[发明专利]活性白土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性白土及其制备方法，属于活性白土技术领域。

背景技术

膨润土是一种以蒙脱石为主要组成部分的粘土矿物，广泛应用于铸造、冶金、机械、石油、化工、环保等领域，故又称其为“通用土”。中国膨润土资源丰富，其储量居世界第一位，但原矿多为钙基膨润土。膨润土层间具有可交换性的Ca²⁺、Mg²⁺等阳离子，在酸性溶液中，被H⁺部分或全部置换而得到比表面积更大和吸附性更强的氢基膨润土(活性白土)。

活性白土可用于动植物油精炼；在石油工业中用于石油、油脂石蜡、蜡油、煤油等矿物的精炼脱色和净化以及石油裂化；在食品工业上，用作葡萄酒和果汁的澄清剂，啤酒的稳定化处理，糖化处理，糖汁净化等；在化工上，用作催化剂、填充剂、干燥剂、吸附剂、废水处理絮凝剂；国防、医学卫生上，可制成防化吸毒剂、解毒剂。随着社会及科学的发展，活性白土的应用越来越广泛。

目前，活性白土生产工艺主要为湿法生产，即将分散后的膨润土矿浆加入酸化剂如盐酸、硫酸或硝酸等单一无机酸，以不同浓度在一定条件下对膨润土进行活化改性。由于酸浓度高，酸化反应效果不好，耗酸量大，导致洗涤用水量大，对环境污染严重，生产成本高。

现有的生产活性白土的主要方法如下：

1、矿浆酸化法：申请号为CN99105673.6的专利申请公开的方法，该湿法生产活性白土的制备方法，包括将膨润土矿粗选、粉碎后，与酸在70～100℃下反应1.5～4.5小时，经多次离心分离和漂洗，然后将其中和，并控制其pH，再经烘干、粉碎即得产品。该方法生产工序较为粗犷，同时需要加温反应，能耗较高，并使用大量强酸中和pH值，对环境污染较大，多次水洗，用水量较大，工序较长、产能低下，生产成本较高。

2、高压洗涤法：申请号为CN200810020192.7的专利申请公开的方法，该发明通过将原活性白土大池浸泡水洗工艺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，采用新型设备加工成快滤型活性白土产品，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。该方法虽然酸洗涤次数大为减少，但是废酸液对环境仍有污染，并且高压用水量较大，工序较为复杂，生产成本难以控制。

3、微波制备法：申请号为CN200910300163.0的专利申请公开的方法，将膨润土破碎成膨润土块并混合均匀；将无机酸加入膨润土块并混合均匀；将混合均匀的含无机酸的膨润土块通过微波加热进行活化处理；将水加入经过活化处理后的物料后制成滤饼；将滤饼进行烘干和粉碎处理后，即可得到活性白土。该发明方法中微波设备较为昂贵，微波功率也较大，微波时间较长，生产成本较高，难以实现工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备活性白土的方法，该方法的生产成本更低。

本发明制备活性白土的方法包括如下步骤：按重量比取膨润土矿12～20份，经干燥、破碎(或粉碎)后，加入酸3～5份，混匀，调节混合物料的pH值至5～6，干燥，粉碎，即得活性白土。

其中，上述的膨润土矿可以为常规的膨润土矿，如：钙镁基膨润土矿、镁钙基膨润土矿、铝氢基膨润土矿中至少一种。还可以为高岭土、硅藻土及工业废渣土中至少一种。也可以为钙镁基膨润土矿、镁钙基膨润土矿、铝氢基膨润土矿、高岭土、硅藻土、工业废渣土中至少一种。

其中，考虑到粉碎机的粉碎难度，为了使粉碎机更易粉碎，减轻粉碎时对粉碎机的粘结，所述的膨润土矿优选干燥至水分≤10％。进一步的，为了便于混匀，减少混匀时间，膨润土矿优选破碎至粒度为1～5mm。

其中，本发明方法所述的酸可以为常用的酸，如：硫酸、盐酸或草酸等。为了提高酸化效果，本发明方法所述的酸优选为硫酸、盐酸中至少一种与草酸组成的混合酸；所述的硫酸浓度优选为15～25wt％，所述的盐酸浓度优选≥35wt％，所述的草酸优选为饱和草酸。加入的有机酸草酸(C₂H₂O₄)可与H⁺交换出的Ca²⁺形成难溶的草酸钙，利于酸化制备活性白土，

进一步的，为了提高酸化效果，从而提高制备的活性白土的质量，本发明方法所述的酸更优选为浓度20wt％的硫酸、浓度37wt％的盐酸、饱和草酸按体积比4～5∶4～5∶1组成的混合酸；所述的酸最优选为浓度20wt％的硫酸、浓度37wt％的盐酸、饱和草酸按体积比5∶5∶1组成的混合酸。