as well as when they are combined with other hydrophobic materials, to improve mechanical operational means, for example, in those technical fields where the participation of hydrocarbons and oils is provided.

Аналогичным образом высокочистый диатомитный продукт можно вводить во взаимодействие, например, его суспендированием в растворе, содержащем 10% (масса/объем) аминопропилтриэтоксисилана (т.е. C9H23NO3Si) в воде, кипячением с обратным холодильником при 70oC в течение 3 ч, фильтрованием смеси и сушкой оставшихся твердых частиц с получением более гидрофильных продуктов. Такие продукты находят применение в композициях, используемых в хроматографии, когда они находятся в сочетании с водными системами для достижения улучшенных механических эксплуатационных свойств, и для дальнейшей дериватизации продукта, содержащего превращенные концевые гидроксильные (т.е. -ОН) функциональные группы на поверхности этого высокочистого диатомитного продукта, в аминопропильные группы [т.е. -(CH2)3NH2].Similarly, a high-purity diatomite product can be reacted, for example, by suspending it in a solution containing 10% (w / v) aminopropyltriethoxysilane (i.e., C 9 H 23 NO 3 Si) in water, refluxing at 70 o C for 3 hours, filtering the mixture and drying the remaining solid particles to obtain more hydrophilic products. Such products find application in the compositions used in chromatography when they are combined with aqueous systems to achieve improved mechanical performance and to further derivatize a product containing converted terminal hydroxyl (i.e., -OH) functional groups on the surface of this highly pure diatomite product into aminopropyl groups [i.e. - (CH 2 ) 3 NH 2 ].

в. Дериватизация органическими веществами
Гидрофильные (например, силанизированные) модифицированные высокочистые диатомитные продукты можно далее вводить во взаимодействие с целью связать органические соединения, например белок; благодаря этому диатомитный продукт служит подложкой для иммобилизации органического соединения. Модифицированный таким путем продукт находит применение в таких областях техники, как афинная хроматография и биохимическая очистка.
in. Derivatization with Organic Compounds
Hydrophilic (eg, silanized) modified high-purity diatomite products can then be reacted to bind organic compounds, for example protein; due to this, the diatomite product serves as a substrate for immobilization of the organic compound. Modified in this way, the product finds application in areas of technology such as affinity chromatography and biochemical purification.

Ранее описан (Hermanson, 1992) ряд других реакций, относящихся к дериватизации диатомитных продуктов. Однако в результате дериватизации высокочистых диатомитных продуктов по настоящему изобретению, которые проявляют уникальное сочетание свойств, таких как высокая степень чистоты и низкая плотность, получают модифицированные продукты с существенно более высокой эффективностью. A series of other reactions related to the derivatization of diatomite products have been previously described (Hermanson, 1992). However, as a result of the derivatization of the high-purity diatomite products of the present invention, which exhibit a unique combination of properties, such as high purity and low density, modified products with significantly higher efficiency are obtained.

Совершенно очевидно, что аналогично вышеописанному могут быть осуществлены многие другие модификации и варианты выполнения изобретения, не выходя при этом за его объем и сущность, вследствие чего необходимо принимать во внимание только те ограничения, которые приведены в прилагаемой формуле изобретения. It is obvious that, similarly to the above, many other modifications and embodiments of the invention can be made without departing from its scope and essence, as a result of which it is necessary to take into account only those restrictions that are given in the attached claims.

В. Методы применения высокочистых биогенных кремнийдиоксидных продуктов
Высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению и их дальнейшие модификации могут быть использованы при переработке, обработке или приготовлении других материалов.
B. Methods for the use of high purity biogenic silicon dioxide products
The high-purity diatomite products of the present invention and their further modifications can be used in the processing, processing or preparation of other materials.

При фильтровании высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению и их дальнейшие модификации могут быть нанесены на мембрану с целью повысить прозрачность и увеличить расход потока в процессах фильтрования или добавлены непосредственно в фильтруемую жидкость с целью уменьшить нагрузку нежелательных частиц на мембрану. Во время фильтрования эти продукты можно применять в сочетании с другими средами, например с целлюлозой, активированным древесным углем, глиной или другими материалами. Такие продукты могут быть использованы также при приготовлении композиционных материалов, в которых они гомогенно компаундированы с другими компонентами, в виде листов, прокладок или гильз. Соответствующий выбор той модификации, которая для высокочистых диатомитных продуктов предпочтительна, определяется конкретной целью применения. Так, например, в процессе фильтрования, для которого требуется исключительно высокая прозрачность, но допустим уменьшенный расход потока фильтруемого материала, может оказаться предпочтительным высокочистый диатомитный продукт некальцинированного или кальцинированного класса. В другом случае в процессе фильтрования, в котором требуется большой расход потока, но нет необходимости в исключительно высокой прозрачности, может быть предпочтительным высокочистый диатомитный продукт флюсованного кальцинированного класса. Аналогичные рассуждения применимы и в случае высокочистых диатомитных продуктов, когда их используют в сочетании с другими материалами или при приготовлении композиционных материалов, содержащих эти продукты. Аналогично этому количество продукта, которое используют, определяется конкретным процессом, проводимым с его участием. When filtering, the high-purity diatomite products of the present invention and their further modifications can be applied to the membrane in order to increase transparency and increase the flow rate in the filtering processes or added directly to the filtered liquid in order to reduce the load of undesirable particles on the membrane. During filtration, these products can be used in combination with other media, such as cellulose, activated charcoal, clay or other materials. Such products can also be used in the preparation of composite materials in which they are homogeneously compounded with other components, in the form of sheets, gaskets or sleeves. The appropriate choice of the modification that is preferred for high-purity diatomite products is determined by the specific purpose of the application. For example, in a filtering process that requires exceptionally high transparency, but a reduced flow rate of the filtered material is acceptable, a highly pure diatomite product of a non-calcined or calcined class may be preferred. Alternatively, in a filtration process that requires a large flow rate but does not require extremely high transparency, a highly pure diatomaceous product of a fluxed, calcined class may be preferred. Similar considerations apply to highly pure diatomite products when they are used in combination with other materials or in the preparation of composite materials containing these products. Similarly, the amount of product that is used is determined by the specific process carried out with its participation.

Применение этих высокочистых диатомитных продуктов в качестве функциональных наполнителей, например, в составе красок и материалов для нанесения покрытий или в полимерах обычно осуществляют прямым введением в композицию в концентрации, необходимой для целевого эффекта. Матирующее свойство таких продуктов как в красках, так и материалах для нанесения покрытий, а также способность таких продуктов придавать неслипаемость полимерам достигаются неоднородностью поверхности, обусловленной пористой, сложной структурой диатомита. The use of these high-purity diatomite products as functional fillers, for example, in paints and coating materials or in polymers, is usually carried out by direct incorporation into the composition at a concentration necessary for the desired effect. The matting property of such products both in paints and coating materials, as well as the ability of such products to provide non-sticking properties to polymers are achieved by surface heterogeneity due to the porous, complex structure of diatomite.

Силанизированные гидрофобные или гидрофильные продукты необходимы в том случае, когда их свойства дополнительно улучшают фильтрующие или эксплуатационные характеристики функциональных наполнителей благодаря их более высокой совместимости с другими материалами или компонентами при применении с конкретной целью. Изменение поверхностных характеристик благодаря силанизированию имеет решающее значение для применения в хроматографии, поскольку эти характеристики оказывают сильное влияние на эффективность хроматографического разделения в случае особых систем. Так, например, гидрофобные поверхности хроматографического носителя снижают поверхностную активность носителя и в значительной мере уменьшают образование "хвостов", когда его применяют для аналитического определения многих органических соединений, таких как пестициды. Silanized hydrophobic or hydrophilic products are necessary when their properties further improve the filtering or performance characteristics of functional fillers due to their higher compatibility with other materials or components when used for a specific purpose. The change in surface characteristics due to silanization is crucial for use in chromatography, since these characteristics have a strong influence on the efficiency of chromatographic separation in the case of special systems. For example, the hydrophobic surfaces of a chromatographic carrier decrease the surface activity of the carrier and significantly reduce the formation of “tails” when it is used for the analytical determination of many organic compounds, such as pesticides.

Эти продукты также необходимы для дальнейшей дериватизации органическими веществами, такой как сочетание белка с аминосиланизированной подложкой. Так, например, протеин А, полипептид, полученный из бактериального источника, сочетают с аминосиланизированной подложкой на диатомитной основе для применения при клиническом лечении иммунологических заболеваний (Jones, 1992). These products are also necessary for further derivatization with organic substances, such as the combination of a protein with an aminosilanized support. For example, protein A, a polypeptide obtained from a bacterial source, is combined with an aminosilanized diatomite-based support for use in the clinical treatment of immunological diseases (Jones, 1992).

Высокочистые продукты по настоящему изобретению и их дальнейшие модификации могут найти применение во многих других областях техники. The high-purity products of the present invention and their further modifications may find application in many other areas of technology.

Г. Примеры
Некоторые высокочистые диатомитные продукты по настоящему изобретению и методы их получения описаны в следующих примерах, которые представлены только с иллюстративной, а не с ограничительной целью.
D. Examples
Some highly pure diatomite products of the present invention and methods for their preparation are described in the following examples, which are presented for illustrative and not restrictive purposes only.

Пример 1
Высокочистый биогенный кремнийдиоксидный продукт (некальцинированный)
Диатомовую землю в виде сырого минерала дробили и мололи в молотковой мельнице таким образом, чтобы материал просеивался через сито 12 меш (т.е. с размером отверстий приблизительно 1,82 мм), суспендировали в воде с достижением плотности суспензии 20-23% твердых частиц, а затем измельчали во фрикционной мельнице с тем, чтобы материал проходил через сито 100 меш (с размером отверстий приблизительно 174 мкм). Шлам разбавляли водой до содержания твердых частиц 8-10% и вводили в 1-дюймовый (2,5 см) гидроциклон, который работал под давлением 50-60 фунтов на квадратный дюйм (345-414 кПа). Верхний продукт включал частицы среднего размера 10-12 мкм. Перед добавлением коллектор готовили растворением трипентиламина [т.е. N(C5H11)3] в уксусной кислоте (т. е. CH3COOH) в равных объемах. На стадии предварительной обработки с помощью серной кислоты (т.е. H2SO4) значение pH диатомитного верхнего продукта регулировали таким образом, чтобы оно находилось в интервале 3-5, и вводили трипентиламиновый раствор в количестве, достаточном для того, чтобы на 1000 кг сухого вещества приходилось 360-390 г добавленного трипентиламина. Далее механическую флотацию осуществляли в две стадии: стадии черновой обработки и стадии удаления примесей. Диатомитный флотационный продукт со второй стадии, стадии удаления примесей, возвращали в процесс в сочетании с верхним продуктом гидроциклона на первую стадию флотации, стадию черновой обработки, с подачей трипентиламинового раствора непосредственно во флотационные камеры в количестве, достаточном для добавления 240-260 г дополнительного трипентиламина на 1000 кг сухого вещества. Процесс флотации в целом регулировали таким образом, чтобы обеспечить 60-65%-ный выход флотационного продукта. Далее этот флотационный продукт загущали до достижения плотности суспензии 10% твердых частиц с использованием 600 г продукта SuperFloc 127 Plus { Cytec, полиакриламидного [т. е. CH-CH(CONH2)n] хлопьеобразующего агента} на 1000 кг сухого вещества, а затем выщелачивали в течение 2 ч 2н. серной кислотой (т. е. H2SO4), температуру которой поддерживали на уровне 90-95oC. Суспензию обезвоживали с помощью напорного фильтра, фильтровальный пирог промывали деионизированной водой до достижения минимального удельного сопротивления промывочной воды 250 кOм•см, а затем при 110oC сушили на воздухе в сушильном шкафу до постоянного веса.
Example 1
High purity biogenic silicon dioxide product (non-calcined)
The diatomaceous earth in the form of a raw mineral was crushed and ground in a hammer mill so that the material was sieved through a 12 mesh sieve (i.e., with a hole size of approximately 1.82 mm), suspended in water to achieve a suspension density of 20-23% solids and then crushed in a friction mill so that the material passes through a 100 mesh sieve (with a hole size of approximately 174 μm). The sludge was diluted with water to a solids content of 8-10% and introduced into a 1-inch (2.5 cm) hydrocyclone, which operated at a pressure of 50-60 psi (345-414 kPa). The top product included particles of average size 10-12 microns. Before addition, the collector was prepared by dissolving trypentylamine [i.e. N (C 5 H 11 ) 3 ] in acetic acid (ie, CH 3 COOH) in equal volumes. In the pretreatment step with sulfuric acid (i.e., H 2 SO 4 ), the pH of the diatomaceous top product was adjusted so that it was in the range of 3-5, and a tripentylamine solution was added in an amount sufficient to 1000 kg of dry matter accounted for 360-390 g of added tripentylamine. Next, mechanical flotation was carried out in two stages: the stage of roughing and the stage of removal of impurities. The diatomite flotation product from the second stage, the impurity removal stage, was returned to the process in combination with the hydrocyclone overhead product to the first flotation stage, the roughing stage, with the supply of trypentylamine solution directly to the flotation chambers in an amount sufficient to add 240-260 g of additional tryptylamine per 1000 kg of dry matter. The flotation process was generally regulated in such a way as to provide a 60-65% yield of flotation product. This flotation product was then thickened to a suspension density of 10% solid particles using 600 g of SuperFloc 127 Plus {Cytec, polyacrylamide [t. e. CH-CH (CONH 2 ) n ] flocculating agent} per 1000 kg of dry matter, and then leached for 2 hours 2n. sulfuric acid (i.e., H 2 SO 4 ), the temperature of which was maintained at 90-95 o C. The suspension was dehydrated with a pressure filter, the filter cake was washed with deionized water until the minimum specific resistance of the wash water was 250 kOhm · cm, and then at 110 ° C., air dried in an oven to constant weight.

При последующем анализе устанавливали, что общее содержание диоксида кремния в некальцинированном продукте по настоящему изобретению из этого примера составляло 99,1 мас.% (SiO2) от количества после прокаливания, как это определяли по флуоресцентной рентгенограмме с применением метода со сплавленной тетраборатной матрицей. Далее общее содержание алюминия в этом продукте составляло 0,31 мас.% (в пересчете на Al2O3), а общее содержание железа было равным 0,15 мас.% (в пересчете на Fe2O3), как это определяли по флуоресцентной рентгенограмме с применением метода со сплавленной тетраборатной матрицей. Его плотность в мокром состоянии после центрифугирования составляла 0,27 г/см3. Расчеты, проведенные с использованием этой информации, показали, что удельный объем диоксида кремния у этого продукта составлял 3,7 и что по этому показателю он превосходил любой продукт в классе некальцинированных диатомитных продуктов (см., например, таблицу, пример 1).Subsequent analysis determined that the total silica content of the non-calcined product of the present invention from this example was 99.1 wt.% (SiO 2 ) of the amount after calcination, as determined by fluorescence X-ray diffraction using the fused tetraborate matrix method. Further, the total aluminum content in this product was 0.31 wt.% (In terms of Al 2 O 3 ), and the total iron content was 0.15 wt.% (In terms of Fe 2 O 3 ), as determined by fluorescence radiograph using the fused tetraborate matrix method. Its density in the wet state after centrifugation was 0.27 g / cm 3 . Calculations using this information showed that the specific volume of silicon dioxide in this product was 3.7 and that this indicator exceeded any product in the class of non-calcined diatomite products (see, for example, table, example 1).

Содержание пиворастворимого железа в продукте из этого примера составляло менее 5 мг Fe/кг продукта, содержание пиворастворимого алюминия менее 8 мг Al/кг продукта, а удельное сопротивление 62 кOм•см, что дополнительно свидетельствовало о его чистоте. The content of beer-soluble iron in the product of this example was less than 5 mg Fe / kg of product, the content of beer-soluble aluminum was less than 8 mg Al / kg of product, and the specific resistance was 62 kOhm · cm, which further indicated its purity.

Пример 2
Высокочистый биогенный кремнийдиоксидный продукт (кальцинированный)
Продукт из приведенного выше примера 1 далее измельчали для некоторого уменьшения среднего размера частиц на 1 мкм и кальцинировали на воздухе при температуре 2150oF (≈ 1175oC) при продолжительности пребывания 40 мин. Далее этот материал диспергировали на воздухе, давали ему остыть до комнатной температуры во влажной окружающей среде и классифицировали сортировкой, чтобы проницаемость находилась в диапазоне известного кальцинированного продукта, составляя приблизительно 0,3 Д.
Example 2
High purity biogenic silicon dioxide product (calcined)
The product from Example 1 above was further ground to reduce the average particle size by 1 μm and calcined in air at 2150 ° F (≈ 1175 ° C) for a residence time of 40 minutes. Further, this material was dispersed in air, allowed to cool to room temperature in a humid environment and classified by sorting so that the permeability was in the range of the known calcined product, amounting to approximately 0.3 D.

При последующем анализе устанавливали, что общее содержание диоксида кремния в кальцинированном продукте по настоящему изобретению из данного примера составляло 99,6 мас.% (SiO2) при ничтожной потере количества в результате прокаливания, как это определяли по флуоресцентной рентгенограмме с применением метода со сплавленной тетраборатной матрицей. Общее содержание алюминия в этом продукте составляло 0,31 мас.% в пересчете на Al2O3, а общее содержание железа было равным 0,09 мас.% в пересчете на Fe2O3, как это определяли по флуоресцентной рентгенограмме с применением метода со сплавленной тетраборатной матрицей. Его плотность в мокром состоянии после центрифугирования составляла 0,21 г/см2. Расчеты, проведенные с использованием этой информации, показали, что удельный объем диоксида кремния у этого продукта составлял 4,7 и что по этому показателю он превосходил любой продукт в классе кальцинированных диатомитных продуктов (см., например, таблицу, пример 2).In a subsequent analysis, it was found that the total silica content of the calcined product of the present invention from this example was 99.6 wt.% (SiO 2 ) with a negligible loss of quantity as a result of calcination, as determined by fluorescence X-ray diffraction using the fused tetraborate method matrix. The total aluminum content in this product was 0.31 wt.% In terms of Al 2 O 3 , and the total iron content was 0.09 wt.% In terms of Fe 2 O 3 , as determined by fluorescence X-ray using the method with fused tetraborate matrix. Its density in the wet state after centrifugation was 0.21 g / cm 2 . Calculations using this information showed that the specific volume of silicon dioxide in this product was 4.7 and that this indicator exceeded any product in the class of calcined diatomite products (see, for example, table, example 2).

Содержание пиворастворимого железа в продукте из данного примера составляло менее 5 мг Fe/кг продукта, содержание пиворастворимого алюминия менее 8 мг Al/кг продукта, а удельное сопротивление 140 кOм•см, что дополнительно свидетельствовало о его чистоте. Кроме того, яркость этого продукта, измеренная по отражению голубого света, была равной 100%. The content of beer-soluble iron in the product of this example was less than 5 mg Fe / kg of product, the content of beer-soluble aluminum was less than 8 mg Al / kg of product, and the specific resistance was 140 kOhm · cm, which further indicated its purity. In addition, the brightness of this product, measured by blue light reflection, was 100%.

Пример 3
Высокочистый биогенный кремнийдиоксидный продукт (флюсованный кальцинированный)
Продукт из приведенного выше примера 1 далее кальцинировали на воздухе при температуре 2150oF (≈1175oC) при продолжительности пребывания 40 мин в присутствии приблизительно 3 мас. % порошкообразного безводного карбоната натрия (т.е. Na2CO3), который добавляли в качестве флюса. Далее этому материалу давали остыть до комнатной температуры во влажной окружающей среде, затем диспергировали на воздухе и классифицировали сортировкой, чтобы проницаемость находилась в диапазоне известного флюсованного кальцинированного продукта, составляя приблизительно 1,2 Д.
Example 3
Highly pure biogenic silicon dioxide product (fluxed, calcined)
The product from Example 1 above was further calcined in air at a temperature of 2150 ° F (≈1175 ° C) with a residence time of 40 minutes in the presence of approximately 3 wt. % of powdered anhydrous sodium carbonate (i.e., Na 2 CO 3 ), which was added as a flux. This material was then allowed to cool to room temperature in a humid environment, then it was dispersed in air and classified by sorting so that the permeability was in the range of the known fluxed calcined product, amounting to approximately 1.2 D.

При последующем анализе устанавливали, что общее содержание диоксида кремния во флюсованном кальцинированном продукте по настоящему изобретению из данного примера составляло 96,8 мас.% (SiO2) при ничтожной потере количества в результате прокаливания, а общее содержание натрия было равным 1,50 мас. % в пересчете на Na2O, как это определяли по флуоресцентной рентгенограмме с применением метода со сплавленной тетраборатной матрицей. Общее содержание алюминия в этом продукте составляло 0,40 мас.% в пересчете на Al2O3, а общее содержание железа было равным 0,11 мас.% в пересчете на Fe2O3, как это также определяли по флуоресцентной рентгенограмме с применением метода со сплавленной тетраборатной матрицей. Его плотность в мокром состоянии после центрифугирования составляла 0,16 г/см3/ Расчеты, проведенные с использованием этой информации, показали, что удельный объем диоксида кремния у этого продукта составлял 6,1 и что по этому показателю он превосходил любой продукт в классе флюсованных кальцинированных диатомитных продуктов (см., например, таблицу, пример 3).In a subsequent analysis, it was found that the total silica content of the fluxed calcined product of the present invention from this example was 96.8 wt.% (SiO 2 ) with a negligible loss of quantity as a result of calcination, and the total sodium content was 1.50 wt. % in terms of Na 2 O, as determined by fluorescence X-ray diffraction using the method with fused tetraborate matrix. The total aluminum content in this product was 0.40 wt.% In terms of Al 2 O 3 and the total iron content was 0.11 wt.% In terms of Fe 2 O 3 , as was also determined by fluorescence X-ray using fused tetraborate matrix method. Its density in the wet state after centrifugation was 0.16 g / cm 3. Calculations using this information showed that the specific volume of silicon dioxide in this product was 6.1 and that this indicator exceeded any product in the fluxed class calcined diatomaceous products (see, for example, table, example 3).

Содержание пиворастворимого железа в продукте из данного примера составляло менее 5 мг Fe/кг продукта, содержание пиворастворимого алюминия менее 8 мг Al/кг продукта, что дополнительно свидетельствовало о его чистоте. Кроме того, яркость этого продукта, измеренная по отражению голубого света, была равной 99%. The content of beer-soluble iron in the product of this example was less than 5 mg Fe / kg of product, the content of beer-soluble aluminum was less than 8 mg Al / kg of product, which further testified to its purity. In addition, the brightness of this product, measured by reflection of blue light, was equal to 99%.

Свойства диатомитных продуктов, которые технически общедоступны, приведены в таблице согласно информации, представленной фирмами CR Minerals Corporation (не датирована), CECA S.A. (1988), Celite Corporation (1991а, 1991б), Eagle-Picher Minerals, Inc. (1988), Grefco, Inc. (1990) и Showa Chemical Industry Co., Ltd. (1995). Эти известные продукты в таблице сопоставлены с высокочистыми продуктами по настоящему изобретению, описанными в приведенных выше примерах. The properties of diatomite products that are technically public are listed in the table according to information provided by CR Minerals Corporation (not dated), CECA S.A. (1988), Celite Corporation (1991a, 1991b), Eagle-Picher Minerals, Inc. (1988), Grefco, Inc. (1990) and Showa Chemical Industry Co., Ltd. (1995). These known products in the table are compared with the high purity products of the present invention described in the above examples.

Содержащиеся в части В таблицы данные удельного объема диоксида кремния графически проиллюстрированы в столбцовой диаграмме на фиг. 1. Легко заметить, что высокочистые продукты из примеров по настоящему изобретению по удельному объему диоксида кремния превосходят известные продукты по каждому из классов продуктов. Кроме того, микрофотография высокочистого кальцинированного продукта по настоящему изобретению, представленная на прилагаемой фиг. 2, показывает, что очищенные диатомитные продукты по настоящему изобретению сохраняют сложную и пористую структуру, характерную для диатомита. The specific volume of silica contained in part B of the table is graphically illustrated in the column diagram in FIG. 1. It is easy to see that the high-purity products from the examples of the present invention in terms of the specific volume of silicon dioxide are superior to the known products for each of the classes of products. In addition, a micrograph of the high purity calcined product of the present invention shown in the attached FIG. 2 shows that the purified diatomite products of the present invention retain the complex and porous structure characteristic of diatomite.

Д. Литературные ссылки
Содержание публикаций, патентов и опубликованных патентных описаний, на которые сделаны ссылки в настоящем описании, включено в настоящее описание в качестве ссылки с целью более полно представить современное состояние той области техники, к которой относится настоящее изобретение.
D. Literary references
The contents of publications, patents, and published patent descriptions that are referenced in the present description, is incorporated into this description by reference in order to more fully represent the current state of the art to which the present invention relates.

Baly E.C.C.. и др. (1939), Trans. Faraday Soc. 35: 1165-1175. Baly E.C.C. et al. (1939), Trans. Faraday Soc. 35: 1165-1175.

Barr. J. (1907), патент Франции 377086. Barr. J. (1907), French patent 377086.

Bartuska M. и Kalina J. (1968a), патент Чехословакии 128699. Bartuska M. and Kalina J. (1968a), Czechoslovak patent 128699.

Bartuska M. и Kalina J. (1968б), патент Чехословакии 128894. Bartuska M. and Kalina J. (1968b), Czechoslovak patent 128894.

Bear J. (1988), Dynamics of Fluids in Porous Media (New York: Dover Publications, Inc.), 161-176. Bear J. (1988), Dynamics of Fluids in Porous Media (New York: Dover Publications, Inc.), 161-176.

Bradley T.G. и McAdam R.L. (1979), патент США 4134857. Bradley T.G. and McAdam R.L. (1979), U.S. Patent 4,134,857.

Breese R. (1994) в Industrial Minerals and Rocks, 6-е изд., (Littleton, Colorado: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration); 397-412. Breese R. (1994) in Industrial Minerals and Rocks, 6th ed., (Littleton, Colorado: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration); 397-412.

Bregar G.W. (1955), патент США 2701240. Bregar G.W. (1955), U.S. Patent No. 2,701,240.

Brozek M. и др. (1992), Przegl.Gom. 48(7): 16-20. Brozek M. et al. (1992), Przegl. Gom. 48 (7): 16-20.

Cai Н. и др. (1992), Kuangchan Zonghe Liying 1992(6): 1-8. Cai N. et al. (1992), Kuangchan Zonghe Liying 1992 (6): 1-8.

Codolini L. (1953), патент Италии 487158. Codolini L. (1953), Italian patent 487158.

Cummins A.B. (1933), патент США 1934410. Cummins A.B. (1933), U.S. Patent 1,934,410.

Dufour P. (1990), патент Франции 9007690. Dufour P. (1990), French patent 9007690.

Dufour P. (1993), патент США 5179062. Dufour P. (1993), US patent 5179062.

Engh K.R. (1994) в Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4-е изд., т. 8 (New York: John Wiley & Sons); 108-118. Engh K.R. (1994) in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., Vol. 8 (New York: John Wiley &Sons); 108-118.

Enzinger K. (1901), патент США 665652. Enzinger K. (1901), US patent 665652.

Filho F.X.H. и др. (1980), Mineraca Metalurgia 44(424): 14-21. Filho F.X.H. et al. (1980), Mineraca Metalurgia 44 (424): 14-21.

Gordienko V.F. (1941), патент СССР 59337 (1941). Gordienko V.F. (1941), USSR patent 59337 (1941).

Govindaraju К. (июль, 1989), Geostandards Newsletter, т. XIII. Govindaraju K. (July, 1989), Geostandards Newsletter, vol. XIII.

Gruder G. и др. (1958), Rey.Chim. (Bucharest) 9: 361-366. Gruder G. et al. (1958), Rey.Chim. (Bucharest) 9: 361-366.

Hermanson G.T. и др. (1992), Immobilized Affinity Ligand Techniques (San Diego: Academic Press Inc.). Hermanson G.T. et al. (1992), Immobilized Affinity Ligand Techniques (San Diego: Academic Press Inc.).

Heyse K.U. и др. (1980), Brauwissenschaft 33: 137-143. Heyse K.U. et al. (1980), Brauwissenschaft 33: 137-143.

Jones F.R. (1992), патент США 5122112. Jones F.R. (1992) U.S. Patent 5122112.

Kasama К. и Ida Т. (1958), патент Японии 10780. Kasama K. and Ida T. (1958), Japanese Patent 10780.

Kiefer J. (1991), Brauwelt International, IV/1991: 300-309. Kiefer J. (1991), Brauwelt International, IV / 1991: 300-309.

Kieselguhr-Industrie G.m.b.H. (1942), патент Германии 730034. Kieselguhr-Industrie G.m.b.H. (1942), German patent 730034.

Koech R. (1927), патент Германии 469606. Koech R. (1927), German patent 469606.

Kouloheris А.Р. (1971), патент США 3572500. Kouloheris A.R. (1971), U.S. Patent 3,572,500.

Li F. (1990), Feijinshukang 1989(3): 27-28, 43. Li F. (1990), Feijinshukang 1989 (3): 27-28, 43.

Liang C. и др. (1990), патент Китая 1044233. Liang C. et al. (1990), Chinese Patent 1,044,233.

Marcus D. и др. (1964), Rev.Chim. (Bucharest) 15(11): 671-674. Marcus D. et al. (1964), Rev. Chim. (Bucharest) 15 (11): 671-674.

Marcus D. (1967), Rev.Chim. (Bucharest) 18(6): 332-335. Marcus D. (1967), Rev. Chim. (Bucharest) 18 (6): 332-335.

Martin C.C. и Goodbue D.T. (1968), патент США 3375922. Martin C.C. and Goodbue D.T. (1968), U.S. Patent 3,375,922.

Mitsui Y. и др. (1989), патент Японии 01-153564. Mitsui Y. et al. (1989), Japanese Patent 01-153564.

Munn D.R. (1970), патент США 3547260. Munn D.R. (1970) U.S. Patent 3,547,260.

Nielsen R.B. и Vogelsang C.J. (1979), патент США 4142968. Nielsen R.B. and Vogelsang C.J. (1979), U.S. Patent 4,142,968.

Nishimura Y. (1958), патент Японии 4414. Nishimura Y. (1958), Japanese Patent 4414.

Norman J. и др. (1940), Mining Technology май 1940, 1-11. Norman J. et al. (1940), Mining Technology May 1940, 1-11.

Olmsted Jr.B.C. (1982), патент США 4324844. Olmsted Jr.B.C. (1982), US patent 4324844.

Pesce L. (1955), патент Италии 529036. Pesce L. (1955), Italian Patent 529036.

Pesce L. (1959), патент Германии 1052964. Pesce L. (1959), German patent 1052964.

Schrauf R. и Frey A. (1957), патент Германии 1005048. Schrauf R. and Frey A. (1957), German patent 1005048.

Schuetz C.C. (1935), патент США 1992547. Schuetz C.C. (1935), US patent 1992547.

Smith T.R. (1991a), патент США 5009906. Smith T.R. (1991a), US patent 5009906.

Smith T.R. (1991б), патент Канады 2044868. Smith T.R. (1991b), Canadian Patent 2044868.

Smith T.R. (1991в), патент Дании 9101179. Smith T.R. (1991c), Danish Patent 9101179.

Smith T.R. (1992a), патент Германии 4120242. Smith T.R. (1992a), German patent 4120242.

Smith T.R. (1992б), патент Голландии 9101957. Smith T.R. (1992b), Dutch patent 9101957.

Smith T.R. (1992в), патент Бразилии 9102509. Smith T.R. (1992c), Brazilian patent 9102509.

Smith T.R. (1993), патент Австралии 638655. Smith T.R. (1993), Australian Patent 638655.

Smith T.R. (1994a), патент Великобритании 2245265. Smith T.R. (1994a), UK patent 2245265.

Smith T.R. (1994б), патент Японии 6-315368. Smith T.R. (1994b), Japanese Patent 6-315368.

Suzuki Т. и Tomizawa Т. (1971), патент Японии 46-7563. Suzuki T. and Tomizawa T. (1971), Japanese Patent 46-7563.

Swallen L.C. (1950), патент США 2504347. Swallen L.C. (1950) U.S. Patent 2,504,347.

Tarhanic L. и др. (1979), Geol.Pruzkum 21(5): 140-142. Tarhanic L. et al. (1979), Geol. Pruzkum 21 (5): 140-142.

Thomson W. и Barr J. (1907), патент Великобритании 5397. Thomson W. and Barr J. (1907), UK patent 5397.

Vereiningte Deutsche Kieselguhrwerke G.m.b.H. (1915), патент Германии 286240. Vereiningte Deutsche Kieselguhrwerke G.m.b.H. (1915), German patent 286240.

Vereinigte Stahlwerke A.-G. (1931), патент Великобритании 341060. Vereinigte Stahlwerke A.-G. (1931), UK patent 341060.

Videnov N. и др. (1993), Inter.I.Miner.Process. 39: 291-298. Videnov N. et al. (1993), Inter.I. Miner. Process. 39: 291-298.

Visman J. и Picard J.L. (1972), патент Канады 890249. Visman J. and Picard J.L. (1972), Canadian patent 890249.

Wang S. (1992), Feijinshukang 1992(3): 10-13. Wang S. (1992), Feijinshukang 1992 (3): 10-13.

Williams R.C. (1926), патент США 1606281. Williams R.C. (1926), U.S. Patent 1,606,281.

Xiao S. (1986), заявка на патент Китая 86-107500. Xiao S. (1986), Chinese Patent Application 86-107500.

Zaklas Elektro Spolka z Organiczona Poreka (1933), патент Германии 570015. Zaklas Elektro Spolka z Organiczona Poreka (1933), German patent 570015.

Zhong S. и др. (1991), патент Китая 1053564. Zhong S. et al. (1991), Chinese Patent 1053564.

Analytica-EBC of the European Brewery Convention, 4-е изд. (1987); Zurich: Braurei-und Getranke-Rundschau); E255-E258. Analytica-EBC of the European Brewery Convention, 4th ed. (1987); Zurich: Braurei-und Getranke-Rundschau); E255-E258.

CECA S.A., публикация без названия (1988). CECA S.A., Untitled (1988).

Celite Corporation, публикация FA 488 (1991). Celite Corporation, Publication FA 488 (1991).

Celite Corporation, публикация FA 84 (1991). Celite Corporation, Publication FA 84 (1991).

CR Minerals Corporation, "Diafil" (без даты). CR Minerals Corporation, "Diafil" (no date).

Eagle-Picher Minerals, Inc., Publication Form A-550 (1988). Eagle-Picher Minerals, Inc., Publication Form A-550 (1988).

Grefco, Inc., Filtration Bulletin B-16 (1990). Grefco, Inc., Filtration Bulletin B-16 (1990).

Methods of Analysis of the American Society of Brewing Chemists (1987). Methods of Analysis of the American Society of Brewing Chemists (1987).

Showa Chemical Industry Co., Ltd., Publication 95.1.2000(3) (1995). Showa Chemical Industry Co., Ltd., Publication 95.1.2000 (3) (1995).

Claims (20)

1. Высокочистый диатомитный продукт, который обладает сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния и большим удельным объемом диоксида кремния и который выбирают из группы, включающей
некальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния которого, рассчитанный как отношение содержания диоксида кремния к плотности продукта в мокром состоянии после центрифугирования, составляет более 3,5, а общее содержание диоксида кремния SiO2 составляет более 95 маc.%, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания;
кальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния которого, рассчитанный как отношение содержания диоксида кремния к плотности продукта в мокром состоянии после центрифугирования, составляет более 3,6, а общее содержание диоксида кремния составляет более 98 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания;
флюсованный кальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния которого, рассчитанный как отношение содержания диоксида кремния к плотности продукта в мокром состоянии после центрифугирования, составляет более 3,3, а общее содержание диоксида кремния составляет более 92 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.
1. High purity diatomite product, which has a complex and porous structure of diatom silicon dioxide and a large specific volume of silicon dioxide and which is selected from the group including
non-calcined product, the specific volume of silicon dioxide, calculated as the ratio of the content of silicon dioxide to the density of the product in the wet state after centrifugation, is more than 3.5, and the total content of silicon dioxide SiO 2 is more than 95 wt.%, as determined by x-ray fluorescence analysis , in terms of the amount after calcination;
calcined product, the specific volume of silicon dioxide, calculated as the ratio of the content of silicon dioxide to the density of the product in the wet state after centrifugation, is more than 3.6, and the total content of silicon dioxide is more than 98 wt.% SiO 2 as determined by x-ray fluorescence analysis , in terms of the amount after calcination;
fluxed calcined product, the specific volume of silicon dioxide, calculated as the ratio of the content of silicon dioxide to the density of the product in the wet state after centrifugation, is more than 3.3, and the total content of silicon dioxide is more than 92 wt.% SiO 2 as determined by x-ray fluorescence analysis, in terms of the amount after calcination.
2. Высокочистый диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния и большим удельным объемом диоксида кремния и представляет собой некальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния в котором, рассчитанный как отношение содержания диоксида кремния к плотности продукта в мокром состоянии после центрифугирования, составляет более 3,5, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 95 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.2. A high-purity diatomite product, which is characterized by the complex and porous structure of diatom silicon dioxide and a large specific volume of silicon dioxide and is a non-calcined product, the specific volume of silicon dioxide in which, calculated as the ratio of the content of silicon dioxide to the density of the product in the wet state after centrifugation, is more than 3.5, and the total content of silica is more than 95 wt.% SiO 2 as determined by X-ray fluorescence analysis calculated and the number after calcination. 3. Высокочистый диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния и большим удельным объемом диоксида кремния и который представляет собой кальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния в котором, рассчитанный как отношение содержания диоксида кремния к плотности продукта в мокром состоянии после центрифугирования, составляет более 3,6, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 98 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.3. A high-purity diatomite product, which is characterized by the complex and porous structure of diatom silicon dioxide and a large specific volume of silicon dioxide and which is a calcined product, the specific volume of silicon dioxide in which, calculated as the ratio of the content of silicon dioxide to the density of the product in the wet state after centrifugation, is more than 3.6, and the total content of silica is more than 98 wt.% SiO 2 as determined by X-ray fluorescence analysis, in re couple on the amount after calcination. 4. Высокочистый диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния и большим удельным объемом диоксида кремния и который представляет собой флюсованный кальцинированный продукт, удельный объем диоксида кремния в котором, рассчитанный как отношение содержания диоксида кремния к плотности продукта в мокром состоянии после центрифугирования, составляет более 3,3, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 92 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.4. A high-purity diatomite product, which is characterized by the complex and porous structure of diatom silicon dioxide and a large specific volume of silicon dioxide and which is a fluxed calcined product, the specific volume of silicon dioxide in which is calculated as the ratio of the content of silicon dioxide to the density of the product in the wet state after centrifugation is more than 3.3, and the total content of silica is more than 92 wt.% SiO 2 as determined by X-ray fluorescence ana izom, based on the amount after calcination. 5. Высокочистый некальцинированный диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 95 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.5. High-purity non-calcined diatomite product, which is characterized by a complex and porous structure of diatom silicon dioxide, and the total content of silicon dioxide in it is more than 95 wt.% SiO 2 , as determined by x-ray fluorescence analysis, in terms of the amount after calcination. 6. Высокочистый некальцинированный диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 97 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.6. High-purity non-calcined diatomite product, which is characterized by a complex and porous structure of diatom silicon dioxide, and the total content of silicon dioxide in it is more than 97 wt.% SiO 2 , as determined by x-ray fluorescence analysis, in terms of the amount after calcination. 7. Высокочистый некальцинированный диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 98 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.7. High-purity non-calcined diatomite product, which is characterized by a complex and porous structure of diatom silicon dioxide, and the total content of silicon dioxide in it is more than 98 wt.% SiO 2 , as determined by x-ray fluorescence analysis, in terms of the amount after calcination. 8. Высокочистый некальцинированный диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 99 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.8. High-purity non-calcined diatomite product, which is characterized by a complex and porous structure of diatom silicon dioxide, and the total content of silicon dioxide in it is more than 99 wt.% SiO 2 , as determined by x-ray fluorescence analysis, in terms of the amount after calcination. 9. Высокочистый кальцинированный диатомитный продукт, который характеризуется сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, а общее содержание в нем диоксида кремния составляет более 98 мас.% SiO2, как это определено рентгеновским флуоресцентным анализом, в пересчете на количество после прокаливания.9. High purity calcined diatomite product, which is characterized by a complex and porous structure of diatom silicon dioxide, and the total content of silicon dioxide in it is more than 98 wt.% SiO 2 , as determined by x-ray fluorescence analysis, in terms of the amount after calcination. 10. Продукт по любому из пп.1 - 9, в котором содержание пиворастворимого алюминия составляет менее 10 мг Аl/кг продукта. 10. The product according to any one of claims 1 to 9, in which the content of beer-soluble aluminum is less than 10 mg Al / kg of product. 11. Продукт по любому из пп.1 - 10, в котором содержание пиворастворимого железа составляет менее 7 мг Fe/кг продукта. 11. The product according to any one of claims 1 to 10, in which the content of beer-soluble iron is less than 7 mg Fe / kg of product. 12. Некальцинированный продукт по любому из пп.1, 2, 5 - 8, 10 и 11, удельное сопротивление которого составляет более 50 кОм • см. 12. The non-calcined product according to any one of claims 1, 2, 5 to 8, 10 and 11, the specific resistance of which is more than 50 kΩ • cm. 13. Кальцинированный продукт по любому из пп.1, 3 и 9 - 11, удельное сопротивление которого составляет более 80 кОм • см. 13. The calcined product according to any one of claims 1, 3 and 9 to 11, the specific resistance of which is more than 80 kΩ • cm. 14. Кальцинированный продукт по любому из пп.1, 3, 9 - 11 и 13, яркость по отраженному голубому свету которого составляет более 96%. 14. The calcined product according to any one of claims 1, 3, 9 to 11 and 13, the brightness of the reflected blue light of which is more than 96%. 15. Флюсованный кальцинированный продукт по любому из пп.1, 4, 10 и 11, яркость по отраженному голубому свету которого составляет более 95%. 15. Fluxed calcined product according to any one of claims 1, 4, 10 and 11, the brightness of the reflected blue light of which is more than 95%. 16. Флюсованный кальцинированный продукт по любому из пп.1, 4, 10, 11 и 15, в котором суммарное общее содержание натрия (Na2O) и общее содержание диоксида кремния (SiO2) составляет более 98 мас.% в пересчете на количество после прокаливания.16. Fluxed calcined product according to any one of claims 1, 4, 10, 11 and 15, in which the total total content of sodium (Na 2 O) and the total content of silicon dioxide (SiO 2 ) is more than 98 wt.% In terms of quantity after calcination. 17. Продукт по любому из пп.1 - 16, яркость по отраженному голубому свету которого составляет более 99%. 17. The product according to any one of claims 1 to 16, the brightness of the reflected blue light of which is more than 99%. 18. Фильтр в виде листа, прокладки или гильзы, включающий продукт по любому из пп.1 - 17. 18. The filter in the form of a sheet, gasket or cartridge, comprising the product according to any one of claims 1 to 17. 19. Способ фильтрования жидкости, включающий добавление в эту жидкость продукта по любому из пп.1 - 17, или пропускание этой жидкости через фильтр, включающий продукт по любому из пп.1 - 17. 19. A method of filtering a liquid, comprising adding to this liquid a product according to any one of claims 1 to 17, or passing this liquid through a filter including a product according to any one of claims 1 to 17. 20. Высокочистый диатомитный продукт, обладающий сложной и пористой структурой диатомового диоксида кремния, причем яркость по отраженному голубому свету этого продукта составляет более 99%. 20. High-purity diatomite product having a complex and porous structure of diatom silicon dioxide, and the brightness of the reflected blue light of this product is more than 99%.
RU98104426A 1995-08-11 1996-04-12 High-purity biogenic silicon dioxide product RU2173576C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98104426A RU2173576C2 (en) 1995-08-11 1996-04-12 High-purity biogenic silicon dioxide product

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/514,272 1995-08-11
RU98104426A RU2173576C2 (en) 1995-08-11 1996-04-12 High-purity biogenic silicon dioxide product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98104426A RU98104426A (en) 2000-02-10
RU2173576C2 true RU2173576C2 (en) 2001-09-20

Family

ID=48235546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98104426A RU2173576C2 (en) 1995-08-11 1996-04-12 High-purity biogenic silicon dioxide product

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2173576C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456591C1 (en) * 2011-05-10 2012-07-20 Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" Method of determining silicon content in uranium materials
RU2716788C2 (en) * 2015-10-23 2020-03-16 ЕП МИНЕРАЛЗ, ЭлЭлСи Products of flux-calcinated diatomite of opal rocks
RU2740064C2 (en) * 2018-12-23 2020-12-31 Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" Filtering layer
CN116768217A (en) * 2023-07-06 2023-09-19 山东建筑大学 Preparation of high-purity SiO by using river sediment 2 Is a method of (2)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРИШТОВИЧ А.Н. Геологический словарь, т. 1, с.219, - М., 1955. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456591C1 (en) * 2011-05-10 2012-07-20 Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" Method of determining silicon content in uranium materials
RU2716788C2 (en) * 2015-10-23 2020-03-16 ЕП МИНЕРАЛЗ, ЭлЭлСи Products of flux-calcinated diatomite of opal rocks
US10908102B2 (en) 2015-10-23 2021-02-02 Ep Minerals Llc Methods of determining the mineralogy of calcined and flux-calcined diatomite
US11243177B2 (en) 2015-10-23 2022-02-08 Ep Minerals, Llc Opaline flux-calcined diatomite products
RU2740064C2 (en) * 2018-12-23 2020-12-31 Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" Filtering layer
CN116768217A (en) * 2023-07-06 2023-09-19 山东建筑大学 Preparation of high-purity SiO by using river sediment 2 Is a method of (2)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3330792B2 (en) Highly purified biological silica products
AU2001261621B2 (en) Expanded perlite products with controlled particle size distribution
DK2346981T3 (en) DIATOE CEREAL PRODUCTS, PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF AND PROCEDURES FOR THEIR USE
AU2001261621A1 (en) Expanded perlite products with controlled particle size distribution
US11845057B2 (en) Diatomaceous earth product and method for making product
RU2173576C2 (en) High-purity biogenic silicon dioxide product
MXPA98001141A (en) A product of biogenic silica highly purific
US20220212160A1 (en) Ultra-low surface charge biogenic silica filtration media
WO1998030324A2 (en) Filterable composite adsorbents

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080413