CN113477230A - 一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，所述助滤剂包括改性硅藻土，为均一的粉状，所述助滤剂的制备方法包括如下步骤：对硅藻土进行预处理，将上述硅藻土、珍珠岩和有机纤维素进行酸化处理，再导入真空负压搅拌机内，加入壳聚糖和表面活性剂，常压下搅拌均匀后，加入活性炭粉，再进行负压搅拌；搅拌混合后，静置，旋蒸浓缩，干燥，得坯料，将坯料煅烧，粉碎，即得含有改性硅藻土的助滤剂，本发明所得助滤剂SiO2含量高，比表面积大，可有效吸附杂质，且吸附完成后经简单处理即可重复使用，使硅藻土资源得到充分利用，不会对环境造成污染，本发明在制备助滤剂时加入表面活性剂，使产品的助滤效果和过滤性能进一步提高。
Description
技术领域
本发明涉及助滤剂技术领域，具体是一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法。
背景技术
助滤剂是一种能提高滤液过滤效率的物质。在制糖、造纸、饮料、酿造和油漆等行业中，助滤剂在过滤方面起着非常重要的作用。从节约能源、降低浆耗和减少排水的处理负荷方面来看，最经济的办法是使用高效的再生助留助滤剂材料。这就需要认真考滤助滤剂的选择和应用和再生。
常用的助滤剂有硅藻土、活性炭、珍珠岩、纤维素等，其中硅藻土助滤剂的应用范围较广。硅藻土助滤剂是用优质硅藻土为基本原料加工制成的粉状产品，在工业生产过滤中用来帮助被过滤液体提高滤速、提高澄清度的过滤材料。由于其具有独特的孔结构，不同的粒度分布范围和稳定的化学性质，因此可使被过滤液体获得高流速比并能滤除微细的固体悬浮物，最小可截留0.1～1μm的杂质粒子。实际应用证明，硅藻土助滤剂过滤可去除悬浮物、胶体物质、细菌病毒等，其过滤作用主要是对杂质的机械截留作用和吸附作用。
但采用硅藻土作为助滤剂都在一定程度上存在通透性不理想、对金属离子的吸附性差、工艺性欠佳(如1000℃以上的焙烧能耗高)、过滤效果有待进一步提高等不足之处。因此，本发明提供了一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，所述助滤剂包括改性硅藻土，为均一的粉状，所述改性硅藻土由硅藻土、珍珠岩、壳聚糖和有机纤维素加工而成。
所述助滤剂的制备方法包括如下步骤：
S1:对硅藻土进行预处理，用0.01～0.05mol/L的稀硫酸洗涤硅藻土数次，再用去离子水反复冲洗，除去硅藻土中包含的Al、Fe、Ca、Mg离子，得到表面清洁的硅藻土，并于100～150℃下干燥4～6小时；
S2:将上述硅藻土、珍珠岩和有机纤维素进行酸化处理，再导入真空负压搅拌机内，加入壳聚糖和表面活性剂，常压下搅拌均匀后，加入活性炭粉，再进行负压搅拌；
S3:搅拌混合后，静置，旋蒸浓缩，干燥，得坯料，将坯料煅烧，粉碎，即得含有改性硅藻土的助滤剂。
作为本发明进一步的方案，所述硅藻土、珍珠岩、有机纤维素、壳聚糖和活性炭粉的质量比为8:1:2：5：0.5，表面活性剂的量为硅藻土、珍珠岩和有机纤维素总量的0.1～0.3倍。
作为本发明再进一步的方案，所述酸化处理的具体方法如下：酸性溶液为1～5mol/L的硫酸溶液，处理温度为80～95℃，处理时间为8～24h。
作为本发明再进一步的方案，所述表面活性剂为聚苯乙烯磺酸盐，聚环氧乙烷或十二烷基苯磺酸钠中任意一种。
作为本发明再进一步的方案，所述煅烧处理时，焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为1～4h。
作为本发明再进一步的方案，所述硅藻土、珍珠岩、壳聚糖、活性炭和有机纤维素的粒径均在0.05～1mm之间。
作为本发明再进一步的方案，所述有机纤维素选自锯末、木屑、蔗渣、麸皮、纸粕、稻壳、秸秆碎渣或木质纤维素中的一种或两种。
作为本发明再进一步的方案，所述的硅藻土中SiO2含量大于60％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所得助滤剂SiO2含量高，比表面积大，可有效吸附杂质，且吸附完成后经简单处理即可重复使用，使硅藻土资源得到充分利用，不会对环境造成污染。
2、本发明在制备助滤剂时加入表面活性剂，使产品的助滤效果和过滤性能进一步提高。
3、本发明中经过酸浸后的硅藻土的比表面积有了明显的提高，主要是因为酸洗除掉了硅藻土内所含的杂质，又暴露了一些新的微孔，使得硅藻土的吸附过滤能力得到增强。
4、壳聚糖具有复杂的双螺旋结构，分子链段中有大量的氨基、羟基和N-乙酰基等活性功能团，对金属离子有一定的吸附和配位作用，壳聚糖分子中的-NH2或-OH基团与重金属离子的配位反应，壳聚糖与重金属离子之间形成了配位键，使得制备出的填料对金属离子有良好的吸附作用和良好的再生效能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例中，一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，所述助滤剂包括改性硅藻土，为均一的粉状，所述改性硅藻土由硅藻土、珍珠岩、壳聚糖和有机纤维素加工而成。
所述助滤剂的制备方法包括如下步骤：
S1:对硅藻土进行预处理，用0.01mol/L的稀硫酸洗涤硅藻土数次，再用去离子水反复冲洗，除去硅藻土中包含的Al、Fe、Ca、Mg离子，得到表面清洁的硅藻土，并于100～120℃下干燥4～5小时；
S2:将上述硅藻土、珍珠岩和有机纤维素进行酸化处理，再导入真空负压搅拌机内，加入壳聚糖和表面活性剂，常压下搅拌均匀后，加入活性炭粉，再进行负压搅拌；
S3:搅拌混合后，静置，旋蒸浓缩，干燥，得坯料，将坯料煅烧，粉碎，即得含有改性硅藻土的助滤剂。
所述硅藻土、珍珠岩、有机纤维素、壳聚糖和活性炭粉的质量比为8:1:2：5：0.5，表面活性剂的量为硅藻土、珍珠岩和有机纤维素总量的0.1倍；
所述酸化处理的具体方法如下：酸性溶液为1～5mol/L的硫酸溶液，处理温度为80～95℃，处理时间为8h；
所述表面活性剂为聚苯乙烯磺酸盐，聚环氧乙烷或十二烷基苯磺酸钠中任意一种；
所述煅烧处理时，焙烧温度为300℃，焙烧时间为1～4h；
所述硅藻土、珍珠岩、壳聚糖、活性炭和有机纤维素的粒径均在0.05～1mm之间；
所述有机纤维素选自锯末、木屑、蔗渣、麸皮、纸粕、稻壳、秸秆碎渣或木质纤维素中的一种或两种；
所述的硅藻土中SiO2含量大于60％。
实施例二
一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，所述助滤剂包括改性硅藻土，为均一的粉状，所述改性硅藻土由硅藻土、珍珠岩、壳聚糖和有机纤维素加工而成。
所述助滤剂的制备方法包括如下步骤：
S1:对硅藻土进行预处理，用0.05mol/L的稀硫酸洗涤硅藻土数次，再用去离子水反复冲洗，除去硅藻土中包含的Al、Fe、Ca、Mg离子，得到表面清洁的硅藻土，并于120～150℃下干燥5～6小时；
S2:将上述硅藻土、珍珠岩和有机纤维素进行酸化处理，再导入真空负压搅拌机内，加入壳聚糖和表面活性剂，常压下搅拌均匀后，加入活性炭粉，再进行负压搅拌；
S3:搅拌混合后，静置，旋蒸浓缩，干燥，得坯料，将坯料煅烧，粉碎，即得含有改性硅藻土的助滤剂。
所述硅藻土、珍珠岩、有机纤维素、壳聚糖和活性炭粉的质量比为8:1:2：5：0.5，表面活性剂的量为硅藻土、珍珠岩和有机纤维素总量的0.3倍；
所述酸化处理的具体方法如下：酸性溶液为1～5mol/L的硫酸溶液，处理温度为80～95℃，处理时间为24h；
所述表面活性剂为聚苯乙烯磺酸盐，聚环氧乙烷或十二烷基苯磺酸钠中任意一种；
所述煅烧处理时，焙烧温度为500℃，焙烧时间为1～4h；
所述硅藻土、珍珠岩、壳聚糖、活性炭和有机纤维素的粒径均在0.05～1mm之间；
所述有机纤维素选自锯末、木屑、蔗渣、麸皮、纸粕、稻壳、秸秆碎渣或木质纤维素中的一种或两种；
所述的硅藻土中SiO2含量大于60％。
实施例三
一种含有改性硅藻土的助滤剂及其制备方法，所述助滤剂包括改性硅藻土，为均一的粉状，所述改性硅藻土由硅藻土、珍珠岩、壳聚糖和有机纤维素加工而成。
所述助滤剂的制备方法包括如下步骤：
S1:对硅藻土进行预处理，用0.03mol/L的稀硫酸洗涤硅藻土数次，再用去离子水反复冲洗，除去硅藻土中包含的Al、Fe、Ca、Mg离子，得到表面清洁的硅藻土，并于130℃下干燥5小时；
S2:将上述硅藻土、珍珠岩和有机纤维素进行酸化处理，再导入真空负压搅拌机内，加入壳聚糖和表面活性剂，常压下搅拌均匀后，加入活性炭粉，再进行负压搅拌；
S3:搅拌混合后，静置，旋蒸浓缩，干燥，得坯料，将坯料煅烧，粉碎，即得含有改性硅藻土的助滤剂。
所述硅藻土、珍珠岩、有机纤维素、壳聚糖和活性炭粉的质量比为8:1:2：5：0.5，表面活性剂的量为硅藻土、珍珠岩和有机纤维素总量的0.2倍；
所述酸化处理的具体方法如下：酸性溶液为1～5mol/L的硫酸溶液，处理温度为80～95℃，处理时间为15h；
所述表面活性剂为聚苯乙烯磺酸盐，聚环氧乙烷或十二烷基苯磺酸钠中任意一种；
所述煅烧处理时，焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为1～4h；
所述硅藻土、珍珠岩、壳聚糖、活性炭和有机纤维素的粒径均在0.05～1mm之间；
所述有机纤维素选自锯末、木屑、蔗渣、麸皮、纸粕、稻壳、秸秆碎渣或木质纤维素中的一种或两种；
所述的硅藻土中SiO2含量大于60％；
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种含有改性硅藻土的助滤剂，其特征在于，所述助滤剂包括改性硅藻土，为均一的粉状，所述改性硅藻土由硅藻土、珍珠岩、壳聚糖和有机纤维素加工而成。
2.根据权利要求1所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述助滤剂的制备方法包括如下步骤：
S1:对硅藻土进行预处理，用0.01～0.05mol/L的稀硫酸洗涤硅藻土数次，再用去离子水反复冲洗，并于100～150℃下干燥4～6小时；
S2:将上述硅藻土、珍珠岩和有机纤维素进行酸化处理，再导入真空负压搅拌机内，加入壳聚糖和表面活性剂，常压下搅拌均匀后，加入活性炭粉，再进行负压搅拌；
S3:搅拌混合后，静置，旋蒸浓缩，干燥，得坯料，将坯料煅烧，粉碎，即得含有改性硅藻土的助滤剂。
3.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述硅藻土、珍珠岩、有机纤维素、壳聚糖和活性炭粉的质量比为8:1:2：5：0.5，表面活性剂的量为硅藻土、珍珠岩和有机纤维素总量的0.1～0.3倍。
4.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述酸化处理的具体方法如下：酸性溶液为1～5mol/L的硫酸溶液，处理温度为80～95℃，处理时间为8～24h。
5.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚苯乙烯磺酸盐，聚环氧乙烷或十二烷基苯磺酸钠中任意一种。
6.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理时，焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为1～4h。
7.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述硅藻土、珍珠岩、壳聚糖、活性炭和有机纤维素的粒径均在0.05～1mm之间。
8.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述有机纤维素选自锯末、木屑、蔗渣、麸皮、纸粕、稻壳、秸秆碎渣或木质纤维素中的一种或两种。
9.根据权利要求2所述的一种含有改性硅藻土的助滤剂的制备方法，其特征在于，所述的硅藻土中SiO2含量大于60％。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN1260235A (zh) * | 1998-12-31 | 2000-07-19 | 刘英杰 | 一种复合助滤剂 |
| CN101516498A (zh) * | 2006-09-29 | 2009-08-26 | 巴斯夫欧洲公司 | 再生助滤剂的方法 |
| CN101646490A (zh) * | 2007-03-15 | 2010-02-10 | 巴斯夫欧洲公司 | 再生助滤剂的方法 |
| CN106669622A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-17 | 上海应用技术大学 | 一种润滑油复合助滤剂及其制备方法 |
| CN109939646A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-06-28 | 牟丽慰 | 一种硅藻土助滤剂的制备方法 |
| CN111686513A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-22 | 合肥万丰油脂有限公司 | 一种油脂加工助滤剂制备工艺 |
-
2021
- 2021-08-26 CN CN202110990291.3A patent/CN113477230A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1260235A (zh) * | 1998-12-31 | 2000-07-19 | 刘英杰 | 一种复合助滤剂 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈世富等, 《信阳师范学院学报（自然科学版）》, vol. 12, no. 2, pages 222 - 224 * |
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