專利名稱：一種濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性白土的制備方法，特別是一種無三廢濕法生產(chǎn)高效活性白土的制備方法。
活性白土又叫漂白土，它是由天然膨潤土類粘土礦經(jīng)人工活化制成的。它是一種具有微孔網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，比表面積很大的多孔型白色粉末，是一種強(qiáng)吸附劑；可用于石油精練、動植物油脫色、除臭、絕緣油的凈化吸附劑等，還可以是化妝品、醫(yī)藥、涂料的原料。顆粒狀的活性白土可做芳烴重整、異構(gòu)化、歧化的催化劑。將其進(jìn)一步加工可制成鈉型沸石代替磷酸鹽用于洗滌劑工業(yè)。
生產(chǎn)活性白土一般用無機(jī)酸活化膨潤土類粘土礦粉，根據(jù)工藝條件可分成干法、濕法和半濕法。干法是將少量的酸與膨潤土充分混合，放置一定時間，然后烘干、粉碎而成；其工藝簡單，不污染環(huán)境；由于酸與膨潤土很難分散均勻，反應(yīng)所生成的無機(jī)鹽又不能除去，其質(zhì)量一般較差。濕法是將水、酸、膨潤土按一定比例在反應(yīng)釜中混合，在100℃左右加熱2-6h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌、烘干、粉碎而得活性白土，其優(yōu)點是反應(yīng)均勻而充分，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，脫色力強(qiáng)，是制造高效活性白土的主要方法；其缺點是耗酸量大，耗水量大，成本高，污染環(huán)境。這方面的專利有CN1072 869A(1993)。另外，周淑文等人還發(fā)明了半濕法生產(chǎn)活性白土的方法，專利號CN1061542A，其介紹的是用5％的硫酸水溶液在高壓釜中，于200-250℃和15-20大氣壓下活化膨潤土4小時；由于所用酸濃度低，洗滌產(chǎn)品所用水比較少，但是高溫、高壓操作困難，限制了它的推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一個無三廢濕法生產(chǎn)高效活性白土的制備工藝，可以充分利用洗滌水和回收的反應(yīng)液，降低生產(chǎn)成本，解決廢水污染環(huán)境問題。
本發(fā)明的濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法包括將膨潤土礦粗選、粉碎后，與酸在70-100℃下反應(yīng)1.5-4.5小時，經(jīng)8-6次離心分離和漂洗，然后將其中和，其PH控制在5-6，再經(jīng)烘干、粉碎即得產(chǎn)品。
其中，所述膨潤土可以包括鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、坡縷石粘土、海泡石粘土和凹凸棒石粘土；所述膨潤土礦粉的粒度控制在能通過80-250目篩。
所述酸可以是硫酸、鹽酸或磷酸；所述酸的濃度在1.25-4.25mol/L。
所述膨潤土在酸中的的活化反應(yīng)中固液比為1∶1.5-2.5。
所述烘干過程可在氣流風(fēng)干機(jī)或轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，風(fēng)干至水分少于8％即可。
所述反應(yīng)后離心分離出的反應(yīng)液可做為反應(yīng)用稀酸而返回到反應(yīng)釜中；而經(jīng)過3-6次的漂洗后離心分離出的漂洗液可分別稱做一洗水、二洗水、三洗水、四洗水、五洗水、六洗水，其中，一洗水可用做反應(yīng)用酸的一部分而返回到反應(yīng)釜中；而二洗水以后的漂洗水可分別用于下一過程的洗滌；所述洗滌過程的水溫可控制在20-80℃。
所述中和過程是將反應(yīng)后物質(zhì)浸泡在清水中，加入堿中和，所述堿可以是氫氧化納、氫氧化鉀、碳酸鈉、生石灰和氫氧化鈣。
由于膨潤土中富含硅鋁酸鹽，當(dāng)加入硫酸時，可與鋁鹽反應(yīng)生成硫酸鋁，因此，本發(fā)明的濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法還可以包括將反應(yīng)液經(jīng)濃縮、結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鋁粗品和精品，母液用于膨潤土的活化反應(yīng)或者用于污水處理。
本發(fā)明的濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法充分利用了全部洗滌水和反應(yīng)液，循環(huán)用于膨潤土的活化和漂洗，生產(chǎn)活性白土的同時還可以生產(chǎn)硫酸鋁，使酸的利用率提高到95％以上，而水的用量僅為一般濕法工藝的20％，其本發(fā)明的生產(chǎn)過程成本降低了40％，有效地解決了廢水污染環(huán)境的問題。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下優(yōu)點1、全部回收利用反應(yīng)液和洗滌水，不排廢液，不污染環(huán)境。
2、生產(chǎn)高效活性白土的同時，可獲得副產(chǎn)品硫酸鋁，每生產(chǎn)一噸活性白土可獲得硫酸鋁0.3噸，綜合利用了膨潤土。
3、洗滌水和反應(yīng)液循環(huán)用于膨潤土的活化與產(chǎn)品的洗滌，提高了水和酸的利用率。每生產(chǎn)一噸活性白土耗膨潤土1.3噸；耗酸0.25-0.30噸，酸耗下降40％；耗水為7噸，減少到一般濕法工藝的15-20％，使生產(chǎn)成本下降。
4、用本發(fā)明的制備方法生產(chǎn)的活性白土質(zhì)量均一、性能穩(wěn)定，其脫色率與活性度都比一般濕法生產(chǎn)的產(chǎn)品高。
下面結(jié)合實施例進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
實施例1在反應(yīng)釜中加入濃度為1.25mol/L的硫酸溶液1000ml，加入內(nèi)蒙古興和地區(qū)膨潤土粉(過200目篩)500g，在90-100℃攪拌反應(yīng)3小時后用離心機(jī)進(jìn)行液固分離。固體每次用1000ml水漂洗，離心甩干，反復(fù)進(jìn)行三次；然后再用1000ml清水浸泡，分散后用3％的碳酸鈉水溶液中和至PH=5-6，離心甩干，用氣流風(fēng)干機(jī)粉碎、風(fēng)干至含水量少于8％，包裝。其脫色率95.6％，活性度206。離心分離出的反應(yīng)液送到反應(yīng)器用于膨潤土活化。四次洗滌水分別稱一洗水、二洗水、三洗水、四洗水，一洗水用于膨潤土活化，其余用做下一過程產(chǎn)品的洗滌。
實施例2在反應(yīng)釜中加入一洗水(含硫酸濃度0.75mol/L)700ml，回收反應(yīng)液(含硫酸濃度1.6mol/L)255ml，濃硫酸45ml，加入內(nèi)蒙古興和地區(qū)膨潤土450g，在90-100℃攪拌反應(yīng)3小時后用離心機(jī)進(jìn)行固、液分離，固體分別用二洗水、三洗水、四洗水，1000ml洗滌，甩干。然后用1000ml清水浸泡、分散，用石灰水中和至PH=5-6，離心甩干，烘干、粉碎。其脫色率為99.2％，活性度226。離心分離出的反應(yīng)液經(jīng)蒸發(fā)，濃縮至一定密度后，放冷結(jié)晶，獲得硫酸鋁；其母液稱回收酸，用于膨潤土活化。
由例1與例2比較看出，用洗滌水和回收的反應(yīng)液活化膨潤土制備的活性白土，其質(zhì)量優(yōu)于清水配酸對膨潤土的活化。
實施例3在反應(yīng)器中加入一洗水(含硫酸濃度0.75mol/L)930ml，濃硫酸70ml，加入河北省宣化地區(qū)膨潤土500g，在90-100℃攪拌反應(yīng)3小時。其它操作同例2。所得活性白土脫色率98.7％，活性度221。
實施例4在反應(yīng)器中加入一洗水(硫酸濃度0.76mol/L)550ml，回收酸(硫酸濃度1.58mol/L)400ml，濃硫酸50ml，加入河北省陽原地區(qū)膨潤土500g，在90-100℃攪拌反應(yīng)2.5小時。其它操作同例2。所得活性白土脫色率97.6％，活性度218?；罨驖櫷恋姆磻?yīng)液中，洗滌水和回收酸占0％-100％。
權(quán)利要求
1.一種濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法，其特征是包括將膨潤土礦粗選、粉碎后，與酸在70-100℃下反應(yīng)1.5-4.5小時，經(jīng)3-6次離心分離和漂洗，然后將其中和，將其PH控制在5-6，再經(jīng)烘干、粉碎即得產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述膨潤土包括鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、坡縷石粘土、海泡石粘土和凹凸棒石粘土。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述膨潤土礦粉的目數(shù)在粒度控制在能通過80-250目篩。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述酸是硫酸、鹽酸或磷酸。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述酸的濃度在1.25-4.25mol/L。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述膨潤土在酸中的活化反應(yīng)中固液比為1∶1.5-2.5。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述烘干過程在氣流風(fēng)干機(jī)或轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述反應(yīng)后離心分離出的反應(yīng)液做為反應(yīng)用稀酸而返回到反應(yīng)釜中；而經(jīng)過3-6次的漂洗后離心分離出的漂洗液分別稱做一洗水、二洗水、三洗水、四洗水、五洗水、六洗水，其中，一洗水用做反應(yīng)用酸的一部分而返回到反應(yīng)釜中；而二洗水以后的漂洗水分別用于下一過程的洗滌；所述洗滌過程的水溫控制在20-80℃。
9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述中和過程是將反應(yīng)后物質(zhì)浸泡在清水中，加入堿中和，所述堿是氫氧化納、氫氧化鉀、碳酸鈉、生石灰和氫氧化鈣。
10.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是還包括將反應(yīng)液經(jīng)濃縮、結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鋁粗品和精品，母液用于膨潤土的活化反應(yīng)或者用于污水處理。
全文摘要
本發(fā)明為一種濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法。本發(fā)明的濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法包括將膨潤土礦粗選、粉碎后,與酸在70—100℃下反應(yīng)1.5—4.5小時,經(jīng)多次離心分離和漂洗,然后將其中和,并控制其pH,再經(jīng)烘干、粉碎即得產(chǎn)品。本發(fā)明的濕法生產(chǎn)活性白土的制備方法充分利用了全部洗滌水和反應(yīng)液,循環(huán)用于膨潤土的活化和漂洗,生產(chǎn)活性白土的同時還可以生產(chǎn)硫酸鋁,使酸的利用率提高到95%以上,而水的用量僅為一般濕法工藝的20%,其本發(fā)明的生產(chǎn)過程成本降低了40%,有效地解決了廢水污染環(huán)境的問題。
文檔編號C01B33/40GK1236732SQ9910567
公開日1999年12月1日 申請日期1999年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月21日
發(fā)明者張永華, 王淑萍, 喬世德, 樊祥禧, 張敏, 喬赤兵 申請人:首都師范大學(xué)