一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法技术

本发明专利技术属于硅藻土提纯的技术领域，提供了一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法。该方法将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去矿物渣滓和黏土矿物，然后与还原性气体加压混合，并进入螺旋状管式炉中高温灼烧，同时在管式炉的两侧施加交变磁场，使金属氧化物杂质完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土。与传统方法相比，本发明专利技术的方法能够利用磁场作用和还原气体完全除去硅藻土的金属及金属氧化物杂质，并且在高温烧结过程中能够除去硅藻土中的有机质物质，不会对硅藻土结构造成破坏，同时工艺过程简单，原料易得，成本低，环保性好，能够有效的制得高品质硅藻土，可推广应用。

A method for purifying diatomite by reducing gas in alternating magnetic field

The invention belongs to the technical field of diatomite purification, and provides a method for purifying diatomite by reducing gas under alternating magnetic field. In this method, low quality diatomite is crushed, screened, mineral residue and clay minerals are removed, then mixed with reducing gas under pressure, and burned at high temperature in spiral tubular furnace. At the same time, alternating magnetic field is applied on both sides of tubular furnace to remove metal oxide impurities completely from the surface and micropores of diatomite, and high quality is obtained. Quality diatomite. Compared with the traditional method, the method of the invention can completely remove the metal and metal oxide impurities of diatomite by magnetic field action and reducing gas, and can remove the organic matter in the diatomite in the process of high temperature sintering without destroying the structure of the diatomite, and the process is simple, and the raw material is easy to obtain. The low quality and good environmental protection can effectively produce high-quality diatomite, which can be widely applied.

【技术实现步骤摘要】
一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法
本专利技术属于硅藻土提纯的
，提供了一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法。
技术介绍
硅藻土是由含氧化硅很高的硅藻、放射虫类或海绵的遗骸组成，是以硅藻遗骸（壳体）为主的一种生物沉积岩，具有轻质、化学稳定性好、孔隙度高、隔音、耐磨、耐酸、耐热、吸附性强、熔点高等特点，是一种重要的非金属矿产，已广泛应用于各工业部门作为助滤剂、充填剂、催化剂载体、磨料增强剂和动物饲料补充剂等，越来越受到人们重视。我国硅藻土虽然储量大，但优质硅藻土相对而言较少。硅藻土呈土状分散颗粒，以矿床方式沉积存在，在成矿过程中，混有沙石、蒙脱石以及伊利石等矿物性物质，作为杂质存在，并且常伴生或共生有Fe2O3、Al2O3等矿物，它们夹杂在硅藻壳间，填充于硅藻壳的孔隙中，或附着于壳表面堵塞了硅藻土的微孔，使硅藻土失去了原本的特性严重影响了硅藻土的应用。因此，必须通过采用有效的手段除去杂质，提高硅藻土的纯度。要获得高品质的硅藻土，就需要清除硅藻土中混有的杂质。现有的提纯方法主要是擦洗法、酸浸法、焙烧法、重力沉降、磁选、热浮选法等方法等。擦洗法虽然成本低，但是效果较差，不能够除去硅藻土微孔中的杂质；酸浸法效果较好但是由于采用大量的酸，污染严重；焙烧法对高烧失量型硅藻土十分有效，但易对硅藻壳体结构造成破坏。其中磁选因其安全环保且高效的优势，近年来收到人们关注。目前国内外在硅藻土提纯，尤其是各种方法综合运用提纯硅藻土方面已取得了一定成效。其中裘益奇等人专利技术了一种环保节能硅藻土提纯方法（中国专利技术专利申请号201710607798.X），包括如下步骤：（a）浸碱制浆；（b）酸煮；（c）分离洗涤；（d）废固回收；（e）废液回收；（f）煅烧提纯；（g）冷却；此专利技术工艺简单，成本低，操作简单，易于控制，环保节能，提高了硅藻土中杂质的去除率，加强了提纯效果，有效提高硅藻土品质。另外，里景时等人专利技术了一种粗品质硅藻土的提纯方法（中国专利技术专利申请号201510454338.9），包括以下步骤：（1）将粗品质硅藻土加水打浆，筛分，擦洗去杂，分级，沉降或压滤脱水，干燥，得初级提纯土；（2）将初级提纯土与稀硫酸搅拌均匀，加热，洗涤，固液分离，干燥，即得；该硅藻土提纯方法投资少工艺简单易掌握，提纯回收率高，提纯产生的提纯土符合一级土标准，可用于橡胶补强剂、助滤剂、涂料或脱模剂等生产中的应用，有效地提高硅藻土资源的利用率。可见，现有技术中硅藻土的提纯方法中，擦洗法效果较差，酸浸法对环境破坏作用大，焙烧法对硅藻土本身结构易造成破坏，而传统的单纯的磁选法对有机质无法除去，均无法达到满意的提纯效果。
技术实现思路
针对这种情况，我们提出一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，选用低品质的硅藻土通过机械作用粉碎，除去矿物渣滓和沉淀黏土矿物，干燥后，将还原性气体和硅藻土加压混合后，通入螺旋状管式炉中进行高温灼烧，并且在螺旋状管式炉两侧加入交变磁场，生成的金属在磁场作用下快速的脱离出来，被包覆的金属氧化物又能够继续反应，制得具有高品质的硅藻土。该方法能够有效的制得高品质硅藻土，制备过程中不需要使用酸液，达到保护环境的作用。为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去矿物渣滓和黏土矿物，然后与还原性气体加压混合，并进入螺旋状管式炉中高温灼烧，同时在管式炉的两侧施加交变磁场，使金属氧化物杂质完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土，制备的具体步骤如下：（1）采用粉碎机将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去粒径大于74μm的矿物渣滓和粒径小于1μm的黏土矿物；（2）将步骤（1）制得的硅藻土颗粒烘干，与还原性气体加压混合，然后通入螺旋状管式炉中进行高温灼烧，同时在螺旋状管式炉的两侧施加交变磁场，硅藻土中的金属氧化物被还原为金属，并被磁场反复剥离出来，使得金属氧化物能够持续被气体还原，直至完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土。优选的，步骤（1）所述粉碎机为超细粉碎机，主轴转速为10000~12000r/min。优选的，步骤（2）所述烘干的温度为120~150℃，时间为20~40min。优选的，步骤（2）所述还原性气体为一氧化碳、一氧化氮、硫化氢中的至少一种。优选的，步骤（2）所述加压压力为8~12MPa，混合时间为15~20min。优选的，步骤（2）所述硅藻土颗粒与还原性气体的混合体积比为1:50~1:30。优选的，步骤（2）所述灼烧温度为500~600℃。优选的，步骤（2）所述交变磁场的强度为20~30mT，频率为40~60Hz。该方法将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去矿物渣滓和黏土矿物，然后与还原性气体加压混合，并进入螺旋状管式炉中高温灼烧，同时在管式炉的两侧施加交变磁场，使金属氧化物杂质完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土。与传统方法相比，本专利技术的方法能够利用磁场作用和还原气体完全除去硅藻土的金属及金属氧化物杂质，并且在高温烧结过程中能够除去硅藻土中的有机质物质，不会对硅藻土结构造成破坏，同时工艺过程简单，原料易得，成本低，环保性好，能够有效的制得高品质硅藻土，可推广应用。将本专利技术的方法提纯的硅藻土与擦洗法、酸浸法及焙烧法的孔隙率、金属氧化物残留率、有机物残留率及对环境影响性能进行对比，如表1所示，可见，本专利技术的方法在提纯硅藻土方面效果好，并且对环境无污染。表1：本专利技术提供了一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1.本专利技术的方法能够有效的制得高品质硅藻土，制备过程中不需要使用酸液，环保性好。2.本专利技术的方法利用磁场作用反复的剥离金属氧化物表面产生的金属，使得金属氧化物能够持续被气体还原，可完全除去硅藻土的金属及金属氧化物杂质。3.本专利技术的方法高温烧结过程中能够除去硅藻土中的有机质物质，并且不会对硅藻土结构造成破坏。4.本专利技术的工艺过程简单，原料易得，成本低，可推广应用。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本专利技术的范围内。实施例1采用主轴转速为11000r/min的超细粉碎机将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去粒径大于74μm的矿物渣滓和粒径小于1μm的黏土矿物；然后将硅藻土颗粒在135℃放置30min进行烘干，与一氧化碳在10MPa的压力下混合18min，其中硅藻土颗粒与一氧化碳的混合体积比为1:40，然后通入螺旋状管式炉中在550℃下高温灼烧，同时在螺旋状管式炉的两侧施加强度为25mT、频率为50Hz的交变磁场，最终制得高品质硅藻土。测试方法：采用静态容量法孔隙率测量仪对提纯后的硅藻土的孔隙率进行测定，表示其吸附性能；将提纯后的硅藻土放入水中，采用直接络合滴定法测定金属氧化物含量，计算金属氧化物残留率，表示本方法对金属氧化物的去除效果；同时采用有机物检测仪对其中有机物含量进行测定，计算有机物残留率，表示本方法对有机物的去除效果。所得数据如表2所示。实施例2采用主轴转速为10000r/min的超细粉碎机将低品质硅藻土粉碎，过筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，其特征在于，将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去矿物渣滓和黏土矿物，然后与还原性气体加压混合，并进入螺旋状管式炉中高温灼烧，同时在管式炉的两侧施加交变磁场，使金属氧化物杂质完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土，制备的具体步骤如下：（1）采用粉碎机将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去粒径大于74μm的矿物渣滓和粒径小于1μm的黏土矿物；（2）将步骤（1）制得的硅藻土颗粒烘干，与还原性气体加压混合，然后通入螺旋状管式炉中进行高温灼烧，同时在螺旋状管式炉的两侧施加交变磁场，硅藻土中的金属氧化物被还原为金属，并被磁场反复剥离出来，使得金属氧化物能够持续被气体还原，直至完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土。

【技术特征摘要】
1.一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，其特征在于，将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去矿物渣滓和黏土矿物，然后与还原性气体加压混合，并进入螺旋状管式炉中高温灼烧，同时在管式炉的两侧施加交变磁场，使金属氧化物杂质完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土，制备的具体步骤如下：（1）采用粉碎机将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去粒径大于74μm的矿物渣滓和粒径小于1μm的黏土矿物；（2）将步骤（1）制得的硅藻土颗粒烘干，与还原性气体加压混合，然后通入螺旋状管式炉中进行高温灼烧，同时在螺旋状管式炉的两侧施加交变磁场，硅藻土中的金属氧化物被还原为金属，并被磁场反复剥离出来，使得金属氧化物能够持续被气体还原，直至完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土。2.根据权利要求1所述一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，其特征在于：步骤（1）所述粉碎机为超细粉碎机，主轴转速为10000~12000r/min。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，贯大为，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51