含有降低的可溶性金属水平的硅藻土产品、其制备方法及使用方法技术

本发明专利技术公开了含有降低的可溶性金属水平的硅藻土产品、降低硅藻土产品中可溶性金属水平的工艺和使用其的方法。具体的，公开了硅藻土产品，其用至少一种表面金属封闭剂处理，然后进行至少一种热处理工序以降低与其关联的可溶性金属水平。此类含有降低的可溶性金属水平的硅藻土产品可用于多种应用，包括但不限于作为助滤剂材料。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为200980147781.4(国际申请号为PCT/US2009/058160)、申请日为2009年9月24日、专利技术名称为“含有降低的可溶性金属水平的硅藻土产品、在硅藻土产品中降低可溶性金属水平的工艺及其使用方法”的中国专利申请的分案申请。本申请要求2008年9月26日递交的美国临时专利申请第61/100,511号的优先权，该申请的内容通过引用并入本文。
本专利技术公开了含有降低的可溶性金属水平的硅藻土产品、在硅藻土产品中降低可溶性金属水平的工艺及其使用方法。此类含有降低的可溶性金属水平的硅藻土产品可用于各种应用，包括但不限于作为助滤剂材料。
技术介绍
硅藻土产品获取自硅藻土(也称作“DE”或硅藻土(diatomite))，硅藻土通常已知为以硅藻的硅质骨架(藻壳)形式富含生物源二氧化硅(即由活体制造或产生的二氧化硅)的沉积物。硅藻是通常为硅藻纲种类(classBacillariophyceae)的极小的、单细胞的、金黄-褐色的藻类的多样的串列，其具有华丽的硅质骨架，该骨架结构多变而复杂，包含在活硅藻中很像丸药盒的相互匹配的两瓣。硅藻土可由水上硅藻的遗骸形成，因此，可在现在或从前的水体附近发现硅藻土沉积物。那些沉积物通常可根据来源分成两类：淡水的和咸水的。淡水硅藻土通常从干的湖床开采，并且可以表征为具有低的晶体二氧化硅含量和高的铁含量。相反，咸水硅藻土通常从洋区提取，并且可以表征为具有高的晶体二氧化硅含量和低的铁含量。在过滤领域中，从流体中分离颗粒的方法可以使用硅藻土产品作为助滤剂。一些情况下，硅藻土特有的复杂而多孔的结构可以在过滤工序中有效地物理截留颗粒。已知可使用硅藻土产品以提高呈现混浊或含有悬浮颗粒或颗粒物质的流体的澄清度。硅藻土可以在过滤的各种实施方案中使用。作为预涂层的一部分，硅藻土产品可施用于过滤隔膜以帮助达到例如以下任意一种或多种：保护该隔膜、提高澄清度和加快滤饼的移除。作为主体加料(bodyfeeding)的一部分，硅藻土可以直接加入要过滤的流体以帮助达到例如以下任一或二者：增加流速和延长过滤周期。根据具体分离工序的需要，硅藻土可以用于多个阶段或实施方案，包括但不限于用在预涂层中和主体加料中。硅藻土助滤剂也可能包含可溶于要过滤的液体介质的金属，例如铁。当使用那些硅藻土助滤剂过滤液体时，该金属可能从该硅藻土助滤剂中分离并进入液体介质。在许多应用中，这种在液体介质中的金属含量的增加可能是不期望甚至不可接受的。例如。当使用硅藻土助滤剂过滤啤酒时，源于该助滤剂材料的溶于啤酒中的高水平的铁可能有害地影响感觉或其他性能，包括但不限于味道和保存期。其他非硅藻土助滤剂可能遭受类似的金属浸出影响。因而，酿造工业已长期认识到减少铁在啤酒中的溶解的重要性，并且已竭力找出具有愈加低的啤酒可溶性铁(BSI)含量的助滤剂。酿造工业已开发出至少两种测量硅藻土助滤剂BSI的方案。欧洲饮料公约(EBC,EuropeanBeverageConvention)方法将酞酸氢钾溶液与助滤剂接触，然后分析滤过液的铁含量。美国酿造化学家协会(ASBC,AmericanSocietyofBrewingChemists)方法将啤酒样品与助滤剂接触，然后测量液体中所得的铁含量。其他方案也可能已知并使用。EBC方法使用国际方法测定助滤剂的啤酒可溶性铁含量。更具体的，EBC方法使用例如酞酸氢钾(KHP,KHC8H4O4)在蒸馏水中的约10g/L溶液作为提取剂。在EBC方法中，使用磁力搅拌器将约5g助滤剂样品与约200mL的KHP溶液混合约2小时，使得在提取期间助滤剂保持悬浮。然后立即将所得的溶液通过滤纸过滤，弃去最初约50mL，收集随后的约100mL用于分析。然后用FERROZINE方法分析提取物的铁浓度，该方法中可以使用试剂(3-(2-吡啶基)-5,6-二(4-苯磺酸)-1,2,4-三嗪(C20H14N4O6S2)的二钠盐，可从Aldrich获得)作为显色剂。通常通过将约5g试剂溶于约1000mlpH约4.3的乙酸铵/乙酸缓冲液制备该试剂。该FERROZINE方法使用约25mL的提取剂部分，并用约25mg抗坏血酸(C6H8O6)处理，将溶解的铁离子还原成亚铁(Fe2+)状态，由此通过加入约1mL该试剂在显色时产生有色的铁与的络合物。约30分钟后，将所得样品溶液的吸光度与标准校准曲线进行比较。使用分光光度计在约565nm测量吸光度并与标准比较，测定BSI。ASBC方法可以通过在室温下将约5g助滤剂材料样品放入约200mL的去碳酸的啤酒(例如，来自Anheuser-Busch,St.Louis,Missouri,USA的)并将混合物间歇涡旋经过约5分50秒的时间，以测量BSI含量。然后立即将混合物转移到含约25cm直径滤纸的漏斗，弃去从漏斗最初约30秒钟期间收集的滤液。收集随后约150秒钟的滤液，约25mL的部分用约25mg抗坏血酸(C6H8O6)处理，将溶解的铁离子还原成亚铁(Fe2+)状态，由此得到样品提取物。然后通过加入约1mL约0.3％(w/v)的1,10-菲咯啉进行显色，在约30分钟后，将所得样品溶液的吸光度与标准校准曲线比较。该校准曲线通过啤酒中已知铁浓度的标准溶液制得。未处理的滤液用作方法的空白以校正浑浊度和颜色。使用分光光度计在约505nm测量吸光度并与标准比较，测定BSI。已经开发了许多降低硅藻土助滤剂中BSI含量的方法。一种这样的方法是粗制硅藻土助滤剂选择。一些硅藻土沉积物天然含有比来自其他场所沉积物的硅藻土材料更少的铁。但是，单独的粗制品选择可能不足以给酿造工业及其他应用提供BSI或铁含量降低的硅藻土。另一种降低硅藻土中BSI含量的已知方法是煅烧工艺。煅烧通常包括将硅藻土在高温(例如超过约900℃)加热。煅烧可以减少硅藻土中有机物和挥发物的存在并引起从灰白色到茶色或粉色的颜色改变。由于在煅烧期间微粒(例如细小的硅藻土碎片和粘土)的凝聚和烧结，硅藻土的表面积通常被减小。在一个实例中，DE表面积从天然硅藻土的约25m2/g至约45m2/g减小至小于约10m2/g，由此导致可溶性金属(包括但不限于铁)的减少。另外，硅藻土助滤剂的啤酒可溶性铁含量，特别是用ASBC方法测量的BSI，可能在煅烧后随着时间自然地并逐渐地降低。例如通过周围空气中的湿气的表面再水合是一种BSI降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
过滤饮料或食用油的方法，其包括将所述饮料或食用油通过至少一种助滤剂材料，所述助滤剂材料包含经热处理的硅藻土材料和至少一种含磷化合物，其中按EBC测量，所述至少一种助滤剂材料具有小于约40ppm的可溶性金属含量。

【技术特征摘要】
2008.09.26 US 61/1005111.过滤饮料或食用油的方法，其包括将所述饮料或食用油通过至少一种助
滤剂材料，所述助滤剂材料包含经热处理的硅藻土材料和至少一种含磷化合物，
其中按EBC测量，所述至少一种助滤剂材料具有小于约40ppm的可溶性金属含
量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种含磷化合物以相对于所
述经热处理的硅藻土重量的约0.2％至约4％范围的量存在。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种含磷化合物以相对于所
述经热处理的硅藻土重量的约0.2％至约2％范围的量存在。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种含磷化合物以相对于所
述经热处理的硅藻土重量的约0.2％至约1％范围的量存在。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种含磷化合物以相对于所
述经热处理的硅藻土重量的约0.2％至约0.6％范围的量存在。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种含磷化合物以相对于所
述经热处理的硅藻土重量的约0.2％至约0.4％范围的量存在。
7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种含磷化合物包
含至少一种磷酸盐。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一种磷酸盐选自三磷酸钠、
磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸钾和磷酸铝。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一种磷酸盐包含磷酸氢二钠。
10.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中按EBC测量，所述助滤剂
材料具有小于约20p...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆杰，
申请(专利权)人：英默里斯筛选矿物公司，
类型：发明
国别省市：美国;US