[发明专利]活性高硅垫位球

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓷球材料，尤其是涉及一种不易氧化且吸附性又强的活性高硅垫位球。

背景技术

目前，在化工、医药、石油和冶金等行业的反应变换炉中，都装填具有吸附、干燥、蒸馏、分离、过滤和催化作用的填料，这些填料现在一般用粘土材料、金属材料或塑料制造而成，其中粘土质填料由于成本较低，制造方便，因而得到了一定的应用，但由于粘土质填料其综合物理化学性能不高，因而其使用又受到了限制。随着科学技术的不断发展，瓷质填料开发应用得到了推广，瓷质球填料与粘土质填料相比，它不仅比重轻，制造使用方便，且其填料的综合物理化学性能较高，其瓷质填料的使用更符合用户技术工艺要求，市场也不断增大。目前，瓷质填料大都是属于高铝质瓷球，其化学成份中三氧化铝含量在70％以上，高达95％，这些高铝质瓷球在使用时，特别是在酸碱腐蚀性较强的介质中使用时，它还存在有下列问题：一是由于高铝质瓷球材料相对比较松软，强度较低，易于变形，比较容易受侵蚀氧化，二是高铝质瓷球吸附性还不强，不能完全代替活性碳和催化剂载体。

发明内容

针对上述现有技术中高铝质瓷球填料存在的易氧化和吸附性还不强的问题，本发明在于提供了一种不仅不易氧化，吸附性强，可代替活性碳及催化剂载体，且其生产成本较低，又有利于环境保护的活性高硅垫位球。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述活性高硅垫位球由高硅粘土、粉煤灰、树脂和剥片高岭土组成，所述高硅粘土、粉煤灰、树脂和剥片高岭土各组分的重量百分比是：高硅粘土50-75％、粉煤灰10-40％、树脂3-10％和剥片高岭土5-12％。

所述活性高硅垫位球主要化学成份的重量百分比是：二氧化硅50-80％，三氧化二铝10-20％、三氧化二铁≤2％、氧化镁≤2.5％、氧化钙≤7％。

所述高硅粘土二氧化硅含量为90％以上，在我国湖南、江西等地方贮藏量丰富，价格也较低，以其江西萍乡产三级高硅粘土为例，其二氧化硅为90-95％、三氧化二铝≤2％、三氧化二铁≤2％。

所述粉煤灰是火力发电厂废旧物料，其产量大，价格低，以江西省萍乡发电厂粉煤灰为例，二氧化硅量为40-60％、三氧化二铝为20-30％、三氧化二铁为4-10％、氧化钙为2.5-7％、氧化镁为0.5-2.5％、氧化钠和氧化钾为0.5-2.5％。

所述树脂为热塑性树脂，如聚乙烯、聚苯乙烯或聚丙烯树脂乳液。

所述剥片高岭土的白度为86±1％，粒度＜2um，二氧化硅含量≤47.5％，三氧化铝含量≥36.5％，三氧化二铁含量≤0.65，失量为13-14％。

所述活性高硅垫位球经湿法处理后干法造粒成型，再经高温烧制而成。

本发明所述活性高硅垫位球的制造方法工艺步骤是：

1、将高硅粘土、粉煤灰和剥片高岭土粉料按所述比例配比加入到球磨机内均匀混碾后，再在其中加入热塑性树脂乳液进行混碾成粘性状混合料，

2、将混碾后的混合料进行磁化处理，去除其内的三氧化二铁，

3、再送入榨泥机中榨成半成品填料，

4、将半成品填料加入到真空炼泥机中进行湿法处理后，干法造粒成型，

5、将成型的填料送入到烘房中，用液化气或天然气加热方式快速加热至300℃进行表面烘干，再保温2小时进行低温除湿，继续加热至600-700℃时，保温4小时进行锻烧，再加热至900-1000℃时，保温4小时进行还原锻烧，

6、而后随炉冷却至常温出炉。

本发明所述活性高硅垫位球经检测后，其物理化学性能各项技术指标是：

抗压强度：12-16MPa                吸水率：18-35％

耐酸度：≥99.5％                  体积密度：0.9-1.8g/cm³

耐碱度：≥98％

抗氧化性：在220-20℃试验2-3次，样品无氧化现象。

本发明所述活性高硅垫位球由于粉煤灰在高温烧制时，会发生氧化化学反应，不仅可以使填料中形成网状微孔式结构，而且增加了填料中二氧化硅的含量，加上采用高硅粘土，因而可使其垫位球中二氧化硅含量能达到50-80％，比现有的普通瓷球填料二氧化硅含量提高了50％，由于硅晶核质点增多，分散度提高，因而可提高填料的抗氧化性能，再是由于剥片高岭土的作用，使其垫位球的比表面积增大，分散性提高，从而可大大增加吸附性和活性，可完全代替活性碳和催化剂载体使用，节约了原料，降低了成本，又不会产生环境污染，可广泛应用于化工、医药、冶金和环保等行业。

具体实施方式