1.本发明涉及二氧化硅生产技术领域，具体而言，涉及一种二氧化硅的造粒方法和装置。
背景技术：
2.现有二氧化硅的造粒方法，采用传统的干燥方式，例如离心雾化机、压力喷雾干燥机等。
3.采用离心雾化机得到的产品为粉末状产品，在使用过程中，扬尘污染环境。通常对粉末二氧化硅进行压块处理得到压块二氧化硅产品，但产品中粉末率高，压块粒径分布不均，压块颗粒强度低，颗粒易破损。
4.采用压力喷雾干燥机得到的微珠二氧化硅产品，颗粒均一，但由于其采用固含量为20％-25％的浆料直接干燥获得，浆料含水量高，干燥温度高达400-600℃，消耗的能源多，干燥成本高。
5.有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
6.本发明的第一目的在于提供一种二氧化硅的造粒方法，以解决现有技术中，粉末二氧化硅产品粉尘大污染环境、压块二氧化硅产品粉末率高、微珠二氧化硅干燥成本高等问题，所述方法对二氧化硅浆料进行固液分离、清洗、打浆、研磨、再固液分离后造粒、干燥、筛分，得到压块粒径分布均匀的二氧化硅，该方法简单、易操作，得到的造粒后的二氧化硅产品纯度高、生产成本低，可用于制备橡胶制品、涂料、油墨、胶黏剂、硅橡胶制品等。
7.本发明的第二目的在于提供一种所述的二氧化硅的造粒装置，该装置设备成熟度高，易于实现工业化生产。
8.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
9.一种二氧化硅的造粒方法，包括以下步骤：
10.(a)、将二氧化硅浆料进行固液分离，得到二氧化硅滤饼，对所述滤饼进行清洗；
11.(b)、将步骤(a)清洗后的滤饼进行打浆、研磨、固液分离，收集滤饼进行分散处理后，造粒得到二氧化硅湿颗粒；
12.优选的，所述分散处理后得到10-30mm的块状滤饼；
13.(c)干燥所述二氧化硅湿颗粒，筛分后得到二氧化硅颗粒。
14.优选的，在步骤(a)中，所述固液分离为压滤，所述压滤的合模压力为0.6-1.2mpa。
15.优选的，在步骤(a)中，所述滤饼的固含量为20％-22％。
16.优选的，在步骤(a)中，所述清洗后，所述滤饼的导电率≤800us/cm。
17.优选的，在步骤(b)中，所述打浆的时间为0.1-0.5h。
18.优选的，在步骤(b)中，所述研磨为球磨，所述球磨的研磨介质为1-5mm的锆珠；
19.更优选的，所述球磨的时间为0.1-2h；
20.更优选的，所述研磨后，浆料中二氧化硅的粒径范围为2-12um。
21.优选的，在步骤(b)中，所述固液分离为压滤，所述压滤的压力为6-20mpa，更优选为10-15mpa；
22.优选的，所述压滤后滤饼的固含量为30％-45％。
23.优选的，在步骤(c)中，所述干燥的温度为120-250℃，更优选的温度为140-200℃。
24.优选的，在步骤(c)中，所述二氧化硅颗粒的粒径范围为1-5mm。
25.一种二氧化硅的造粒装置，适用于所述的二氧化硅的造粒方法，包括依次连接的第一板框压滤机、清洗槽、打浆机、研磨装置、第二板框压滤机、打散机、造粒机、干燥装置和
振动筛；
26.优选的，所述干燥装置选自沸腾床干燥机、带式干燥机和流化床干燥机中的一种或者几种的组合；
27.优选的，所述振动筛选自旋转振动筛、直线振动筛、直排振动筛和超声波振动筛中的一种或者几种的组合。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
29.(1)本发明所提供的二氧化硅的造粒方法，对二氧化硅浆料进行固液分离、清洗、打浆、研磨、再固液分离后造粒、干燥、筛分，得到压块粒径分布均匀的二氧化硅，该方法简单、易操作，得到的造粒后的二氧化硅产品纯度高、生产成本低，可用于制备橡胶制品、涂料、油墨、胶黏剂、硅橡胶制品等。
30.(2)本发明所提供的二氧化硅的造粒装置，该装置设备成熟度高，易于实现工业化生产。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例提供的二氧化硅的造粒装置连接示意图。
具体实施方式
33.下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
34.一种二氧化硅的造粒方法，包括以下步骤：
35.(a)、将二氧化硅浆料进行固液分离，得到二氧化硅滤饼，对所述滤饼进行清洗；
36.在本发明一些优选的实施例中，为了提高固液分离的效率，得到固含量较高的滤饼，所述固液分离为压滤，所述压滤的合模压力为0.6-1.2mpa；
37.进一步地，二氧化硅为沉淀法白炭黑，可为硫酸法、盐酸法或碳酸法制备二氧化硅；
38.进一步地，得到的滤饼的固含量为20％-22％；
39.进一步地，降低电导率，可以充分去除白炭黑滤饼中的离子含量，可有效提高白炭黑的含量，所述清洗后的滤饼的导电率≤800us/cm，该电导率的测定为将滤饼溶于水中进行测试；
40.(b)、将步骤(a)清洗后的滤饼进行打浆、研磨、固液分离，收集滤饼进行分散处理后，造粒得到二氧化硅湿颗粒；
41.进一步地，所述分散后得到10-30mm的块状滤饼，便于造粒；
42.进一步地，所述打浆的时间为0.1-0.5h；
43.进一步地，所述研磨后，浆料中二氧化硅的粒径范围为2-12um；
44.进一步地，为了达到较好的研磨效果，提高研磨效果，所述研磨为球磨，所述球磨的研磨介质为1-5mm的锆珠；所述球磨的时间为0.1-2h；
45.进一步地，为了提高固液分离的效率，得到固含量较高的滤饼，所述固液分离为压滤，所述压滤的压力为6-20mpa，优选为10-15mpa；
46.进一步地，所述压滤后滤饼的固含量为30％-45％；
47.(c)干燥所述二氧化硅湿颗粒，筛分后得到二氧化硅颗粒；
48.进一步地，采用低温干燥，节约干燥所需要的能量和成本，所述干燥的温度为120-250℃，优选的温度为140-200℃；
49.进一步地，所述二氧化硅颗粒的粒径范围为1-5mm。
50.一种二氧化硅的造粒装置，如图1所示，包括依次连接的第一板框压滤机、清洗槽、打浆机、研磨装置、第二板框压滤机、打散机、造粒机、干燥装置和振动筛。
51.进一步地，所述干燥装置选自沸腾床干燥机、带式干燥机和流化床干燥机中的一种或者几种的组合。
52.进一步地，所述振动筛选自旋转振动筛、直线振动筛、直排振动筛和超声波振动筛中的一种或者几种的组合。
53.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
54.实施例1
55.本实施例所提供的二氧化硅的造粒方法，包括以下步骤：
56.(1)将沉淀法所生产得到的二氧化硅浆料，打入低压板框压滤机中，合模压力0.6mpa，压滤得到固含量20％滤饼，对滤饼进行清洗，清洗至电导率低于800us/cm；
57.(2)清洗干净的滤饼打浆0.1h后，经球磨处理0.1h，研磨介质为1mm的锆珠，得到粒径2um的二氧化硅浆料；
58.(3)将步骤(2)得到的浆料打入高压板框压滤机中，合模压力为6mpa，进行高压压榨，得到固含量30％的滤饼，卸料后滤饼经打散机打散至10mm，再输送至造粒机中造粒，得到1mm的湿颗粒；
59.(4)将湿颗粒输送至干燥机中，在120℃干燥0.5h，干燥颗粒经振动筛筛分得到粒径1mm的造粒二氧化硅产品，成本较传统压力喷雾干燥工艺降低700元。
60.实施例2
61.本实施例所提供的二氧化硅的造粒方法，包括以下步骤：
62.(1)将沉淀法所生产得到的二氧化硅浆料，打入低压板框压滤机中，合模压力1.2mpa，压滤得到固含量22％滤饼，对滤饼进行清洗，清洗至电导率低于800us/cm；
63.(2)清洗干净的滤饼打浆0.5h后，经球磨处理2h，研磨介质为5mm的锆珠，得到粒径12um的二氧化硅浆料；
64.(3)将步骤(2)得到的浆料打入高压板框压滤机中，合模压力为20mpa，进行高压压榨，得到固含量45％的滤饼，卸料后滤饼经打散机打散至30mm，再输送至造粒机中造粒，得到5mm的湿颗粒；
65.(4)将湿颗粒输送至干燥机中，在250℃干燥0.1h，干燥颗粒经振动筛筛分得到粒径5mm的造粒二氧化硅产品，成本较传统压力喷雾干燥工艺降低930元。
66.实施例3
67.本实施例所提供的二氧化硅的造粒方法，包括以下步骤：
68.(1)将沉淀法所生产得到的二氧化硅浆料，打入低压板框压滤机中，合模压力0.8mpa，压滤得到固含量21％滤饼，对滤饼进行清洗，清洗至电导率低于800us/cm；
69.(2)清洗干净的滤饼打浆0.4h后，经球磨处理0.5h，研磨介质为2mm的锆珠，得到粒径4um的二氧化硅浆料；
70.(3)将步骤(2)得到的浆料打入高压板框压滤机中，合模压力为10mpa，进行高压压榨，得到固含量35％的滤饼，卸料后滤饼经打散机打散至20mm，再输送至造粒机中造粒，得到3mm的湿颗粒；
71.(4)将湿颗粒输送至干燥机中，在150℃干燥0.4h，干燥颗粒经振动筛筛分得到粒径3mm的造粒二氧化硅产品，成本较传统压力喷雾干燥工艺降低755元。
72.实施例4
73.本实施例所提供的二氧化硅的造粒方法，包括以下步骤：
74.(1)将沉淀法所生产得到的二氧化硅浆料，打入低压板框压滤机中，合模压力1.0mpa，压滤得到固含量22％滤饼，对滤饼进行清洗，清洗至电导率低于800us/cm；
75.(2)清洗干净的滤饼打浆0.3h后，经球磨处理1h，研磨介质为4mm的锆珠，得到粒径7um的二氧化硅浆料；
76.(3)将步骤(2)得到的浆料打入高压板框压滤机中，合模压力为15mpa，进行高压压榨，得到固含量40％的滤饼，卸料后滤饼经打散机打散至10-30mm，再输送至造粒机中造粒，得到4mm的湿颗粒；
77.(4)将湿颗粒输送至干燥机中，在200℃干燥0.4h，干燥颗粒经振动筛筛分得到粒径4mm的造粒二氧化硅产品，成本较传统压力喷雾干燥工艺降低867元。
78.实施例5
79.本实施例所提供的二氧化硅的造粒装置，包括依次连接的第一板框压滤机、清洗槽、打浆机、研磨装置、第二板框压滤机、打散机、造粒机、干燥装置和振动筛。
80.实施例6
81.本实施例所提供的二氧化硅的造粒装置，包括依次连接的第一板框压滤机、清洗槽、打浆机、球磨机、第二板框压滤机、打散机、造粒机、沸腾床干燥机和直线振动筛。
82.实施例7
83.本实施例所提供的二氧化硅的造粒装置，包括依次连接的第一板框压滤机、清洗槽、打浆机、球磨机、第二板框压滤机、打散机、造粒机、流化床干燥机和超声波振动筛。
84.尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。技术特征：
1.一种二氧化硅的造粒方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)、将二氧化硅浆料进行固液分离，得到二氧化硅滤饼，对所述滤饼进行清洗；(b)、将步骤(a)清洗后的滤饼进行打浆、研磨、固液分离，收集滤饼进行分散处理后，造粒得到二氧化硅湿颗粒；优选的，所述分散处理后得到10-30mm的块状滤饼；(c)干燥所述二氧化硅湿颗粒，筛分后得到二氧化硅颗粒。2.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述固液分离为压滤，所述压滤的合模压力为0.6-1.2mpa。3.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述滤饼的固含量为20％-22％。4.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述清洗后，所述滤饼的导电率≤800us/cm。5.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述打浆的时间为0.1-0.5h。6.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述研磨为球磨，所述球磨的研磨介质为1-5mm的锆珠；优选的，所述球磨的时间为0.1-2h；优选的，所述研磨后，浆料中二氧化硅的粒径范围为2-12um。7.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述固液分离为压滤，所述压滤的压力为6-20mpa，优选为10-15mpa；优选的，所述压滤后滤饼的固含量为30％-45％。8.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述干燥的温度为120-250℃，优选的温度为140-200℃。9.根据权利要求1所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述二氧化硅颗粒的粒径范围为1-5mm。10.一种二氧化硅的造粒装置，适用于权利要求1-9任一项所述的二氧化硅的造粒方法，其特征在于，包括依次连接的第一板框压滤机、清洗槽、打浆机、研磨装置、第二板框压滤机、打散机、造粒机、干燥装置和振动筛；优选的，所述干燥装置选自沸腾床干燥机、带式干燥机和流化床干燥机中的一种或者几种的组合；优选的，所述振动筛选自旋转振动筛、直线振动筛、直排振动筛和超声波振动筛中的一种或者几种的组合。
技术总结
本发明提供了一种二氧化硅的造粒方法和装置，以解决现有技术中，粉末二氧化硅产品粉尘大污染环境、压块二氧化硅产品粉末率高、微珠二氧化硅干燥成本高等问题，所述方法对二氧化硅浆料进行固液分离、清洗、打浆、研磨、再固液分离后造粒、干燥、筛分，得到压块粒径分布均匀的二氧化硅，该方法简单、易操作，得到的造粒后的二氧化硅产品纯度高、生产成本低，可用于制备橡胶制品、涂料、油墨、胶黏剂、硅橡胶制品等。等。等。
技术研发人员：王益庆 沈家锋 王帅 邵进
受保护的技术使用者：安徽进化硅
纳米材料科技有限公司
技术研发日：2020.12.16
技术公布日：2022/6/16
声明：
“二氧化硅的造粒方法和装置与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：安徽进化硅纳米材料科技有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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