專利名稱：利用劣質(zhì)硅藻土加工助濾劑工藝及從其廢水中回收凈水劑方法
技術領域：
本發(fā)明涉及飲料過濾助濾劑和水質(zhì)凈化劑領域，特別是用劣質(zhì)礦原土加工得高質(zhì)量硅藻土助濾劑以及其生產(chǎn)后的廢水回收硫酸鋁凈水劑(簡稱助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法)。
目前飲料工業(yè)(主要是啤酒)上過濾用的助濾劑有好幾個品種，最好的是用硅藻土加工的助濾劑。硅藻土，從其結構主要分為園篩藻和直連藻等，作為加工助濾劑的硅藻土，要求含二氧化硅80%以上，含硅藻大于80%，三氧化二鋁和三氧化二鐵等雜質(zhì)含量很低。相對說，含二氧化硅越高的硅藻土，是作為助濾劑的理想原料，但是，這種質(zhì)量的硅藻土全國儲量很少;質(zhì)量差的硅藻土，硅藻只占50%左右，二氧化硅只有65%左右，而三氧化二鋁高達18%，三氧化二鐵高達9%，這類硅藻土在我儲量相當豐富。
本發(fā)明的目的，為了使大量劣質(zhì)的硅藻原土得以開發(fā)利用，提供一種用劣質(zhì)硅藻原土加工成質(zhì)量達標準的硅藻土助濾劑，同時用生產(chǎn)后排放的廢水來回收硫酸鋁凈水劑。該工藝流程簡單，得到的產(chǎn)品質(zhì)量高，又可以化廢為利。
下面是實施本發(fā)明的工藝流程及步驟說明礦山原土(即硅藻原土)→烘干至含水份15～20%→破碎6～8目篩分→鍛燒、恒溫→硫酸反應→熱水洗滌壓
加廢鋁渣和酸水加熱反應→調(diào)PH值2.8～3.2→
經(jīng)過濃縮波美比重28～32時冷卻結晶得固體硫酸鋁。
工藝流程步驟的說明1.一般礦山原土含水份50～60%，含泥土20%，經(jīng)過烘(曬)干至含水份15～20%，此時，硅藻土已松散，一碰即碎，而泥土則與硅藻土相反，因水份減少，泥土由原稀爛狀結成堅韌泥團，用6～8目的振蕩篩將硅藻土和泥土分開;
2.經(jīng)上述步驟將硅藻土和泥土分開后，硅藻土中還存約30%的三氧化二鋁和三氧化二鐵及其他雜質(zhì);為了下一步工作，先將分離出的硅藻土第1次在攝氏500～850度鍛燒、恒溫45～150分鐘，此時二氧化硅呈惰性，鍛燒時不受溫度的影響，而三氧化二鋁和三氧化二鐵等雜質(zhì)由于高溫鍛燒，充分氧化;
3.硫酸反應，硅藻土內(nèi)的二氧化硅不溶于硫酸，三氧化二鋁和三氧化二鐵等溶于硫酸，用1∶2.5～3.5的土、酸溶液在攝氏90～120度進行6～8小時反應，反應式為
經(jīng)反應的硅藻土由原來含二氧化硅66.23%，三氧化二鋁含14.58%，三氧化二鐵含5.77%，使二氧化硅含量達94.38%，提高42.5%，三氧化二鋁只含2.76%，除去了81.06%，三氧化二鐵只含0.457%，除去了92.08%，化學成份的質(zhì)量均超過日本、美國天然的和我國EC-101牌硅藻土助濾劑(詳見后面附表);
4.熱水洗滌壓濾，為確保上述硫酸反應中把三氧化二鋁和三氧化二鐵等雜質(zhì)盡可能除掉，因此，在反應配酸時，是以經(jīng)鍛燒、恒溫后干基土1克與98%硫酸0.68～2克配比，反應結果，把廢酸壓濾出來，經(jīng)沉淀結晶后濾出的酸液，其硫酸比是原來反應前的50～70%，可以作下次反應時使用，亦可用來回收硫酸鋁凈水劑。然后將存在硅藻土的殘酸還需用攝氏90度的熱水洗滌，洗至PH值6～7為止;
5.烘干、配料攪拌、鍛燒、恒溫，硅藻土助濾劑的質(zhì)量，除盡可能提高含硅藻的二氧化硅外，還需配料鍛燒，使硅藻土過細或懸浮的顆粒，按所需的粒度等級要求進行篩選，此時，首先將洗滌好的精土在攝氏112～200度烘干后，加無水碳酸鈉作助溶劑，加氯化鈉作為酥松劑，氯化鈉的作用還在于能使氧化鋁、氧化鐵與二氧化硅鉻合，從而提高助濾劑的內(nèi)在質(zhì)量。由于硅藻土助濾劑的粗、細是直接影響到過濾的速度與清澈度，為此，必須要對硅藻土助濾劑作粒度分布的處理，本發(fā)明，按助濾劑的粒度分布主要有兩個品種一種是150目(粗粉)加5～10%的無水碳酸鈉和5～6%氯化鈉;一種是200目(細粉)加1～5%的無水碳酸鈉和1～4%氯化鈉，兩種助濾劑均要第2次在攝氏850～1100度中鍛燒、恒溫1～2小時;
6.熱水洗滌，由于在鍛燒加了無水碳酸鈉和氯化鈉堿性物質(zhì)，產(chǎn)品偏堿性，所以在鍛燒后還需用熱水洗滌，使PH值控制在7左右(指過濾啤酒的PH值);
7.在過濾含有微小粒子或膠狀沉淀的懸浮液時，其他過濾介質(zhì)容易被堵塞，用本發(fā)明的硅藻土助濾劑，可以防止堵塞，幫助過濾順利進行，除雜質(zhì)好。過濾前按實需量先以17%粗粉，20%細粉預塗在過濾機上，其余的63%，按每噸被過濾物料以0.5～3千克的份量均勻地加在被過濾物料中;
8.收集本工藝流程排放的廢水，測試PH值如在2.5以下，還需加廢鋁渣和廢酸水在攝氏90～100度加熱反應，將PH值調(diào)至2.8～3.2時即可排出儲槽;
9.濃縮，測定波美比重為20～22時，已成為液體硫酸鋁，濃縮到波美比重為28～32時，即可放進成品槽，冷卻結晶便得固體硫酸鋁。
本發(fā)明的硅藻土助濾劑經(jīng)南寧市啤酒廠試用，硅藻土助濾劑添加量0.5～3克/1000升，分別對香檳酒和啤酒進行過濾，先塗粗粉-細粉-粗粉，每層硅藻土助濾劑10克，底層為紗布(因不用過濾機)過濾兩遍，過濾速度3分鐘/1000毫升，以棉餅做對比試驗，無論過濾速度與效果，棉餅過濾都不如本發(fā)明的硅藻土助濾劑。
通過“廣西醫(yī)學院勞動衛(wèi)生毒理學組做本硅藻土助濾劑急性毒性實驗”，認為該硅藻土助濾劑用于啤酒過濾是安全的。
本發(fā)明硅藻土助濾劑與日本、美國天然的和我國EC-101牌硅藻土助濾劑等化學成份的質(zhì)量比較表(表后附注)
注飲料“啤酒”的過濾，硅藻土助濾劑相對含二氧化硅越高，過濾效果越好，阻礙過濾速度的主要是三氧化二鋁和三氧化二鐵，同時三氧化二鐵含量越高，過濾飲料時會變成紅色，所以表中以二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵作比較。
權利要求
1.一種硅藻土助濾劑加工工藝及從其廢水回收凈水劑的方法，其特征在于通過下面的工藝流程實現(xiàn)礦山原土→烘干、破碎、篩分→鍛燒、恒溫→硫酸反
2.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于所述的礦山原土烘干至含水份15～20%，用6～8目振蕩篩篩選分離。
3.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于所述篩分出的硅藻土在攝氏500～850度鍛燒、恒溫45～150分鐘。
4.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于所述硫酸反應是用1∶2.5～3.5的土酸比在攝氏90～120度進行6～8小時反應。
5.如權利要求1、4所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于硫酸反應配酸時，以干基土1克與98%的硫酸0.68～2克配比反應后，還存在硅藻土的殘酸需用攝氏90度的熱水洗滌至PH值為6～7。
6.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于所述熱水洗滌好精土在攝氏112～200度烘干，加無水碳酸鈉作助溶劑，加氯化鈉作酥松劑在攝氏850～1100度鍛燒、恒溫1～2小時。
7.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于所得的產(chǎn)品偏堿性，需用熱水洗滌使PH值控制在7左右。
8.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于所得的產(chǎn)品為150目(粗粉)，加5～10%無水碳酸鈉和4～6%氯化鈉，另200目(細粉)，加1～5%無水碳酸鈉和1～4%氯化鈉，均在攝氏850～1100度鍛燒、恒溫1～2小時。
9.如權利要求1所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于測試收集廢水PH值在2.5以下時加廢鋁渣和廢酸水在攝氏90～100度加熱反應，將PH值調(diào)至2.8～3.2。
10.如權利要求1、9所述的助濾劑加工工藝及回收硫酸鋁方法，其特征在于將調(diào)好PH值的硫酸鋁液濃縮，測定波美比重為28～32即冷卻結晶得硫酸鋁凈水劑。
全文摘要
本發(fā)明是一種硅藻土助濾劑加工工藝及從其排放的廢水回收硫酸鋁凈水劑的方法。其工藝流程是用礦山原土烘干，破碎，煅燒、恒溫，加硫酸反應，熱水洗滌壓濾，烘干、配料攪拌、煅燒、恒溫，熱水洗滌，干燥、粉碎、篩分而制得；再將收集的廢水測試、調(diào)整pH值，濃縮，冷卻結晶又得凈水劑成品。
文檔編號B01J20/14GK1032908SQ8810635
公開日1989年5月17日 申請日期1988年8月27日 優(yōu)先權日1988年8月27日
發(fā)明者黃松 申請人:黃松