[发明专利]一种微波活化制备活性白土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波活化制备活性白土的方法，属于粘土矿物深加工技术领域。

背景技术

膨润土是以蒙脱石为主要成份的粘土矿物，价格低廉、储量丰富。膨润土矿物具有良好的膨胀性、分散性、悬浮性、吸附性、可塑性、很高的离子交换能力和干粘结强度、高剪切和高的抗压强度以及良好的不渗透性等一系列性质，在许多工业部门中已得到广泛的应用。

活性白土是以膨润土为原料经酸热活化处理制备成的化工产品，亦称为漂白土。活性白土的制备原理是利用无机酸中离子半径较小的氢离子置换出离子半径较大的金属阳离子和水分子，所述金属阳离子和水分子吸附在膨润土的主要矿物蒙脱石间；并利用无机酸的强氧化性溶蚀出蒙脱石层间所吸附的其他杂质，疏通和减少大半径离子对蒙脱石层间通道的堵塞，使其吸附性和对大分子的截留性增加，同时使其带有大量的氢离子而在一定的条件下具有较大的催化活性。活性白土是一种具有微孔网状结构、比表面积较大的多孔型粉末状产品，该产品可广泛应用于石油化工、医药、油脂化工、动植物油的脱色和净化，并能有效地去除食用植物油中的色素、毒素及异味。作为脱色剂，它还可应用于肥皂、塑料、树脂、食品、去污粉、酿造等工业生产中；作为吸附剂，可大量应用于有机磷、有机硫、黄曲霉素等有害物质的去除工艺中。

目前，活性白土制备工艺为湿法反应釜酸活化工艺，其工艺流程图如附图1所示，膨润土原矿与水搅拌分散后形成的膨润土浆料的质量浓度为15％～30％，然后加入硫酸并通入热蒸汽将膨润土浆料加热至100℃左右使膨润土与硫酸发生活化反应，硫酸的添加量一般为0.3～0.5吨硫酸/吨产品，活化后的膨润土采用多次洗涤的方式进行脱酸，一般需反复洗涤4～6次。湿法工艺的缺点是：1、硫酸用量大；2、活化反应时间长；3、洗涤用水多。

发明内容

本发明目的是提供一种微波活化制备活性白土方法，目的是解决现有的湿法活性白土制备工艺硫酸用量大、活化反应时间长，以及洗涤用水多的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微波活化制备活性白土的方法，由下列步骤依次构成：

第一步：将膨润土原矿粉碎成直径为小于或等于5mm的颗粒，得到膨润土原料；

第二步：将第一步得到的膨润土原料与硫酸和水充分混合均匀得到膨润土浆料，该浆料中膨润土原料占浆料整体的质量浓度为40％～90％，所述硫酸的用量为：每吨膨润土原料使用50～250千克硫酸；

第三步：用微波辐射处理第二步得到的膨润土浆料，使膨润土进行活化反应，得到活性白土混合物；

第四步：将第三步得到的活性白土混合物与水混合均匀后，采用真空过滤机进行过滤，得到活性白土滤饼；

第五步：将第四步得到的活性白土滤饼加水洗涤，压滤脱水后，再用强力粉碎干燥机干燥，得到活性白土。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

本发明工作原理是：微波作为一种高频电磁波(0.3～300GHz)，主要用于通讯、广播电视等领域。20世纪60年代，微波能开始应用于纸类、木材、树脂挤出等物理加工过程。近年来，微波能在高技术领域中新材料的合成，化学化工领域中有机物、无机物合成与分解、化学分析以及化学冶金领域中微波化学反应性等方面的理论和实践研究取得了较大的进展。利用微波合成和加工材料，具有温度场均匀，能够产生特殊的物理化学效应，对物质选择性加热和选择性促进或加速化学反应，且易于快速控制等特点，因此，微波技术是一种节能增效的清洁技术。微波加热工艺同常规热风加热工艺相比还具有反应时间短的优点。

本发明采用连续动态微波活化炉，微波频率采用高频2450MHz，与酸混合均匀的物料处于高频电磁场中，物料的极性分子在磁场的作用下发生振动，分子与分子之间发生摩擦和碰撞，物料吸收电磁波后温度升高，在分子振动过程中加剧了离子之间的置换反应，有利于金属阳离子和蒙脱石层间吸附的其他杂质的溶出，同时有效的疏通了大半径离子对蒙脱石层间通道的堵塞，有利于微孔结构的形成，使其吸附性和对大分子的截留性增加，提高了活性白土的性能和活化效果。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：