一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于颜料制备技术领域，特别涉及一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的方法及其装置。所述生产装置包括研磨装置以及依次连接于研磨装置之后的筛分装置和分离装置，所述的分离装置为内置式无机膜分离器。本发明专利技术使用特殊结构的无机膜分离器来进行固液分离，它实现了溶剂油的分离与净化同时进行，确保产品质量，同时精简现有工艺，大幅度降低过程能耗，节约生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于颜料制备
，特别涉及一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的方法及其装置。所述生产装置包括研磨装置以及依次连接于研磨装置之后的筛分装置和分离装置，所述的分离装置为内置式无机膜分离器。本专利技术使用特殊结构的无机膜分离器来进行固液分离，它实现了溶剂油的分离与净化同时进行，确保产品质量，同时精简现有工艺，大幅度降低过程能耗，节约生产成本。【专利说明】
本专利技术属于颜料制备
，特别涉及一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜 料的方法及其装置。 一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的方法及其装置
技术介绍
铝粉颜料由色浅、金属光泽高的铝粉制成，颜料表面光洁，能有效反射可见光、红 外线和紫外线，耐气候性良好，且能降低水蒸汽、氧和其它腐蚀介质渗透的作用，对被覆盖 物起到保温、防光及防腐蚀的作用，同时可赋予其华丽的外表，广泛用于汽车、建筑材料、房 屋装饰、涂料、印墨、仪器设备及家用电器等领域。 铝粉颜料的早期生产方法是捣冲法，将铝屑放入捣冲机的凹槽内，捣杵在机械带 动下连续冲打凹槽内的铝屑，铝屑逐渐变成薄片并且破碎，此后进行筛选，取出合乎要求的 铝粉作为产品。捣冲法的生产效率很低，产品质量不易掌握，而且生产过程中粉尘很多，非 常容易起火和爆炸。 1894年，Hamtag等人成功地将球磨机应用于铝粉颜料的生产，具体操作为：将钢 球、铝粉和表面处理剂置于球磨机中，同时在球磨机内和管道内充满惰性气体，开启球磨机 进行研磨，利用钢球将铝粉磨细。这种方法被称为干法，至今仍然沿用，其缺点是不可避免 地存在粉尘，增加了生产过程的不安全性。当要求产品粒径较小时，过程效率低、耗能大、力口 工时间长，在工业化生产中使用相对较少。 1910年，Hall等人专利技术了在球磨机中加入石油溶剂代替惰性气体的方法，将铝 粉、惰性溶剂油（石油溶剂）以及研磨助剂加入球磨机内一起进行研磨，生产的铝粉与溶剂 油混成浆状，获得浆状铝粉颜料，这种方法被称为湿法。该法以液态惰性溶剂作为载体和防 护剂，可以防止铝粉的氧化，并能消除粉尘的不安全性，且设备简单，产品使用起来方便。因 此，湿法生产工艺已被越来越多的铝粉颜料厂采用，成为铝粉颜料生产的主要方法。 现有湿法生产铝粉颜料的具体工艺流程为：将雾化的铝粉或铝屑加入球磨机中， 同时按一定配比添加溶剂油和研磨助剂，其中溶剂油一般为200号溶剂汽油或煤油，研磨 助剂主要包括上膜剂、分散剂、增亮剂、防沉降剂等，视产品类型不同，助剂的种类及用量变 化很大；开启球磨机进行研磨，并严格控制机温，研磨一定时间后，取样检查铝粉的细度和 亮度，质量达到要求后，研磨机内用大量溶剂油冲洗，铝粉转为泥浆状从研磨机内出料；在 装有不锈钢滤网的振动筛分机上对浆态出料进行筛分、过滤，除去不符合要求的大颗粒铝 粉后，再过滤以分离多余溶剂油，得到滤液溶剂油和滤饼，这部分滤液溶剂油中含有超细铝 粉等杂质，送入精馏装置中进行处理，从塔顶出来的被净化溶剂油返回球磨机中继续使用； 滤饼需抛光处理，金属光泽进一步提高，然后加入溶剂油调整滤饼的固体含量，最后得到商 品化的浆态铝粉颜料。 近年来，国内（如济南金属颜料总厂、济南雅思达化工公司和章丘金属颜料厂等） 和国外（如德国的Eckart公司、日本的东洋错株式会社和美国的Silberline公司等）对 铝粉颜料的开发和研究重点是改善颜料性能及开拓多种功能的产品。对铝粉颜料的生产方 法研究，多着眼于提高现有产品质量，采用湿法生产工艺基本不变。但上述湿法工艺也存在 不少不足之处，主要有：分离溶剂油以及溶剂油净化是分步进行的，也就是说，先分离溶剂 油，再进行溶剂油精馏，增加了工艺步骤，占地面积增大；在溶剂油分离过程中，超细铝粉进 入分离后的溶剂油中，加大了这部分铝粉的处理难度；溶剂油的回收采用精馏方法，涉及料 液的相转化，能耗相对较大，使得运行成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的油剂型铝粉颜料的生产装置和方法，可以克服目前 湿法生产中溶剂油的分离与净化不同时进行、工艺繁琐、能耗高、生产成本高的缺陷。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下： 一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的生产装置，包括研磨装置以及依次连 接于研磨装置之后的筛分装置和分离装置，所述的分离装置为内置式无机膜分离器。 所述的内置式无机膜分离器包括罐体，罐体上方设有进料口，底部设有出料口，进 料口与筛分装置连接，罐体内设有过滤筒，过滤筒壁周向等间距设有固定螺杆，过滤筒内下 部轴向设有无机膜过滤管，上部设有渗透液腔，无机膜过滤管与渗透液腔连通，渗透液腔分 别与出液管和反冲装置连接，过滤筒通过轴与电机连接。 无机膜分离器出液管连接有抽真空装置。 无机膜分离器的过滤筒的旋转通过电机控制，过滤筒旋转的过程中可以提高膜面 剪切力，有效减薄附着在膜表面的滤饼，起降低膜污染和提高膜通量的作用，同时兼具搅拌 功能，促进溶剂油在料浆中的传递。 本专利技术还提供了利用上述装置生产油剂型铝粉颜料的方法，将铝粉或铝箔、溶剂 油、研磨助剂及研磨介质在研磨装置中充分研磨并加入溶剂油冲洗得到浆态铝粉颜料；浆 态铝粉颜料经筛分装置筛分除去不符合要求的大颗粒铝粉后送至内置式无机膜分离器的 罐体内；控制无机膜分离器的过滤筒转速，同时将无机膜过滤管内抽真空，浆态铝粉颜料中 的溶剂油透过无机膜过滤管进行净化；处理至罐体内浆态铝粉颜料的固含量接近终产品时 出料，将罐体出料口出料的浆态铝粉颜料抛光并加入溶剂油调节固含量，获得油剂型铝粉 颜料。 其中，过滤筒转速优选控制为5rpm?500rpm。 无机膜过滤管内真空度为lX102Pa?5X104Pa。 当无机膜过滤管的膜通量下降至初始通量的40?60%时，开启反冲装置以净化 溶剂油间歇反冲无机膜过滤管。此设计可使附着在分离膜表面的滤饼脱落，从而有效地防 止膜污染。 所述过滤筒中设有单根或多根无机膜过滤管，无机膜过滤管的通道直径为4_? 10mm;所述无机膜过滤管的膜材质为陶瓷、金属或其复合材料，无机膜的分离层涂覆于外表 面，分离层平均膜孔径为5nm?10 μ m。 过滤筒中无机膜过滤管的数量可根据所需处理的溶剂油量进行确定。 透过无机膜过滤管实现净化并被回收的溶剂油可以返回研磨机中继续使用。 本专利技术中所述溶剂油为200号溶剂汽油或煤油；研磨助剂为硬脂酸、软脂酸、油 酸、亚油酸、亚麻酸或金属皂类；研磨介质为钢球。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点： 1)与现有浆态铝粉颜料生产工艺流程相比，本专利技术可以将溶剂油分离以及后续的 溶剂油净化同时进行，即利用无机膜的筛分原理，铝粉被截留在浆态颜料中，溶剂油连续不 断地透过无机膜获得净化，一步完成现有方法中的过滤及精馏操作，分离效率显著提高，工 艺流程明显缩短。 2)现有生产工艺流程的过滤操作中超细铝粉不可避免地进入滤液溶剂油中，增加 了回收成本，而本专利技术使用内置式无机膜分离器，超细铝粉被直接截留于浆态颜料中，无需 回收。因此本专利技术可避免超细铝粉的流失，提高产品收率，降低生产成本。 3)与现有生产方法相比，本专利技术采用无机膜分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用无机膜过滤生产油剂型铝粉颜料的生产装置，包括研磨装置以及依次连接于研磨装置之后的筛分装置和分离装置，其特征在于，所述的分离装置为内置式无机膜分离器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾坚贤，张金斌，周虎，刘和秀，钱朝辉，张学俊，王亚赛，孔令枚，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43