本发明属于硅藻土分离精制的技术领域，具体涉及一种制备精细硅藻土的工艺方法。
背景技术：
硅藻土在工业生产上有其广泛的用途，尤其是高品位的精细硅藻土是一种重要的化工原料，食品级硅藻土可烧结成助滤剂，用于啤酒、制药、制糖等行业的固液分离；纯度更高的硅藻土可用作催化剂的载体，不同品位的硅藻土还可用作塑料、涂料、油漆和饲料等填料。全国的硅藻土矿产资源十分丰富，主要用作助滤剂和保温材料，但由于绝大部分硅藻土资源品位较低，所以用于制备功能填料和吸附材料不多。硅藻土作为硅酸钙绝热制品的主要硅质原料在于硅藻具有微孔结构、表面积大、活性高等优点，但低品位的硅藻土中有较多的粘土，有机物等杂质，对硅酸钙的托贝莫来石晶体的形成有阻碍作用因此，对于提高硅藻土的纯度有很大的应用价值，改善硅藻土的提纯工艺，降低生产成本有着深远的意义。现有的制备精细硅藻土的工艺主要有酸浸法、擦洗法、焙烧法、离旋法、干法重力层析法、热浮选矿法等主流的提纯方法存在能耗大、环境污染严重、效率低等缺点。本发明提供一种高效、无污染、效率高的制备精细硅藻土的工艺方法。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足之处，提供一种高效、无污染、效率高的制备精细硅藻土的工艺方法。硅藻土原矿通过强力搅拌分散后，先用筛网除去较粗粒径的杂质矿砂，再加入适宜的分散剂使得硅藻与粘土等杂质分离，通过特制的沉淀设备分离出硅藻，分离出的硅藻经过多次分散沉降工艺后用磁选机除去磁性杂质，最后烘干过筛得到精制硅藻土，制得的精制硅藻土SiO2％≥88％，Fe2O3％≤1％，Al2O3％≤5％，达到硅藻土食品级的要求，可用于更多方面。除此之外，对上层尾矿的废水经过絮凝剂沉降后，取其上层清液重新用于分散沉降，实现循环利用，对环境零污染。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种制备精细硅藻土的工艺方法，包括以下步骤：
(1)称取硅藻土原矿，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，使硅藻躯壳与粘土经充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，静置沉降时间控制在6～8h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作两次及以上。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，提高硅藻土的含硅量，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土。
进一步，在步骤(1)中，制得的硅藻土料浆浓度为5％～20％。
进一步，在步骤(2)中，筛子的目数为300。
进一步，在步骤(3)中，分散剂为草酸钠或者磷酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的1％～3％。
进一步，在步骤(3)中，在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮或者超声耦合强力分散，并将稀氢氧化钠与稀磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9～10，保证分散性。初期分散剂加入到硅藻土料浆中时，整体溶液呈强碱性，不利于硅藻躯壳与粘土的分散，因此把稀氢氧化钠与稀磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9～10，不但有利于加快硅藻躯壳与粘土的分散效率，而且加入稀氢氧化钠与稀磷酸盐并不会引入新的杂质，便于重新回收分散剂草酸钠或者磷酸钠，使分散剂可以更好地二次利用，符合当今人们对于环保的要求。
进一步，在步骤(3)中，得到的硅藻土稀矿浆浓度小于5％。
进一步，在步骤(4)中，沉淀池的水位控制在80～100cm。
进一步，在步骤(4)中，上层尾矿进行废水处理的具体方法：在上层尾矿中加入絮凝剂，对上层尾矿中的粘土杂质进行絮凝沉降，回用絮凝沉降过的上层清液，重新用于步骤(3)和步骤(4)的分散沉降。
进一步，絮凝剂为聚合硫酸铝和PAM阳离子，聚合硫酸铝的浓度为1‰，PAM阳离子的浓度为0.33‰。
进一步，在步骤(5)中，磁选机的磁场强度为10000-16000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为一种制备精细硅藻土的工艺方法，该方法将硅藻土原矿通过强力搅拌分散后，先用筛网除去较粗粒径的杂质矿砂，再加入适宜的分散剂使得硅藻与粘土等杂质分离，通过特制的沉淀设备分离出硅藻，分离出的硅藻经过多次分散沉降工艺后用磁选机除去磁性杂质，最后烘干过筛得到精制硅藻土，制得的精制硅藻土SiO2％≥88％，Fe2O3％≤1％，Al2O3％≤5％，达到硅藻土食品级的要求，可用于更多方面。除此之外，对上层尾矿的废水经过絮凝剂沉降后，取其上层清液重新用于分散沉降，实现循环利用，对环境零污染。
初期分散剂加入到硅藻土料浆中时，整体溶液呈强碱性，不利于硅藻躯壳与粘土的分散，因此把稀氢氧化钠与稀磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9～10，不但有利于加快硅藻躯壳与粘土的分散效率，而且加入稀氢氧化钠与稀磷酸盐并不会引入新的杂质，便于重新回收分散剂草酸钠或者磷酸钠，使分散剂可以更好地二次利用，符合当今人们对于环保的要求。
该方法对上层尾矿进行废水处理，用絮凝剂将上层尾矿中的粘土杂质进行絮凝沉降，并回用絮凝沉降过的上层清液，用于分散沉降。通过合理控制絮凝剂的用量，絮凝沉降过的上层清液可以更好地用于分散沉降。如果絮凝剂用量太少，则起不到絮凝的作用；如果絮凝剂用量过多，则上层清液回用于分散沉降时，其影响力远大于分散剂的作用，将杂质等悬浮物都进行了絮凝沉降，而起不到了分散沉降的作用。经絮凝过的沉降物可以烘干制作建筑砖、耐火砖，做到废物利用，绿色环保。
具体实施方式
一种制备精细硅藻土的工艺方法，包括以下步骤：
(1)称取硅藻土原矿，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆，制得的硅藻土料浆浓度为5％～20％。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，筛子的目数为300，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，有利于过滤出重砂，有效地除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，分散剂为草酸钠或者磷酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的1％～3％。在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮或者超声耦合强力分散，并将氢氧化钠与磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9～10，保证分散性。硅藻躯壳与粘土通过上述的充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆，得到的硅藻土稀矿浆浓度小于5％。初期分散剂加入到硅藻土料浆中时，整体溶液呈强碱性，不利于硅藻躯壳与粘土的分散，因此把稀氢氧化钠与稀磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9～10，不但有利于加快硅藻躯壳与粘土的分散效率，而且加入稀氢氧化钠与稀磷酸盐并不会引入新的杂质，便于重新回收分散剂草酸钠或者磷酸钠，使分散剂可以更好地二次利用，符合当今人们对于环保的要求。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，沉淀池的水位控制在80～100cm，静置沉降时间控制在6～8h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作两次及以上。上层尾矿进行废水处理的具体方法：在上层尾矿中加入絮凝剂，对上层尾矿中的粘土杂质进行絮凝沉降，回用絮凝沉降过的上层清液，重新用于步骤(3)和步骤(4)的分散沉降。絮凝剂为聚合硫酸铝和PAM阳离子，聚合硫酸铝的浓度为1‰，PAM阳离子的浓度为0.33‰。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，以此提高硅藻土的含硅量，其中磁选机的磁场强度为10000-16000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土。该方法对上层尾矿进行废水处理，用絮凝剂将上层尾矿中的粘土杂质进行絮凝沉降，并回用絮凝沉降过的上层清液，用于分散沉降。通过合理控制絮凝剂的用量，絮凝沉降过的上层清液可以更好地用于分散沉降。如果絮凝剂用量太少，则起不到絮凝的作用；如果絮凝剂用量过多，则上层清液回用于分散沉降时，其影响力远大于分散剂的作用，将杂质等悬浮物都进行了絮凝沉降，而起不到了分散沉降的作用。经絮凝过的沉降物可以烘干制作建筑砖、耐火砖，做到废物利用，绿色环保。
该方法将硅藻土原矿通过强力搅拌分散后，先用筛网除去较粗粒径的杂质矿砂，再加入适宜的分散剂使得硅藻与粘土等杂质分离，通过特制的沉淀设备分离出硅藻，分离出的硅藻经过多次分散沉降工艺后用磁选机除去磁性杂质，最后烘干过筛得到精制硅藻土，制得的精制硅藻土SiO2％≥88％，Fe2O3％≤1％，Al2O3％≤5％，达到硅藻土食品级的要求，可用于更多方面。除此之外，对上层尾矿的废水经过絮凝剂沉降后，取其上层清液重新用于分散沉降，实现循环利用，对环境零污染。得到的精制硅藻土的具体性能参数指标如下表1所示：
性能指标
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1
(1)称取硅藻土原矿100g，放入到分离烧杯内，加入1900g水，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，筛子的目数为300，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，有利于过滤出重砂，有效地除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，分散剂为草酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的3％。在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮强力分散，并将氢氧化钠加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9.5，保证分散性。硅藻躯壳与粘土通过上述的充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆，得到的硅藻土稀矿浆浓度为4％。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，沉淀池的水位控制在80cm，静置沉降时间控制在6h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作两次。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，以此提高硅藻土的含硅量，其中磁选机的磁场强度为10000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土，得到的精制硅藻土的性能指标：SiO2为89.1％，Fe2O3为0.8％，Al2O3％为3.4％，其余含量为6.7％。
实施例2
(1)称取硅藻土原矿100g，放入到分离烧杯内，加入400g水，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，筛子的目数为300，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，有利于过滤出重砂，有效地除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，分散剂为磷酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的1％。在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮强力分散，并将磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为10，保证分散性。硅藻躯壳与粘土通过上述的充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆，得到的硅藻土稀矿浆浓度为4.8％。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，沉淀池的水位控制在100cm，静置沉降时间控制在8h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作三次。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，以此提高硅藻土的含硅量，其中磁选机的磁场强度为16000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土，得到的精制硅藻土的性能指标：SiO2为90.1％，Fe2O3为0.5％，Al2O3％为4.4％，其余含量为5％。
实施例3
(1)称取硅藻土原矿100g，放入到分离烧杯内，加入900g水，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，筛子的目数为300，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，有利于过滤出重砂，有效地除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，分散剂为磷酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的1.5％。在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮强力分散，并将磷酸盐加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9，保证分散性。硅藻躯壳与粘土通过上述的充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆，得到的硅藻土稀矿浆浓度为3.9％。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，沉淀池的水位控制在100cm，静置沉降时间控制在7h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作四次。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，以此提高硅藻土的含硅量，其中磁选机的磁场强度为13000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土，得到的精制硅藻土的性能指标：SiO2为88.5％，Fe2O3为0.9％，Al2O3％为2.4％，其余含量为8.2％。
实施例4
(1)称取硅藻土原矿100g，放入到分离烧杯内，加入1500g水，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，筛子的目数为300，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，有利于过滤出重砂，有效地除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，分散剂为草酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的2.5％。在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮强力分散，并将氢氧化钠加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为9.4，保证分散性。硅藻躯壳与粘土通过上述的充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆，得到的硅藻土稀矿浆浓度为2.4％。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，沉淀池的水位控制在85cm，静置沉降时间控制在7.5h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作三次。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，以此提高硅藻土的含硅量，其中磁选机的磁场强度为14000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土，得到的精制硅藻土的性能指标：SiO2为92.7％，Fe2O3为0.6％，Al2O3％为3.9％，其余含量为2.8％。
实施例5
(1)称取硅藻土原矿100g，放入到分离烧杯内，加入1200g水，将硅藻土原矿通过搅拌分散后得到硅藻土料浆。
(2)用筛子对硅藻土料浆进行过滤，筛子的目数为300，在过滤的同时对硅藻土料浆进行稀释处理，有利于过滤出重砂，有效地除去粗粒径的杂质矿砂。
(3)在过滤稀释好的硅藻土料浆加入分散剂进行强力分散，分散剂为草酸钠，分散剂的用量为硅藻土料浆的1.8％。在分散剂进行强力分散的过程中，先对硅藻土料浆进行热煮强力分散，并将氢氧化钠加入到硅藻土料浆内，调节硅藻土料浆的PH为10，保证分散性。硅藻躯壳与粘土通过上述的充分分散后脱离，得到硅藻土稀矿浆，得到的硅藻土稀矿浆浓度为4.4％。
(4)将硅藻土稀矿浆先放置在沉淀池内，进行静置沉降，沉淀池的水位控制在95cm，静置沉降时间控制在6.5h，然后除去上层尾矿，并对上层尾矿进行废水处理，下层经分散沉降过的硅藻土再进行上述操作五次。
(5)将上述分散沉降后的硅藻土先用磁选机进行多次除铁，以此提高硅藻土的含硅量，其中磁选机的磁场强度为15000奥斯特，磁选机的聚磁介质为钢板网，然后进行干燥烘干，分选得到精制硅藻土，得到的精制硅藻土的性能指标：SiO2为94.7％，Fe2O3为0.5％，Al2O3％为3.8％，其余含量为1％。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。