專利名稱：硅藻土吸附劑的制取方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅藻土吸附劑的制取方法以及通過該方法制取的硅藻土吸附劑。
背景技術(shù)：
吸附劑是飲料制造、廢水處理、油品生產(chǎn)以及化學(xué)分析等領(lǐng)域所需要的一種產(chǎn)品， 其主要作用就在于使用時可以吸附液體中的有毒有害物質(zhì)，使之凈化產(chǎn)品。在化學(xué)分析領(lǐng)域，吸附劑的作用是要將液體中某些被測元素固定在吸附劑上，然后置于分析儀器之中，進行定性分析和定量檢測。這其中，吸附劑作為被測元素的載體其性能就顯得十分的重要，其中最重要的性能包括吸附劑的吸附量、吸附劑自身的潔凈程度、表觀質(zhì)量等。硅藻土是古代單細胞低等植物硅藻的遺骸堆積沉積后，經(jīng)過初步成巖作用而形成的一種具有多孔性的生物硅質(zhì)巖。它是由硅藻的壁殼組成的，壁殼上有多級、大量、有序排列的微孔，而且硅藻土具有密度小、比表面積大、吸附性好、耐酸、耐堿、絕緣等特性，其獨特的表面結(jié)構(gòu)與優(yōu)異的吸附性能適合于用作吸附材料，并且中國硅藻土礦產(chǎn)資源儲量豐富， 廉價易得。硅藻土是一種理想的吸附劑材料，因為其自身保持了天然硅藻骨骸的結(jié)構(gòu)骨架， 主要成分是二氧化硅SiO2,然而天然硅藻土顆粒過于細小，必須經(jīng)過加工處理才可以真正發(fā)揮出相應(yīng)的吸附功能。另外，硅藻土的種類以及每一產(chǎn)地的硅藻土的成分各不相同，因此采用怎樣的工藝能使硅藻土的吸附性能發(fā)揮出更好的作用，這是無機非金屬材料專業(yè)的科技人員需要解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要以硅藻土為原料，通過一定的加工處理，使得天然硅藻土的骨架得以保留，并除去其中各種有機物和可溶性雜質(zhì)，使之成分單一，并達到更高的吸水率。本發(fā)明提供了一種硅藻土吸附劑的制取方法，該方法選擇硅藻土為原料，制備工藝包括原料選擇、造粒篩分、干燥燒結(jié)、冷卻包裝工序，選擇具有一定濃度的玻璃水作為活化劑，按照一定比例加入到硅藻土之中進行混合，制取具有一定粒度的物料，物料經(jīng)干燥后放入煅燒爐中加熱煅燒到600-750°C、保溫30-90min，然后取出空冷到室溫密閉包裝。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的硅藻土吸附劑的制取方法，所述制取方法中所述的選擇具有一定濃度的玻璃水按照一定比例加入到硅藻土中混合造粒是指玻璃水濃度為 40% -70%，加入比例為每100千克硅藻土中加入30-50升玻璃水；所述制取方法中所述的制取具有一定粒度的物料是指制得的物料粒度為20-50目。本發(fā)明提供了一種硅藻土吸附劑，該硅藻土吸附劑具有如下各項技術(shù)指標(biāo): 硅藻土吸附劑成分按質(zhì)量分數(shù)分別為硅藻土吸附劑成分按質(zhì)量分數(shù)分別為86. 44% 彡 Si02 彡 90. 54 %, 1. 96 % ^ A1203 ^ 4. 77 %, 1. 78 % ^ Fe203 ^ 1. 98 %,0. 16 % 彡 CaO ^ 0. 28 %,0. 17 % ^ MgO ^ 0. 34 %,4. 03 % ^ Na20 彡 5· 02 %，1· 11 % 彡其他 ^ 1.四％，產(chǎn)品主要指標(biāo)顏色白色或灰白色；粒度20-50目；吸水性450-600% ；堆密度0. 23-0. 29 ；吸油性=80-200% ；pH 值5_7。
具體實施例方式硅藻土的主要化學(xué)成分是SiO2，它構(gòu)成了硅藻殼體；其次是礦物質(zhì)，一般含有蒙脫石、依利石、高嶺石、石英、長石等礦物，因此化學(xué)分析中有Al2O3、！^e203、Ca0、Mg0、N￡i20、K20等成分。此外，硅藻土中還含有一部分有機質(zhì)和水，有機質(zhì)的含量影響礦物的色澤和燒失量。 在硅藻土礦物中，通常S^2的含量越高表明硅藻土的精度級別越高。對硅藻土的活化有酸活化和高溫活化兩種方法，適當(dāng)?shù)母邷鼗罨墒构柙逋林械腟^2含量增加。但溫度升高到一定程度后，可能導(dǎo)致硅藻土中SW2晶體的熔融，它所形成的骨架被破壞，使表面均勻分布的微孔受到堵塞，失去硅藻土原有的物理結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。硅藻土具有很強的吸附力和很大的吸附容量，因為硅藻殼體有大量的、有序排列的微孔，從而使硅藻土具有很大的比表面積，形體內(nèi)含有一千多個納米微孔，是天然的納米材料，能吸收自身質(zhì)量3-4倍的雜質(zhì)。硅藻土的主要成分是含水的非晶質(zhì)二氧化硅。硅藻土的表面及孔內(nèi)表面分布有大量的硅藻基，硅藻基在水溶液中離解出H+，使其顆粒表現(xiàn)出一定的表面負電性。所以對于帶正電荷的膠體態(tài)污染物來說，可以通過電中和而使膠體脫穩(wěn)，提純后的硅藻精土不同于硅藻原土，它具有整體均勻一致的微粒和比較干凈的表面，從而使其比表面積充分展露出來，使表面特性達到最大的展現(xiàn)。由于硅藻土表面一些斷裂的 Si-O-Si鍵和未斷裂的Si-O-Si鍵都可以和水實現(xiàn)化學(xué)吸附，形成帶Off負電基團的表面吸附層，隨后再通過OH-層上的氫鍵吸附水分子；從另一角度看，硅藻土表面的SiO2分子與水作用生成H2SiO3，這是一種弱電解質(zhì)，在水中電離生成Si032_，使表面帶負電荷。因此，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的硅藻土助濾劑一般表面帶負電荷，其動電電位值均為負值。本發(fā)明以硅藻土為基料，以玻璃水，即，硅膠為活化劑，進行硅藻土吸附劑的制備研究，當(dāng)原料選擇好之后，通過試驗主要研究玻璃水活化劑濃度、玻璃水活化劑用量、燒結(jié)溫度、保溫時間等因素對硅藻土吸附性能的影響。在實驗過程中通過正交實驗確定出具體的實驗方案，采用單因素變化實驗法，變換玻璃水活化劑濃度、玻璃水活化劑用量、燒結(jié)溫度、保溫時間等因素進行實驗，最終通過檢測硅藻土成球率、燒結(jié)剩余百分率、成品吸水率等物化性能指標(biāo)，得出制備硅藻土吸附材料的適宜技術(shù)條件。本發(fā)明的制取方法包括原料選擇，造粒篩分、干燥燒結(jié)、冷卻包裝等工序，其中(1)原料選擇本發(fā)明選擇的硅藻土的粒度為200-250目的普通填料級硅藻土，其具體成分為
權(quán)利要求
1.一種硅藻土吸附劑的制取方法，該方法選擇硅藻土為原料，制備工藝包括原料選擇、 造粒篩分、干燥燒結(jié)、冷卻包裝工序，其特征在于選擇具有一定濃度的玻璃水作為活化劑， 按照一定比例加入到硅藻土之中進行混合，制取具有一定粒度的物料，物料經(jīng)干燥后放入煅燒爐中加熱煅燒到600-750°C、保溫60-90min，然后取出空冷到室溫密閉包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土吸附劑的制取方法，其特征在于所述制取方法中所述的選擇具有一定濃度的玻璃水按照一定比例加入到硅藻土中混合造粒是指玻璃水濃度為 40% -70%，加入比例為每100千克硅藻土中加入30-50升玻璃水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土吸附劑的制取方法，其特征在于所述制取方法中所述的制取具有一定粒度的物料是指制得的物料粒度為20-50目。
4.一種硅藻土吸附劑，該硅藻土吸附劑根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制取所得，其特征在于硅藻土吸附劑具有如下各項技術(shù)指標(biāo)硅藻土吸附劑成分按質(zhì)量分數(shù)分別為86. 44 % ^ SiO2 ^ 90. 54 %,1.96 % 彡 Al2O3 彡 4. 77 %, 1. 78 % 彡 Fe2O3 ^ 1.98 %,0. 16 % 彡 CaO 彡 0. 28 %,0. 17 % 彡 MgO 彡 0. 34%,4. 03%^ Na2O 彡 5. 02%, 1. 11%彡其他彡 1. 29%, 產(chǎn)品主要指標(biāo) 顏色白色或灰白色粒度:20-50目吸水性450-600% 堆密度0. 23-0. 29 吸油性80-200% pH 值5-7。
全文摘要
一種硅藻土吸附劑的制取方法以及通過該方法制備的硅藻土吸附劑，該方法選擇硅藻土為原料，制備工藝包括原料選擇、造粒篩分、干燥燒結(jié)、冷卻包裝工序，所述制取方法選擇具有一定濃度的玻璃水作為活化劑，按照一定比例加入到硅藻土之中進行混合，制取具有一定粒度的物料，物料經(jīng)干燥后放入煅燒爐中加熱煅燒到600-750℃，保溫30-90min后取出空冷到室溫密閉包裝。用該種方法制得的硅藻土得到了較好的技術(shù)指標(biāo)，其中對于水的吸附量可達自身質(zhì)量的4-6倍，可以較好的滿足用戶的需求。
文檔編號B01J20/14GK102335587SQ20101023264
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者姜玉芝 申請人:姜玉芝