CN103252207B - 一种活性白土连续化制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种活性白土连续化制备方法，采用如下步骤：1）膨润土经计量后加入制浆***制成原浆料；2）将原浆料输送至活化***制成活化浆料；3）将活化浆料输送至分酸***进行压滤脱酸，再打散；4）用管道输送打散浆料至漂洗***；5）经过3次漂洗的料浆通过管道输送至压滤***，压滤后的滤饼经传送带输送至烘干***；6）在烘干***中烘干活性白土；7）烘干活性白土通过管道输送至磨粉***，经雷蒙机磨粉，然后通过旋风分离器收集。本发明的制备方法，利用连续化机械化，极大程度的降低对环境污染。扬尘污染及废酸沸水排放几乎没有，是一种循环经济的工业生产方法。
Description
技术领域
本发明属于活性白土制备，尤其涉及一种活性白土连续化制备方法。
背景技术
国内的白土需求，尤其是高效活性白土的需求旺盛，因此活性白土市场潜力巨大。关于活性白土制备方法的研究亦有很多，总结来说影响活性白土制备的因素主要有三点，一是硫酸浓度的影响，硫酸的加入量是影响活性白土质量的主要因素，它还关系到漂洗的难易程度和水的耗量；二是膨润土的粒度的影响，原料的粒度直接影响活化反应的程度，粒度过大将造成活化困难；三是活性白土的粒度的影响，活性白土的粒度是决定其质量的重要因素，粒度越小，比表面积越大，其脱色率和活性度也就越高；但粒度小的同时也带来了过滤速度低的问题。除上述因素以外，还有其它一些因素对活性白土制备有影响。比如，活化温度、搅拌强度、漂洗次数和烘干程度等。例如中国专利(申请号：200810020192.7)公开了一种活性白土的生产方法，包括以下工序：A)制浆提纯工序；B)酸化工序；C)活化工序D)压滤工序；E)烘干工序；F)粉碎工序；G)检验、包装及入库工序；该发明与现有技术相比，通过将原活性白土大池浸泡水洗方法改为酸化浆料洗涤前脱酸处理，并用高压流动水进行洗涤。通过前期的高压脱酸和高压洗涤改变活性白土的粒度结构，采用新型设备和控制技术，加工成快虑型活性白土产品，在不改变脱色性能的前提下，使产品的过滤速度从12分钟左右提高到小于7分钟，从而增加用户的使用效率。同时节省了单位产品的耗水量，改变了产品的粒度结构，减少了后道工序细粉的产生量。
方法研究结合设备和成本等因素，落实到工业生产还存在诸多问题。目前，国内活性白土生产普遍存在方法落后、成本高、环境污染严重及产品质量低的问题。总之，活性白土的生产是一项比较***、复杂的工程，需要综合考虑各种影响因素合理安排生产。目前活性白土生产主要存在如下缺陷：1、由于活性白土生产过程中，连续化机械化不够，生产周期延长。而且人工操作也造成活性白土湿物料散落和活性白土扬尘的损失。2、水洗效率低，吸水洗水量大。3、对环境污染严重，外排白土废水严重超标。
发明内容
本发明的目的是解决活性白土生产中，连续化机械化不够，对环境污染严重的问题。环境污染包括扬尘和废水废酸超标排放。
本发明为解决上述问题，提供一种活性白土连续化制备方法。
一种活性白土连续化制备方法，包括制浆***、活化***、分酸***、漂洗***、压滤***、烘干***、磨粉***；然后采用如下步骤：
1)膨润土经计量后加入制浆***的打浆池，制成液固比为1:1～2的原浆料；
2)将原浆料输送至活化***中的活化釜，将浓硫酸计量桶中的98％浓硫酸，或稀硫酸回收池中的活化一次原浆料的废酸，经计量后加入活化釜，调整浆液的硫酸浓度为27％～30％；同时往活化釜中的原浆料中直接通入蒸汽，调整好活化温度100℃～120℃，活化5～8小时，制成活化浆料；
3)将活化浆料输送至分酸***中的分酸压滤机进行压滤脱酸，滤液流到稀硫酸回收池；所述滤液加入活化釜或回收制硫酸铝；脱酸后的滤饼通过传送带送入打散池，得打散浆料；
4)用管道输送打散浆料至漂洗***，打散浆料流入漂洗池漂洗3次；
5)经过3次漂洗的料浆通过管道输送至压滤***，压滤后的滤饼经传送带输送至烘干***，滤液通过管道也输送至废酸处理***；
6)在烘干***中，控制器根据温度来控制进料电机和进煤电机，进煤电机带动传送带将燃料输送至热风炉；进料电机带动传送带将活性白土湿物料输送至烘干窑；控制进入热风温度不低于280℃，进料端的热风温度为40～50℃；活性白土湿物料从烘干窑的进料端进入，同时热风炉产生的热风经鼓风机或引风机从烘干窑的排料端向进料端输送；控制烘干窑的转速在4～8r/min；烘干活性白土；
7)烘干活性白土通过管道输送至磨粉***，经雷蒙机磨粉，然后通过旋风分离器收集。
利用地势，节省成本，节约传送物料的人力物力，所述的制浆***、活化***、分酸***、漂洗***、压滤***、烘干***、磨粉***依次从高到低阶梯状布置；还包括废酸处理***并布置在压滤***)同一阶梯。
为提高打浆效率，所述的制浆***包括打浆池和打浆池上方的电机，电机上装配搅拌轴，搅拌轴上设置一组呈多层宝塔状的浆叶打浆。
为了更好利用热能，节约成本，将逆风式烘干技术应用在活性白土烘干方法上，所述的步骤6)中的采用包括热风炉和烘干窑，烘干窑两端分别为进料端和排料端；热风炉置于烘干窑的排料端，在排料端设置有将热风送入烘干窑的鼓风机，或在烘干窑的进料端设置有引风机；使烘干窑中物料传送方向和热风传递方向相反的烘干***烘干活性白土。所述的烘干窑还包括内部的保温层和外部的外包层。烘干窑为卧式圆柱体，内壁沿轴向均匀分布有至少一组扬料板，内壁同一横截面上的相邻扬料板与所述烘干窑切线方向的夹角不同；烘干窑呈倾斜布置，进料端高于排料端，倾斜度介于1～10度之间；烘干窑的进料端设置有进料电机；热风炉上设置有进煤电机；进料电机、进煤电机、烘干窑上设置的温度计连接控制器；热风炉是往复式炉排燃烧炉；
为了除尘，烘干窑的进料端口设置有锁风螺旋铰刀；烘干窑的进料端还设置有旋风收集器和布袋除尘器。
为一步除尘，减少空气污染所述的旋风分离器之后还设置有设置布袋除尘器除尘。
为了更好的产品质量，以及节约成本考虑，优选的，所述的步骤2)中经计量后加入活化釜，硫酸浓度为28％，同时往活化釜中的原浆料中直接通入蒸汽，调整好活化温度105℃，活化6小时。
为减少废水污染，所述的压滤***和漂洗***产生的漂洗过活性白土的废酸通过管道连接至废酸处理***，所述废酸处理***，包括废酸处理池，废酸处理池底部设置管道连接废酸处理压滤机，压滤机下面设置传送带传送至烘干机；废酸处理***中加入石灰，生成硫酸钙，经压滤烘干制成硫酸钙半成品。
本发明的有益效果是，制浆***、活化***、分酸***、漂洗***、压滤***、烘干***、磨粉***依次从高到低阶梯状布置；废酸处理***布置在压滤***同一阶梯再加上各***之间利用管道和传送带输送物料，在实现机械化的同时，节约了人力物力。针对其中的各个***，又有相应的改进点，例如打浆***中的多层宝塔状的浆叶提高打浆效率等。特别是烘干***，其逆风式烘干既节省成本，又提高烘干效率。具体来说是，1)节能。烘干窑上热风传递方向与活性白土的输送方向相反，即出料端就是热风传递的起始端，热风在和活性白土热交换后，烘干的活性白土排出，热风继续向前和未充分烘干的活性白土热交换，充分利用了热量。避免现有技术中，热风和烘干物料一起排出，浪费热量。而且烘干窑壁材是保温材料，而且通过控制器可使热风到达物料进料端温度已经低至40～50℃，而且，物料排出温度也在60～80℃，基本没有浪费热量。(2)减少扬尘。在烘干窑的排料端，热风在和活性白土热交换后，热风传递带走一些烘干的活性白土，而未充分烘干的活性白土对扬尘有吸附作用，越接近进料端，物料水分含量越高，则吸附扬尘越明显。而且在烘干窑的进料端设置有旋风收集器和布袋除尘器以及进料端口采用密封装置。所述密封装置选用锁风螺旋铰刀。这些技术特征最大可能的减少了扬尘。(3)蒸发效率更高。扬料板的巧妙设计使得热风和物料的接触面积大大增加，蒸发效率更高。
本发明的制备方法，利用连续化机械化，极大程度的降低对环境污染。扬尘污染及废酸沸水排放几乎没有，是一种循环经济的工业生产方法。
附图说明
图1：一种活性白土连续化制备方法的示意图
图2：一种活性白土连续化制备方法的制浆***示意图
图3：一种活性白土连续化制备方法的活化***示意图
图4：一种活性白土连续化制备方法的分酸***示意图
图5：一种活性白土连续化制备方法的漂洗***示意图
图6：一种活性白土连续化制备方法的压滤***示意图
图7：一种活性白土连续化制备方法的烘干***示意图
图8：一种活性白土连续化制备方法的磨粉***示意图
图9：一种活性白土连续化制备方法的废酸处理***示意图
图10：烘干窑扬料板截面结构示意图
具体实施方式
实施例1、一种活性白土连续化制备方法
一种活性白土连续化制备方法，包括制浆***1、活化***2、分酸***3、漂洗***4、压滤***5、烘干***6、磨粉***7；利用地势，节省成本，节约传送物料的人力物力，所述的制浆***1、活化***2、分酸***3、漂洗***4、压滤***5、烘干***6、磨粉***7依次从高到低阶梯状布置；还包括废酸处理***8并布置在压滤***5同一阶梯。
为提高打浆效率，所述的制浆***1包括打浆池11和打浆池上方的电机12，电机上装配搅拌轴13，搅拌轴上设置一组呈多层宝塔状的浆叶14打浆。
为了更好利用热能，节约成本，将逆风式烘干应用在活性白土烘干方法上，所述的步骤6中的采用包括热风炉62和烘干窑63，烘干窑63两端分别为进料端66和排料端67；热风炉62置于烘干窑63的排料端67，在排料端67设置有将热风送入烘干窑63的鼓风机612，或在烘干窑63的进料端66设置有引风机611；使烘干窑63中物料传送方向和热风传递方向相反的烘干***6烘干活性白土。所述的烘干窑63还包括内部的保温层614和外部的外包层615。烘干窑63为卧式圆柱体，内壁沿轴向均匀分布有至少一组扬料板613，内壁同一横截面上的相邻扬料板与所述烘干窑63切线方向的夹角不同；烘干窑63呈倾斜布置，进料端66高于排料端67，倾斜度介于1～10度之间；烘干窑63的进料端66设置有进料电机68；热风炉62上设置有进煤电机69；进料电机68、进煤电机69、烘干窑63上设置的温度计616连接控制器610；热风炉62是往复式炉排燃烧炉；
为了除尘，烘干窑63的进料端66口设置有锁风螺旋铰刀61；烘干窑63的进料端66还设置有旋风收集器64和布袋除尘器65。
为一步除尘，减少空气污染所述的旋风分离器73之后还设置有设置布袋除尘器74除尘。
优选的，所述的步骤2中经计量后加入活化釜，硫酸浓度为28％，同时往活化釜中的原浆料中直接通入蒸汽，调整好活化温度105℃，活化6小时。
废酸处理***8的原理是加入石灰，生成硫酸钙，经压滤烘干制成硫酸钙成品。
所述的压滤***5和漂洗***4产生的漂洗过活性白土的废酸通过管道连接至废酸处理***8，所述废酸处理***8，包括废酸处理池81，废酸处理池81底部设置管道连接废酸处理压滤机82，通过泵传动，压滤机下面设置传送带传送至烘干机83。
然后采用如下步骤：
1)膨润土经计量后加入制浆***1的打浆池11，制成液固比为1:1～2的原浆料；
2)将原浆料输送至活化***2中的活化釜21，将浓硫酸计量桶23中的98％浓硫酸，或稀硫酸回收池32中的活化一次原浆料的废酸，经计量后加入活化釜21，调整浆液的硫酸浓度为27％～30％；同时往活化釜21中的原浆料中直接通入蒸汽，调整好活化温度100℃～120℃，活化5～8小时，制成活化浆料；
3)将活化浆料输送至分酸***3中的分酸压滤机31进行压滤脱酸，滤液流到稀硫酸回收池32；所述滤液加入活化釜21或回收制硫酸铝；脱酸后的滤饼通过传送带送入打散池33，得打散浆料；
4)用管道输送打散浆料至漂洗***4，打散浆料流入漂洗池41漂洗3次；
5)经过3次漂洗的料浆通过管道输送至压滤***5，压滤后的滤饼经传送带输送至烘干***6，滤液通过管道也输送至废酸处理***8；
6)在烘干***6中，控制器610根据温度来控制进料电机68和进煤电机69，进煤电机69带动传送带将燃料输送至热风炉62；进料电机68带动传送带将活性白土湿物料输送至烘干窑63；控制进入热风温度不低于280℃，进料端的热风温度为40～50℃；活性白土湿物料从烘干窑63的进料端66进入，同时热风炉62产生的热风经鼓风机612或引风机611从烘干窑63的排料端67向进料端66输送；控制烘干窑63的转速在4～8r/min；烘干活性白土；
7)烘干活性白土通过管道输送至磨粉***7，经雷蒙机72磨粉，然后通过旋风分离器73收集，得活性白土。
实施例2、连续化制备活性白土的检验
根据实施例1的方法和***生产活性白土，活性白土产品检测根据GB25571—2011《食品安全国家标准食品添加剂活性白土》所述方法检测。
检测指标及结果如表1和表2：
表1 感官评定结果
表2 理化指标结果
| 项目 | 结果 |
| 比表面积m2/g | 145 |
| 游离酸(以H2SO4计) | 0.25 |
| 水分W/％ | 10 |
| 细度(通过0.075mm试验筛)，w％ | 95 |
| 过滤速度 | 通过 |
| 堆积密度g/mL | 0.50±0.10 |
| pH(50g/L悬浮液) | 2.6～4.4 |
| 重金属(以Pb计)/(mg/kg) | 38 |
| 砷(As)/(mg/kg) | 1.8 |
应用本发明***生成活性白土很大程度上减少了环境污染，具体如下：若以年产2万吨活性白土生产为例，扬尘主要来自物料的烘干、粉磨、包装生产过程产生的粉尘，产品粒度平均粒径为1.87微米(产品粒度分布为：累积10％粒径：0.27微米、累积50％粒径：1.25微米、累积90％粒径：4.29微米、累积97％粒径：6.67微米)。根据本发明产品粒度分布和除尘设施考虑，本发明向大气有组织排放粉尘≤10μm，扬尘年排放量为2吨左右，与未使用连续化生产的***(年排放量为200吨)相比减少99％。扬尘浪费比例仅为万分之一。
Claims (7)
1.一种活性白土连续化制备方法，包括依次从高到低阶梯状布置的制浆***(1)、活化***(2)、分酸***(3)、漂洗***(4)、压滤***(5)、烘干***(6)、磨粉***(7)；还包括废酸处理***(8)并布置在压滤***(5)同一阶梯；
然后采用如下步骤：
1)膨润土经计量后加入制浆***(1)的打浆池(11)，制成液固比为1:1～2的原浆料；
2)将原浆料输送至活化***(2)中的活化釜(21)，将浓硫酸计量桶(23)中的98％浓硫酸，或稀硫酸回收池(32)中的活化一次原浆料的废酸，经计量后加入活化釜(21)，调整浆液的硫酸浓度为27％～30％；同时往活化釜(21)中的原浆料中直接通入蒸汽，调整好活化温度100℃～120℃，活化5～8小时，制成活化浆料；
3)将活化浆料输送至分酸***(3)中的分酸压滤机(31)进行压滤脱酸，滤液流到稀硫酸回收池(32)；所述滤液加入活化釜(21)或回收制硫酸铝；脱酸后的滤饼通过传送带送入打散池(33)，得打散浆料；
4)用管道输送打散浆料至漂洗***(4)，打散浆料流入漂洗池(41)漂洗3次；
5)经过3次漂洗的料浆通过管道输送至压滤***(5)，压滤后的滤饼经传送带输送至烘干***(6)，滤液通过管道也输送至废酸处理***(8)；
6)在烘干***(6)中，所述的烘干***6中的采用包括热风炉(62)和烘干窑(63)，烘干窑(63)两端分别为进料端(66)和排料端(67)；热风炉(62)置于烘干窑(63)的排料端(67)，在排料端(67)设置有将热风送入烘干窑(63)的鼓风机(612)，或在烘干窑(63)的进料端(66)设置有引风机(611)；使烘干窑(63)中物料传送方向和热风传递方向相反的烘干***(6)烘干活性白土；所述的烘干窑(63)为卧式圆柱体，内壁沿轴向均匀分布有至少一组扬料板(613)，内壁同一横截面上的相邻扬料板与所述烘干窑(63)切线方向的夹角不同；烘干窑(63)呈倾斜布置，进料端(66)高于排料端(67)，倾斜度介于1～10度之间；烘干窑(63)的进料端(66)设置有进料电机(68)；热风炉(62)上设置有进煤电机(69)；进料电机(68)、进煤电机(69)、烘干窑(63)上设置的温度计(616)连接控制器(610)；热风炉(62)是往复式炉排燃烧炉；烘干窑(63)的进料端(66)口设置有锁风螺旋铰刀(61)；烘干窑(63)的进料端(66)还设置有旋风收集器(64)和布袋除尘器(65)；所述控制器(610)根据温度来控制进料电机(68)和进煤电机(69)，进煤电机(69)带动传送带将燃料输送至热风炉(62)；进料电机(68)带动传送带将活性白土湿物料输送至烘干窑(63)；控制进入热风温度不低于280℃，进料端(66)的热风温度为40～50℃；活性白土湿物料从烘干窑(63)的进料端(66)进入，同时热风炉(62)产生的热风经鼓风机(612)或引风机(611)从烘干窑(63)的排料端(67)向进料端(66)输送；控制烘干窑(3)的转速在4～8r/min；烘干活性白土；
7)烘干活性白土通过管道输送至磨粉***(7)，经雷蒙机(72)磨粉，然后通过旋风分离器(73)收集。
2.如权利要求1所述的活性白土连续化制备方法，其特征在于：所述的制浆***(1)包括打浆池(11)和打浆池(11)上方的电机(12)，电机上装配搅拌轴(13)，搅拌轴上设置一组呈多层宝塔状的浆叶(14)打浆。
3.如权利要求1所述的活性白土连续化制备方法，其特征在于：所述的烘干窑(63)还包括内部的保温层(614)和外部的外包层(615)。
4.如权利要求1所述的活性白土连续化制备方法，其特征在于：所述的旋风分离器(73)之后还设置有设置布袋除尘器(74)除尘。
5.如权利要求1所述的活性白土连续化制备方法，其特征在于：所述的步骤2)中经计量后加入活化釜，硫酸浓度为28％，同时往活化釜中的原浆料中直接通入蒸汽，调整好活化温度105℃，活化6小时。
6.如权利要求1所述的活性白土连续化制备方法，其特征在于：废酸处理***(8)中加入石灰，生成硫酸钙，经压滤烘干制成硫酸钙成品。
7.如权利要求1所述的活性白土连续化制备方法，其特征在于：所述的压滤***(5)和漂洗***(4)产生的漂洗过活性白土的废酸通过管道连接至废酸处理***(8)，所述废酸处理***(8)，包括废酸处理池(81)，废酸处理池(81)底部设置管道连接废酸处理压滤机(82)，压滤机下面设置传送带传送至烘干机(83)。
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