專利名稱：一種膨潤土貓砂的制備方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膨潤土貓砂生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及由純天然鈣基膨潤土鈉化改性后制備膨潤土貓砂的方法。
背景技術(shù)：
隨著人類生活水平的提高，家庭飼養(yǎng)的貓、狗等寵物的數(shù)量也日趨增多，寵物排泄物的處理也困擾著大多數(shù)飼養(yǎng)寵物的家庭。膨潤土運用于貓砂的研究始于1947年的美國， 但由于技術(shù)限制，膨潤土貓砂存在各種各樣的問題，如粉塵大，結(jié)團強度低等。隨著工業(yè)的發(fā)展與研究投入的加大，現(xiàn)在的膨潤土貓砂產(chǎn)品質(zhì)量已有很大改善。國內(nèi)現(xiàn)有不少生產(chǎn)膨潤土貓砂的企業(yè)，大多數(shù)均使用傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，就是將膨潤土原礦通過改性后磨粉，然后經(jīng)過造粒再烘干。采用這種方法存在很多弊端。如，改性后需要干燥后才能磨粉，至少需要降至15%以下的水份才能磨粉，而造粒后又需要干燥至12%以下，需要經(jīng)過兩次干燥過程，這樣就大大消耗了時間及能源。此外，造粒一般通過造粒機或者擠壓等方式進行，所造貓砂顆粒一般呈小圓球或柱形，這兩種形狀的貓砂均不利于結(jié)團， 這是因為柱形或圓球形貓砂堆積后，顆粒之間存在很大的縫隙，而膨潤土在短時間遇貓尿液膨脹后很難填補這些縫隙，尿液很容易順著縫隙往下流，這樣貓砂就很難結(jié)團或者結(jié)團的強度差。中國專利CN1963198A公開了一種聚團型貓砂的生產(chǎn)方法。該方法的主要步驟是將凹凸棒土、氫氧化鈉、氧化鎂、無水石膏和高吸水樹脂進行配料、攪拌、擠壓、晾曬、粉磨、 造粒、晾曬、分篩、包裝為成品。用該方法生產(chǎn)的貓砂優(yōu)點是無粉塵、強度高、價格便宜，并且貓咪大小便后貓砂會將大小便緊緊包裹起來，快速聚團成為一個整體，能起到除異味、抑制細菌生長和保持環(huán)境空氣清新的作用。但是該方法存在配料繁多、工藝復(fù)雜、兩次干燥能耗高、周期長等諸多缺點。中國專利CN101810146A公開了一種膨潤土貓砂的生產(chǎn)方法，該方法由粉碎、酸化、鈉化、成型、干燥等工序組成。以鈣基膨潤土原礦為起點，先酸化腐蝕膨潤土片層，使膨潤土比表面積大大增加，然后用鈉化改性劑對鈣劑膨潤土進行鈉化改性以提高膨潤土的吸水率，最后經(jīng)過造粒、干燥等工序制備出吸水快、吸水量大、白度高、強度高的膨潤土貓砂。 但是該方法膨潤土在酸化處理前需要將鈣基膨潤土原礦粉碎至粒徑< 2mm的粉末，這在工業(yè)生產(chǎn)上很難實現(xiàn)；另外該方法選用了氫氧化鈉、氟化鈉作為鈉化劑，而氫氧化鈉具有強烈腐蝕性，氟化鈉具有一定的毒性，如長時間使用含有這兩種物質(zhì)的貓砂，將會對貓的健康產(chǎn)生一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種工藝簡單、成本低廉，且適合于純天然鈣基膨潤土鈉化改性后制備膨潤土貓砂的方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種實現(xiàn)上述膨潤土貓砂制備方法的裝置。
一種膨潤土貓砂的制備方法，包括晾曬、破碎、篩分、鈉化、干燥、再篩分和包裝工序，其特征是鈣基膨潤土原礦經(jīng)晾曬、破碎、篩分后，輸送至輪碾機中，加入鈉化劑和水進行混合碾壓改性為半成品，再經(jīng)干燥、篩分得膨潤土貓砂成品。所述晾曬后的礦料控制水份< 22%，破碎、篩分后的礦料粒徑< 25mm。所述鈉化劑選用碳酸鈉，加入量為礦料質(zhì)量的1. 59Γ2. 0%,礦料與鈉化劑混和時間為1一2分鐘，控制水份在229Γ23%，碾壓時間為1(Γ15分鐘。所述碾壓改性后的半成品通過自然晾曬或干燥機烘干，控制水份< 10%，再篩分選出粒徑為廣4mm的顆粒包裝即成膨潤土貓砂成品。一種制備膨潤土貓砂的裝置，包含料斗、破碎機、滾筒篩、輪碾機、干燥機和皮帶輸送機，其特征是第一皮帶輸送機的低端設(shè)置在料斗的出口，高端設(shè)置在破碎機的入口 ；第二皮帶輸送機的低端設(shè)置在破碎機的出口，高端設(shè)置在第一滾筒篩的入口 ；第三皮帶輸送機的低端設(shè)置在第一滾筒篩的出口，高端設(shè)置在輪碾機料倉的入口 ；第四皮帶輸送機的低端設(shè)置在輪碾機碾倉的出口，高端設(shè)置在干燥機的入口 ；第五皮帶輸送機的低端設(shè)置在干燥機的出口，高端設(shè)置在第二滾筒篩的入口。所述輪碾機采用行星輪碾機，輪碾機上部的一邊設(shè)置有料倉，另一邊設(shè)置有碾倉， 碾倉入口邊緣內(nèi)設(shè)置有至少一個噴頭，碾輪設(shè)置在碾倉底板上中部，與底板之間的間隙為 3_5mm0與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是
1、本發(fā)明采用輪碾機改性具有明顯優(yōu)勢，細小顆粒在碾壓過程中互相結(jié)合形成較大顆粒，而粒徑較大顆粒則在碾壓過程中被破碎成較小顆粒，同時起到了破碎和造粒的作用，將碾輪與底板間隙調(diào)節(jié)至4mm可使半成品形成粒徑廣4mm的顆粒狀物料。2、本發(fā)明與一般貓砂制造工藝不同，無需磨粉造粒工序，大大節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外，貓砂顆粒見水后相互粘結(jié)，起到粘結(jié)作用的僅為顆粒表層膨潤土，采用輪碾機改性正是使顆粒表層得到改性，粘結(jié)性更強，顆粒內(nèi)部大部分仍為鈣基膨潤土，大大節(jié)省了改性劑的費用，產(chǎn)品PH值僅為8左右，適于寵物使用。3、采用本發(fā)明制得貓砂產(chǎn)品為不規(guī)則的膨潤土顆粒，顆粒圓滑表層無棱角，堆積后顆粒間間隙小，更加利于結(jié)團。4、本發(fā)明工藝簡單、成本低廉，裝置是在現(xiàn)有設(shè)備進行的改進，原料僅為膨潤土和碳酸鈉，便宜易得。


圖1為本發(fā)明方法工藝流程圖； 圖2為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為輪碾機放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖中料斗1、第一皮帶輸送機2、破碎機3、第二皮帶輸送機4、第一滾筒篩5、第三皮帶輸送機6、輪碾機7、料倉7a、碾腔7b、噴頭7c、碾輪7d、第四皮帶輸送機8、干燥機9、第五皮帶輸送機10、第二滾筒篩11。
具體實施方式
以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。見圖1 一種膨潤土貓砂的制備方法，包括以下工藝步驟和工藝參數(shù)
1、晾曬除雜。將鈣基膨潤土原礦置于水泥晾曬場進行晾曬，在晾曬過程中進行人工手選除雜，晾曬后原礦水份< 22%。2、破碎分選。將晾曬后的原礦采用錘式破碎機破碎，再經(jīng)滾筒篩分選出粒徑 (25mm的礦料備用。3、鈉化改性。將礦料輸送至輪碾機，加入礦料質(zhì)量1. 59Γ2. 0%的碳酸鈉粉末混合 1-2分鐘后，再加入適量的水，使其水份控制在229Γ23%，輪碾改性1(Γ15分鐘為顆粒狀半成品。4、干燥篩分。將改性后的半成品經(jīng)晾曬或者烘干至水份<10%，再經(jīng)滾篩筒篩分選出粒徑廣4mm的顆粒，包裝為貓砂成品。見圖2，一種制備膨潤土貓砂的裝置，包含料斗1、破碎機3、滾筒篩5和11、輪碾機 7、干燥機9和皮帶輸送機2、4、6、8和10。第一皮帶輸送機2的低端設(shè)置在料斗1的出口處，高端設(shè)置在破碎機3的入口處，破碎機3采用現(xiàn)有錘式破碎機，底部無篩網(wǎng)；第二皮帶輸送機4的低端設(shè)置在破碎機3的出口處，高端設(shè)置在第一滾筒篩的5入口處，滾筒篩5內(nèi)置有25mm篩網(wǎng)；第三皮帶輸送機6的低端設(shè)置在第一滾筒篩5的出口處，高端設(shè)置在輪碾機 7的料倉7a的入口處。輪碾機采用行星輪碾機，料倉7a設(shè)置在輪碾機上部的一邊，另一邊設(shè)置有碾倉7b，碾倉7b的入口邊緣內(nèi)設(shè)置有至少一個噴頭，本實施例設(shè)置有2個噴頭7c， 碾輪7d設(shè)置在碾倉7b底板上中部，與底板之間的間隙為3-5mm，本實施例設(shè)置為4mm ；第四皮帶輸送機的低端設(shè)置在輪碾機7碾倉7b的出口，高端設(shè)置在干燥機9的入口 ；第五皮帶輸送機的低端設(shè)置在干燥機的出口，高端設(shè)置在第二滾筒篩的入口。本發(fā)明的工作原理是將鈣基膨潤土原礦晾曬至水份彡2 送至料斗1，經(jīng)第一皮帶輸送機2送至破碎機3破碎，經(jīng)第二皮帶輸送機4送至第一滾筒篩5分選出粒徑< 25mm 的礦料，經(jīng)第三皮帶輸送機6送至輪碾機7的料斗7a，加入礦料質(zhì)量1. 59Γ2. 0%的碳酸鈉粉末，提升送入碾倉7b混合1一2分鐘后，通過噴頭7c加入適量的水，使其控制水份在 22% 23%,通過碾輪7d碾壓改性1(Γ15分鐘為顆粒狀半成品，經(jīng)第四皮帶輸送機8送至滾筒干燥機9干燥至水份< 10%，經(jīng)第五皮帶輸送機10送至第二滾筒篩11篩分出粒徑為廣4mm 的顆粒，包裝為貓砂成品。表1為采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的產(chǎn)品與選取市面銷售的三種貓砂產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)對比情況。貓砂1為圓形顆粒貓砂，貓砂2為柱形顆粒貓砂，貓砂3外形與本發(fā)明膨潤土貓砂類似。表中的數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明生產(chǎn)的膨潤土貓砂產(chǎn)品的大多數(shù)指標優(yōu)于市面銷售的三種貓砂產(chǎn)品。表 1
水份％吸水率堆積密度結(jié)塊形狀結(jié)塊強度貓砂19. 41800. 85長柱形3次貓砂210. 22400. 88長柱形2次貓砂38. 51701. 07半球形4次本發(fā)明貓砂9. 23150. 96半球形7次
表中，結(jié)塊強度檢測方法將貓砂平鋪，貓砂厚度不低于4cm，從2. 5cm的高度，在
54s k的時間內(nèi)，將IOmL 1% NaCl溶液加入到膨潤土貓砂中，IOs后，倒出結(jié)塊，讓結(jié)塊從 15cm高度自由落下，記錄試塊破碎時落下的次數(shù)，該次數(shù)即為結(jié)塊強度。
權(quán)利要求
1.一種膨潤土貓砂的制備方法，包括晾曬、破碎、篩分、鈉化、干燥、再篩分和包裝工序， 其特征是鈣基膨潤土原礦經(jīng)晾曬、破碎、篩分后，輸送至輪碾機中，加入鈉化劑和水進行混合碾壓改性為半成品，再經(jīng)干燥、篩分得膨潤土貓砂成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于所述晾曬后的礦料控制水份< 22%，破碎篩分后的礦料粒徑< 25mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于所述鈉化劑選用碳酸鈉，加入量為礦料質(zhì)量的1. 59Γ2. 0%，礦料與碳酸鈉混和時間為1一2分鐘，控制水份在 22% 23%，碾壓時間為10 15分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于所述碾壓改性后的半成品通過自然晾曬或干燥機烘干，控制水份< 10%，再篩分選出粒徑為廣4mm的顆粒包裝即成膨潤土貓砂成品。
5.一種制備膨潤土貓砂的裝置，包含料斗(1)、破碎機(3)、滾筒篩(5、11)、輪碾機(7)、 干燥機(9)和皮帶輸送機(2、4、6、8、10)，其特征是第一皮帶輸送機(2)的低端設(shè)置在料斗 (1)的出口，高端設(shè)置在破碎機(3)的入口 ；第二皮帶輸送機(4)的低端設(shè)置在破碎機(3) 的出口，高端設(shè)置在第一滾筒篩(5)的入口 ；第三皮帶輸送機(6)的低端設(shè)置在第一滾筒篩 (5 )的出口，高端設(shè)置在輪碾機(7 )料倉(7a)的入口 ；第四皮帶輸送機(8 )的低端設(shè)置在輪碾機(7)碾倉(7a)的出口，高端設(shè)置在干燥機(9)的入口 ；第五皮帶輸送機(10)的低端設(shè)置在干燥機(9)的出口，高端設(shè)置在第二滾筒篩(11)的入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種制備膨潤土貓砂的裝置，其特征在于所述輪碾機(7)采用行星輪碾機，輪碾機(7)上部的一邊設(shè)置有料倉(7a)，另一邊設(shè)置有碾倉(7b)，碾倉(7b) 入口邊緣內(nèi)設(shè)置有至少一個噴頭(7c)，碾輪(7d)設(shè)置在碾倉(7b)底板上中部，與底板之間的間隙為3-5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種膨潤土貓砂的制備方法及其裝置。制備方法由晾曬、破碎、鈉化、干燥、篩分、包裝工序組成。裝置由錘式破碎機、滾筒篩、行星輪碾機、滾筒干燥機、皮帶輸送機組成。膨潤土原礦通過簡單的晾曬，人工手選除雜后，通過破碎，然后用行星輪碾機進行鈉化改性，烘干后篩分即可得膨潤土貓砂成品。采用本發(fā)明方法制備膨潤土貓砂省去了一般方法需要磨粉、造粒的過程，并且鈉化劑用量少，工藝簡單、成本低廉。
文檔編號A01K1/015GK102177854SQ20111010142
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者葉永波, 徐光亮, 朱凡, 林珺, 王曉磊, 王鴿, 謝愛虎, 郭海盈, 馬德印 申請人:湖北中非膨潤土有限公司