[发明专利]一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法

说明书

本发明属于硅藻土提纯的技术领域，提供了一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法。该方法将低品质硅藻土粉碎，过筛，除去矿物渣滓和黏土矿物，然后与还原性气体加压混合，并进入螺旋状管式炉中高温灼烧，同时在管式炉的两侧施加交变磁场，使金属氧化物杂质完全从硅藻土的表面及微孔中除去，制得高品质硅藻土。与传统方法相比，本发明的方法能够利用磁场作用和还原气体完全除去硅藻土的金属及金属氧化物杂质，并且在高温烧结过程中能够除去硅藻土中的有机质物质，不会对硅藻土结构造成破坏，同时工艺过程简单，原料易得，成本低，环保性好，能够有效的制得高品质硅藻土，可推广应用。

技术领域

本发明属于硅藻土提纯的技术领域，提供了一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法。

背景技术

硅藻土是由含氧化硅很高的硅藻、放射虫类或海绵的遗骸组成，是以硅藻遗骸（壳体）为主的一种生物沉积岩，具有轻质、化学稳定性好、孔隙度高、隔音、耐磨、耐酸、耐热、吸附性强、熔点高等特点，是一种重要的非金属矿产，已广泛应用于各工业部门作为助滤剂、充填剂、催化剂载体、磨料增强剂和动物饲料补充剂等，越来越受到人们重视。

我国硅藻土虽然储量大，但优质硅藻土相对而言较少。硅藻土呈土状分散颗粒，以矿床方式沉积存在，在成矿过程中，混有沙石、蒙脱石以及伊利石等矿物性物质，作为杂质存在，并且常伴生或共生有Fe₂O₃、Al₂O₃等矿物，它们夹杂在硅藻壳间，填充于硅藻壳的孔隙中，或附着于壳表面堵塞了硅藻土的微孔，使硅藻土失去了原本的特性严重影响了硅藻土的应用。因此，必须通过采用有效的手段除去杂质，提高硅藻土的纯度。

要获得高品质的硅藻土，就需要清除硅藻土中混有的杂质。现有的提纯方法主要是擦洗法、酸浸法、焙烧法、重力沉降、磁选、热浮选法等方法等。擦洗法虽然成本低，但是效果较差，不能够除去硅藻土微孔中的杂质；酸浸法效果较好但是由于采用大量的酸，污染严重；焙烧法对高烧失量型硅藻土十分有效，但易对硅藻壳体结构造成破坏。其中磁选因其安全环保且高效的优势，近年来收到人们关注。

目前国内外在硅藻土提纯，尤其是各种方法综合运用提纯硅藻土方面已取得了一定成效。其中裘益奇等人发明了一种环保节能硅藻土提纯方法（中国发明专利申请号201710607798.X），包括如下步骤：（a）浸碱制浆；（b）酸煮；（c）分离洗涤；（d）废固回收；（e）废液回收；（f）煅烧提纯；（g）冷却；此发明工艺简单，成本低，操作简单，易于控制，环保节能，提高了硅藻土中杂质的去除率，加强了提纯效果，有效提高硅藻土品质。另外，里景时等人发明了一种粗品质硅藻土的提纯方法（中国发明专利申请号201510454338.9），包括以下步骤：（1）将粗品质硅藻土加水打浆，筛分，擦洗去杂，分级，沉降或压滤脱水，干燥，得初级提纯土；（2）将初级提纯土与稀硫酸搅拌均匀，加热，洗涤，固液分离，干燥，即得；该硅藻土提纯方法投资少工艺简单易掌握，提纯回收率高，提纯产生的提纯土符合一级土标准，可用于橡胶补强剂、助滤剂、涂料或脱模剂等生产中的应用，有效地提高硅藻土资源的利用率。

可见，现有技术中硅藻土的提纯方法中，擦洗法效果较差，酸浸法对环境破坏作用大，焙烧法对硅藻土本身结构易造成破坏，而传统的单纯的磁选法对有机质无法除去，均无法达到满意的提纯效果。

发明内容

针对这种情况，我们提出一种在交变磁场下还原气体提纯硅藻土的方法，选用低品质的硅藻土通过机械作用粉碎，除去矿物渣滓和沉淀黏土矿物，干燥后，将还原性气体和硅藻土加压混合后，通入螺旋状管式炉中进行高温灼烧，并且在螺旋状管式炉两侧加入交变磁场，生成的金属在磁场作用下快速的脱离出来，被包覆的金属氧化物又能够继续反应，制得具有高品质的硅藻土。该方法能够有效的制得高品质硅藻土，制备过程中不需要使用酸液，达到保护环境的作用。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：