[发明专利]硅藻土的提纯方法

说明书

本发明属于非金属矿硅藻土的提纯方法。

目前，国内外的硅藻土常规提纯方法，将硅藻土原土先用水洗涤除去泥砂杂质，在不断搅拌下加入38±2%的硫酸，按重量比为酸∶土＝1∶1的用量，热煮12～16小时，以使硅藻土中的Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO等杂质与酸作用生成可溶性盐类，然后压滤，并用热水洗涤于100℃下干燥即得到较纯的硅藻土。用这种常规提纯的方法存在着工艺条件要求高，杂质氧化物含量多、纯化程度差、耗酸量大、废酸水污染严重等缺点。经硫酸处理后的硅藻土化学成分见表（一）附后;从（一）可以看见，经硫酸下理后的硅藻土化学成份，有效成份SiO₂含量虽然提高了，但杂质氧化物含量还很高，主要杂质Al₂O₃降低到3%后很难进一步降低。不能提取高纯度的硅藻土。

针对上述用硫酸处理硅藻土存在的缺点，本发明采用了在硫酸中加入适量氢氟酸或含有氢氟酸的硫酸混合废液来纯化硅藻土。不但可简化工艺，缩短反应时间，降低生产成本，而且提高了精制硅藻土的质量。

本发明的技术特征在于硅藻土的纯化剂采用常规用的硫酸中加入适量的氢氟酸或和含有氢氟酸的硫酸混合液。其浓度为含硫酸10～20%，氢氟酸4～8%，按酸土重量比为0.5～0.8的用量，通蒸汽加热100～110℃，热水洗涤至洗液的pH值为7，于100℃下干燥而成。本发明所利用的氢氟酸，可侵蚀玻璃和硅酸盐;与金属氧化物作用生成氟化物;与二氧化硅作用生成气态的四氟化硅;因此，在硅藻土提纯中从未有人偿试过。但我们在硅藻土研究中了解到硅藻土的粘土粒径极其细微，经测试均小于2μ，大部分分散粘附于硅藻结构表面及孔间中，而硅藻颗粒直径一般在10～20μ之间，而且具有特殊的表面结构和强度，因此，只要控制混合液中氢氟酸的含量，就可以使二氧化硅的硅藻结构不被破坏，在氢氟酸的存在下，粘土首先分解Al₂Si₂O₅（OH）₄→Al₂O₃+2SiO₂+H₂O;在硫酸溶液中进而溶解反应生成硫酸盐。

粘土氧化物与氢氟酸作用生成四氟化硅及金属氟化物其化学反应式如下：

金属氧化物与硫酸作用生成硫酸盐的化学反应式如下：

金属氟化物与硫酸作用生成硫酸盐的化学反应式如下：