專利名稱：蛋白石助濾劑生產(chǎn)方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蛋白石助濾劑及蛋白石助濾劑的生產(chǎn)方法。
目前，國內(nèi)外應(yīng)用的助濾劑有硅藻土助濾劑，膨脹珍珠巖助濾劑，纖維素助濾劑及碳素助濾劑等，其中硅藻土助濾劑應(yīng)用廣泛，其化學(xué)穩(wěn)定性好，各種助濾性能也比較好。但是硅藻土助濾劑的原材料硅藻土粒度一般為5～40μm，含有較多的微細(xì)粉，若要獲得較大的固體粒子必須在高溫下煅燒使微細(xì)顆粒局部熔化粘在一起，才能作為助濾劑，固能源消耗較大。而且硅藻集合體呈土狀，抗壓強(qiáng)度低影響過濾速度。
本發(fā)明的目的在于利用分布廣泛、儲(chǔ)量豐富、低成本的蛋白石巖生產(chǎn)助濾劑，該助濾劑性能優(yōu)于硅藻土助濾劑，成本低，使用范圍廣，并合理使用蛋白石巖。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的。將蛋白石巖初碎至石塊小于10厘米，之后進(jìn)一步粉碎至粒度105～3μm(其中粒度負(fù)33μm顆粒重量不小于15%)，加熱至750～1000℃之后，在該溫度下煅燒1～4小時(shí)，冷卻至常溫，經(jīng)整粒清除大于105μm的顆粒即為蛋白石助濾劑。
本發(fā)明的方法為了進(jìn)一步改善助濾劑性能加入一些助熔劑。取蛋白石重量1～7%的氯化鈉，0.5～4%的氫氧化鈉及0.5～30%的水混均噴入蛋白石粉中，再填加蛋白石粉重量2～18%的碳酸鈣粉(粉碎至粒度小于33μm)?；蛘呷〉鞍资壑亓?～7%的氯化鈉及20～30%的水混均，噴入蛋白石粉中，再填加蛋白石粉重量2～18%的碳酸鈣粉攪拌均勻，加熱至800～1100℃，在該溫度下煅燒1～4小時(shí)，冷卻至常溫，經(jīng)整粒清除大于105μm的顆粒即為蛋白石助濾劑熔劑煅燒品。
蛋白石巖分布于有強(qiáng)火山活動(dòng)的中生帶盆地中，國內(nèi)外均有分布。蛋白石巖做助濾劑原料使用應(yīng)滿足含二氧化硅不低于80%、三氧化二鋁不大于8%、三氧化二鐵不大于3.5%，礦石體重小于1.3噸/m3，比表面積大于60m2/克，孔容大于0.25克/cm3。
蛋白石巖中還含有少量的鉀、鈉、鈣、鎂、磷、錳、鈦等氧化物。蛋白石巖在電子顯微鏡形貌為中空多刺的粒狀、絨球狀、網(wǎng)狀、云霧狀結(jié)構(gòu)(見電鏡照片)。其具有低容重、大比表面積，有適當(dāng)?shù)挠捕?、抗壓?qiáng)度、摩擦力及折光率，二氧化硅含量高而具有化學(xué)惰性，因此很適合于制造助濾劑。
將蛋白石巖細(xì)碎至105～3μm之后煅燒的目的是清除有機(jī)質(zhì)和可燃性雜質(zhì)，增加表面活性。蛋白石細(xì)粉中負(fù)33μm粒度的顆粒大于15%時(shí)，能清除大于4μm的固體粒子，蛋白石細(xì)粒中負(fù)33μm顆粒小于15%時(shí)，則難于清除4μm的固體粒子。
本發(fā)明的方法加入氯化鈉可使蛋白石粉表面熔融玻璃化，使三氧化二鐵進(jìn)入玻璃相達(dá)到化學(xué)穩(wěn)定狀態(tài);氫氧化鈉使蛋白石表面溶解而玻化，使助濾劑表面光滑增加過濾速度;加入硼砂增加產(chǎn)品表面活性，降低燒成溫度，增加助濾劑強(qiáng)度;加入碳酸氫鈉可降低助濾劑表面密度;碳酸鈣增加吸附性能。
本發(fā)明的助濾劑同硅藻土助濾劑比較具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的助濾劑過濾速度高，助濾劑使用量少，過濾質(zhì)量好。用真空吸濾型滲率測(cè)定儀測(cè)定滲率結(jié)果，美國硅藻土助濾劑熔劑煅燒品滲率4.2升/m2·分，蛋白石助濾劑熔劑煅燒品滲率8.56升/m2·分，本助濾劑滲率高出美國的一倍多。使用德國蔡氏板框式過濾劑、上海產(chǎn)過濾紙板對(duì)水及啤酒等的滲率、濁度、預(yù)涂量做工業(yè)模擬試驗(yàn)結(jié)果如下表1從表中看出在相同條件下以美國產(chǎn)硅藻土助濾劑熔劑煅燒品與干燥品以1∶1配比預(yù)涂作標(biāo)準(zhǔn)，蛋白石助濾劑水滲率高出美國硅藻土助濾劑30%;高出國產(chǎn)助濾劑50%;啤酒濁度達(dá)標(biāo)，酵母菌檢不出的條件下，啤酒過濾速度高出美國助濾劑37%，高出國產(chǎn)助濾劑73%。
2、本發(fā)明的方法可根據(jù)需要生產(chǎn)任意粒度分布的產(chǎn)品，助濾劑抗壓強(qiáng)度高，因此本助濾劑適用于啤酒等一般濾液的過濾外更適宜高密度、高粘度濾液的過濾，如高度數(shù)的黑啤酒、糖液、骨膠等的過濾。
3、硅藻土助濾劑成本為2116元/噸，本助濾劑成本為1656元/噸，成本降低30%。
4、本助濾劑原材料蛋白石巖分布廣，易得，成本低。
結(jié)合實(shí)例1進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案
實(shí)例11、用鄂式粉碎機(jī)將蛋白石巖粉碎之10cm以下。
2、再用環(huán)輥式粉碎機(jī)(4R4216擺式磨粉機(jī)分析機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)940轉(zhuǎn)/分)將蛋白石粉碎至小于105μm(其中33μm粒度大于18%)。
3、取500公斤蛋白石巖粉送入單通道隔焰式燃煤隧道窯中，預(yù)熱兩小時(shí)達(dá)750℃溫度下煅燒4小時(shí)，然后冷卻至常溫。
4、過孔徑105μm篩清除大于105μm顆粒，得425公斤助濾劑。
例2取粉碎至小于105μm的蛋白石巖粉500公斤(含33μm顆粒75kg)噴灑由35公斤工業(yè)用氯化鈉、15公斤氫氧化鈉、15公斤硼砂和150公斤水混合均勻的溶液，用攪拌機(jī)拌均勻后送入隧道窯加熱到1100℃，在該溫度下煅燒1.5小時(shí)，冷卻至常溫，過孔徑105μm篩得420公斤助濾劑。
例3取粉碎至小于105μm的蛋白石巖粉500公斤(含33μm顆粒75kg)，噴灑由10公斤碳酸氫鈉及100公斤水制成的溶液，再加入90公斤碳酸鈣粉(粉碎至粒度小于33μm)，用機(jī)械攪拌均勻后，送入隧道窯加熱至900℃，在該溫度下煅燒3小時(shí)冷卻至常溫，過孔徑105μm篩得助濾劑450公斤。
例4取粉碎至小于105μm蛋白石巖粉500公斤(含33μm顆粒100kg)，噴灑由5公斤氯化鈉、2.5公斤硼砂及100公斤水制成的溶液，再加入10公斤碳酸鈣粉，用機(jī)械拌勻后送入隧道窯加熱至800℃，在該溫度下煅燒4小時(shí)，冷卻至常溫，過孔徑105μm篩過得420公斤助濾劑。
上述實(shí)例使用的蛋白石巖化學(xué)成份SiO282.08%、Al2O36.86%、Fe2O31.41%、FeO 0.52%、CaO 0.69%、MgO 0.66%、K2O 0.98%、Na2O 0.31%、P2O50.125%、MnO 0.025%、燒失量6.04%，蛋白石巖塊度5～40cm，體重1.3噸/m3，比表面積120m2/g，孔容0.40cm3/g。
上述實(shí)例獲得的產(chǎn)品比表面積、比重用DIGISORO 2500儀器測(cè)定，處理?xiàng)l件200℃、4hr、真空度10-4，吸附等溫線OET，測(cè)試條件N2吸附表面積用SET測(cè)定，衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)由省級(jí)衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)所測(cè)，其結(jié)果如表2本實(shí)施例1獲得助濾劑機(jī)械粒分布用標(biāo)準(zhǔn)篩強(qiáng)法檢測(cè)，結(jié)果如表權(quán)利要求
1.一種經(jīng)初碎、細(xì)碎、煅燒等工序生產(chǎn)蛋白石助濾劑的方法，其特征在于將蛋白石巖初碎至石塊小于10厘米，之后進(jìn)一步粉碎至粒度105～3μm(其中粒度負(fù)33μm顆粒重量不小于15%)，加熱至750～1000℃之后在該溫度下煅燒1～4小時(shí)，冷卻至常溫，經(jīng)整粒清除大于105μm的顆粒即為蛋白石助濾劑干燥品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于取蛋白石巖粉重量1～7%的氯化鈉、0.5～4%氫氧化鈉、0.5～3%的硼砂及20～30%的水混均，噴入蛋白石粉中攪拌均勻之后加熱至800～1100℃，在該溫度下煅燒1～4小時(shí)，冷卻至常溫，經(jīng)整粒清除大于105μm的顆粒即為蛋白石助濾劑熔劑煅燒品。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于取蛋白石粉重量0.5～4%的碳酸氫鈉及20～30%的水混均噴入蛋白石粉中，再填加蛋白石粉重量2～18%碳酸鈣粉(粉碎至粒度小于33μm)攪拌均勻后加熱至800～1100℃，在該溫度下煅燒1～4小時(shí)，冷卻至常溫，經(jīng)整粒清除大于105μm的顆粒即成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于取蛋白石粉重量1～7%的氯化鈉及20～30%的水混均、噴入蛋白石粉中，再填加蛋白石粉重量2～18%的碳酸鈣粉攪拌均勻，加熱至800～1100℃，在該溫度下煅燒1～4小時(shí)，冷卻至常溫，經(jīng)整粒清除大于105μm的顆粒即成。
5.一種蛋白石助濾劑，其特征在于用權(quán)利要求1或2、3或4的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品。
全文摘要
一種蛋白石助濾劑的生產(chǎn)方法及產(chǎn)品，將蛋白石巖粉碎至105～3um，加入氯化鈉，硼砂，碳酸氫鈉、氫氧化鈉及碳酸鈣等助熔劑在750～1100℃溫度下煅燒而制成，該助濾劑濾速高，助濾劑使用量少，過濾質(zhì)量好，使用范圍廣，成本低。
文檔編號(hào)B01J20/10GK1054382SQ9110183
公開日1991年9月11日 申請(qǐng)日期1991年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月20日
發(fā)明者馮雨春 申請(qǐng)人:黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)