【正文】 對兩位老師的感激之情是無法用言語表達的。更強的酸處理對八面體位置上的Fe3+分布影響不大。少部分的Fe2+仍留在了八面體的位置上。酸處理后樣品中沒有存在白云母。此外，在可見光譜中三個Fe2+雙峰包括很強雙峰的值，以及單譜（可能是在四面體或夾層中的鐵[6，7]），還需要完成模型的擬合，在過去此過程中所有的步驟參數(shù)都能夠任意修改。大約使用了500毫克用粉末裝入的樣本。一個25毫里的放射源鈷57被以銠作為基質拿來使用。（TMS）技術非常有利于達到這個的目。對于用低濃度酸處理，保持活化時間和溫度的恒定，結果顯示這對鐵和三價鐵的位置有很大的影響，分別減少和增加其相對吸附面積。 參考文獻［1］周淑文，［P］.中國：CN1061542，.［2］姜桂蘭，.［3］鞠建英，［韓］，.［4］，2006.［5］閏景輝，李景梅，［J］.長春理工大學報，（4）：3739.［6］[J].IMamp。4）避免人流和物流的交叉，確保交通順暢。根椐模擬數(shù)據(jù)得，洗滌時加入的水量為92000kg/h，,則物料的總體積為V=92++=101 m3取攪拌槽H=5m ,R=3m,則圓錐高度h=；這時攪拌槽總體積為V= m3；則物料約占2/3體積。表41 碳素鋼板的化學成分牌號標準號化學成分（%）CSiMnPS不大于20RGB6654≤表42 碳素鋼板的化學成分牌號供貨狀態(tài)鋼板厚度mm屈服限MPa抗拉強度MPa伸長率%沖擊試驗冷彎試驗不小于b=2aα=18020R熱軋控軋或正火61624540052025常溫Akv≥31Jd=2a163623536602256010020539051024設計釜體為圓柱形，高為5m。(6)選型和選擇標準圖紙。這一步在化工工藝流程設計時已大體確定，如使用旋風分離器實現(xiàn)氣固分離，用氣流干燥裝置實現(xiàn)干燥，用離心機過濾進行液固分離等。要求安全可靠、操作穩(wěn)定、彈性好、無事故隱患。 表39:固體廢棄物組分含量表組成CASO4FE(OH)3AL(OH)3MG(OH)2NA+K+SO42CO2H2O含量kmol/h微量微量微量少量質量分數(shù)％％％％％％ 表310:處理后水中組分含量表組成H2OFE3+FE2+AL3+MG2+CA2+NA+K+SO42O2CO2含量kmol/h2376微量微量微量微量微量濃度mg/L//////////熱量衡算的理論依據(jù)是熱力學第一定律，以能量守恒形式表達如下：∑Q入=∑Q出+∑Q損本工藝流程只有在反應工段和干燥包裝工段需要耗熱，故熱量衡算只需計算這兩個工段的耗熱情況即可。1）模擬流程圖如下：圖33:洗滌工段模擬流程圖2）物料衡算表： 表34:反應工段物料衡算表物流進出漿料（33）洗滌水（water2）最后一次濾餅（32）循環(huán)廢酸（18）廢水（water）質量流量kg/h92000溫度/℃902590壓強/bar四、包裝工段干燥包裝工段的回轉圓筒干燥器以及氣流粉碎機里的閃蒸在Aspen模擬里用一個閃蒸單元代替。一、原料工段：本工藝流程需使用到磨機，但Aspen模型庫沒有磨機模型，所以經(jīng)考慮選用粉碎機單元代替磨機進行模擬。本工段的工藝特色有一下幾方面：1）采用碳酸鈣為主要中和劑，充分利用了當?shù)乜λ固氐孛簿哂胸S富的碳酸鈣資源，因地制宜，節(jié)省水治理的費用。主要設備：舊廠基本沒有專門的廢水處理設備，只有簡單的幾個污水處理池和刮泥機。 本工段主要設備有氣化爐、回轉圓筒干燥器、風選粉碎機、旋風分離器、布袋除塵器和包裝機。粉碎機中粉碎、干燥、篩選顆粒三步同時進行，合格的活性白土產(chǎn)品經(jīng)旋風分離器分離出，并由收集器進行收集，最后進入包裝階段。兩個并列的攪拌槽中的漿料以重力為動力交替流入沉降器，清液從沉降器上部溢出,并送往廢水處理工段，固體顆粒在沉降器內沉降至底部，用泵將濃漿由沉降器底部抽出打入二級壓濾機,壓濾所得濾液送往廢水處理工段。4）前兩級反應溫度相對低，水幾乎不汽化，相比之下約節(jié)約了20％過熱蒸汽。所以采用直接蒸汽加熱。此間隙反應物由一級反應釜直接流入三級反應釜。循環(huán)廢酸加入到膨潤土儲料槽2，由泵一次性將一定量的漿料打入反應釜一，反應物之一的濃硫酸從釜頂加入，加熱蒸汽不斷由反應釜底通入，控制反應溫度約105℃,反應時間約4h，反應結束后一次性將活性白土漿料卸入共用的儲槽3。本工段主要設備：破碎機、磨機和分離器。鑒于舊廠的斜篩過于短小而達不到分離要求的問題。對于制漿操作，原廠磨機第一次出來的漿料進入儲存槽1，漿料經(jīng)泵抽至旋流分離器進行分離，較粗漿料再次進入磨機，合格漿料及第二次磨出的合格漿料進入儲槽2。活性白土是膨潤土原礦經(jīng)過無機酸活化后得到的一種層狀材料，具有微孔多、比表面積大、物理化學性能突出等優(yōu)點，目前已廣泛應用于石油、化工、醫(yī)藥、環(huán)境保護等各個領域，活性白土的研究具有廣闊的應用開發(fā)前景。目前，我國活性白土的生產(chǎn)廠家約40個，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)近300家，生產(chǎn)規(guī)模多屬中、小型企業(yè)，年產(chǎn)量約為42～45萬噸。出口的活性白土主要銷往歐洲、加拿大、日本、墨西哥、新加坡等。由于生產(chǎn)力水平的不斷提高和市場需求的不斷擴大，國外改性膨潤土的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，目前已達到一定的規(guī)模。[14] 廢酸循環(huán)法，目前工業(yè)上還沒有使用。但是反應過程中是在高溫高壓下活化，因此，能耗大，對設備要求高，大大限制了半濕法的應用。干法的優(yōu)點有：大大降低了酸的用量，所得產(chǎn)品中的游離酸含量較低，無廢水排放，不會造成環(huán)境污染問題。而使用昂貴的有機覆蓋劑則提高了產(chǎn)品的成本，這樣不僅耗費了大量的資源，所創(chuàng)價值又十分有限。我國的膨潤土資源豐富，儲量居世界第二位，但開發(fā)利用起步較晚，深加工技術落后、產(chǎn)品質量差、生產(chǎn)規(guī)模小，而國內對高效活性白土的需求量巨大。其中能達到國際質量水平的活性白土僅為產(chǎn)量的10％；直到現(xiàn)在，廣西也僅有三家活性白土生產(chǎn)廠家，其中最大的年產(chǎn)量為一萬五千噸左右。 關鍵詞：活性白土 生產(chǎn)流程 活化 吸附 改進 循環(huán) Abstract Activated Clay is a material with very strong adsorption capacity , it is mainly based on bentonite ore as raw material, after carefully selected, grinding, activation, extrusion, washing, drying and a series of processes of production. It being widely used in chemical industry, food industry, petroleum industry, sewage treatment and other occupations. This paper39。 本文主要的任務是對一家工廠原有的活性白土生產(chǎn)流程進行改進，對原來的一些不合理流程進一步修改，反應采用多級活化，使得操作更加方便，能穩(wěn)定的、連續(xù)的生產(chǎn)優(yōu)質高效活性白土。第三工段為洗滌工段，對活化后的白土進行壓濾和洗滌以除去吸附的酸。目前，活性白土在膨潤土各種深加工產(chǎn)品中用途最廣，消費量最大，因此加工活性白土是實現(xiàn)膨潤土資源高附加值利用的主要途徑。相對傳統(tǒng)工藝的反應及洗滌是間歇操作，采用連續(xù)工藝后，生產(chǎn)質量更高、更穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高及能耗低。由于現(xiàn)有的濕法工藝存在諸多不足，如活化程度不易控制，所得最終活性白土結構易被破壞，產(chǎn)生大量廢酸等。 生產(chǎn)步驟為：選礦；原土打漿、提純；加入酸和水，在80～l00℃下活化并攪拌；板框壓濾；干燥、粉碎；成品檢測、包裝。洗滌過程采用少加水，多次沖洗的方法來除去反應過程中溶出的金屬離子以及過量的酸。該法與傳統(tǒng)濕法相比具有以下優(yōu)點：用酸量和用水量分別降低50%左右；生產(chǎn)周期縮短1/2～1/3；污染輕，易治理；占地面積少，設備利用率高，投資少，見效快。這一生產(chǎn)優(yōu)化了制備活性白土的工藝，減少了廢酸的排放，更改進了濕法生產(chǎn)中存在的酸的濃度較大，容易對膨潤土的晶體結構造成破壞，導致活性度和脫色率下降等不足；干法生產(chǎn)中存在著酸活化不完全，雜質較多，且活性度和脫色率較低，達不到高活性白土要求；而半濕法，汽相法和鍛燒法生產(chǎn)過程中則存在操作溫度及操作壓力較高，設備要求高，反應過程難以控制，而造成活化過度的問題，導致性能下降等不足。意大利是歐洲膨潤土重要生產(chǎn)國，產(chǎn)品除20％出口外，國內消費比例為：鑄造業(yè)40～50％、鉆井泥漿20％、鐵礦球團5％。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國目前膨潤土產(chǎn)品年產(chǎn)銷量約270萬噸，其中用于鑄造型砂100～110萬噸，用于鉆井泥漿70萬噸，用于冶金球團45萬噸，用于油脂脫色（活性白土）64萬噸，用于其他20～30萬噸。另外，亞洲的活性白土市場也還有很大的市場容量?；钚园淄林苽涔に嚨膭?chuàng)新和改進，不僅能夠得到高性能的活性白土，而且高性能的活性白土可以用于膨潤土的深加工領域，填補國內對高性能活性白土的巨大需求空白，具有廣闊的市場應用前景。但也由于沒有了自然環(huán)境中的自然膨化，膨潤土礦塊徑較大，因此，本項目增設了破碎機，使原料在進入磨機前經(jīng)破碎機破碎。本項目選用田東礦為主要原料，相對而言原料質量較好。采用廢酸循環(huán)法制備活性白土，廢酸中的大量金屬離子對反應②、③及④的進行有一定的抑制作用，減少了鐵鋁的溶出，從而使最后生產(chǎn)的活性白土的質量進一步提高。當一級反應釜釜底沉沙較多時，將進料直接加到二級反應釜，同時關閉一級反應釜的進出口閥，反應約4個小時后將反應產(chǎn)物卸到中間儲槽。本項目在該工段工藝的改進與舊廠的相比，可節(jié)約20～30％加熱蒸汽。改造后的工藝不僅解決了舊廠的生產(chǎn)問題，而且，還有下述優(yōu)點：1）五級反應的推動力比單級反應推動力大得多，促進反應的進行。針對上述缺點，本項目對洗滌工藝進行改進創(chuàng)新，采用壓濾、洗滌交替進行，以達到連續(xù)性生產(chǎn)，又減少了廢水排放的目的。舊廠所采用的干燥包裝工藝流程框圖如下圖所示：風機濾餅干燥器粉碎機換熱器旋風分離器包裝機氣化爐2粉煤爐渣煙道氣風機收集器圖27 舊廠干燥包裝工藝流程框圖舊廠生產(chǎn)過程中洗滌工段所得濾餅通過皮帶輸送至回轉圓筒干燥器進行干燥，干燥采用熱空氣逆流方式進行。此外，本項目的包裝操作在密閉的包裝車間進行，包裝機采用半自動式，在其四周設置屏布。2）加大量的電石渣不經(jīng)濟，由于電石渣含氧化鈣的量較低，在處理過程中對電石渣的需求量較大，從而加大經(jīng)濟投入。這一處理方案充分利用了水資源，而且充分考慮到環(huán)境保護，排出的水不僅保證了PH值達標，無機物含量達標，而且水質澄清。進行物料衡算時，首先必須確定衡算的體系，對一般體系，均可表示為：輸入量＝積累量＋輸出量對于有化學反應的系統(tǒng)，可表示為：物料輸入量＝物料輸出量－生產(chǎn)量＋物料消耗量－積累量當系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時：物料輸入量＝物料輸出量本流程采用Aspen plus2006版本模擬軟件進行模擬。1）模擬流程圖如下：圖32：反應工段模擬流程圖2） 物料衡算表： 表33:反應工段物料衡算表物流進出濃硫酸（acid）漿料（7）循環(huán)酸（cyc）反應后（33）質量流量kg/h2250溫度/℃257090壓強/bar三、洗滌工段洗滌工段的板框壓濾機在Aspen里用Filter單元進行壓濾模擬，而壓濾機的水洗部分及沉降槽的水洗部分按理論水洗效果討論，采用Swash單元進行模擬。圓柱形中和池1，圓柱形中和池2及圓柱形曝氣池用Rstoic單元模擬，幅流式沉降池用Swash單元模擬，帶式過濾機用Filter單元模擬。