沉淀法生产白炭黑的新工艺

沉淀法生产白炭黑的新工艺 

本发明是一种用铵盐法对水玻璃进行沉淀，生产各类白炭黑的新方法及工艺。本 发明的内容是先烧制水玻璃 ；再将水玻璃溶解、过滤并稀释到合适浓度；然后加合适浓度的铵 盐进行沉淀；最后将沉淀物过滤、洗涤 、十燥。本发明的优点是：与现有工艺相比，原料廉价 易得，产品指标可空程度高；辅助原料 9 0％可循环利用 ，大幅度降低了生产成本，只占现有沉 淀法成本的3 0％～5 0％，而且没有污水的排放，绿色环保解决了现有酸析法大量排放硫酸钠的 问题，避免了难以解决的团聚和二次团聚的问题。

 关键词：白炭黑；铵盐；团聚；制备 

技术领域 本发明是一种用按盐法对水玻璃进行沉锭，生产各类白炭黑的新方法及工艺。

 白炭黑是一种应用及其广泛的重要无机功能粉体材料，主要应用于橡胶、塑料、合成树 脂 、硅油 、涂料 、染料 、油漆 、油墨、皮革 、医药、农药 、化壮品、抛光剂 、粘结剂、化纤 、

 陶瓷、造纸等广泛的领域。

 技术背景 白炭黑传统的制造方法分二类：

 气相法 (燃烧四氯化硅而得 )；

 沉淀法 (酸中和水玻璃而得 )：非金属矿法 (如用膨润土 、高岭土 、硅藻土、蛋白土、

 蛇纹石 、千枚岩、硅灰石、石英砂 、海泡石 、凹凸棒石 、粉煤灰 、黄磷渣等制造 白炭黑 )。

 到目前为止，国内有关白炭黑的专利共有4O余项。除上述三大类外，又在处理磷肥尾气 的基础上发展出氟硅酸钠氨化法及其衍生方法制取 自炭黑。

 国外主要采用溶胶一凝胶法和反相胶束微乳液法生产纳米级白炭黑。

 这些方法的主要优缺点如下( 表1 ) ：

 表1

 方法 气相法 沉淀法 非金属矿法 氟硅酸钠氨化法 溶胶一凝胶法 反相胶束微乳液法 优点 质量最好 质量较好 质量较差 质量好，工艺短 质量好 质量好 缺点 成本高 成本较低 成本低 成本较低，氟有毒 需要后处理 工艺复杂，成本高 本发明的任务是针对各种法的主要优缺点，进一步改善工艺、大幅度降低成本，同时做 到绿色环保；并且，产品的重要指标，可以根据市场的需要，任意调整料比、温度、浓度等 工艺条件 ，从而得到不同指标的产品。

 发明内容 本发明的内容是先烧制水玻璃 ；再将水玻璃溶解 、过滤并稀释到合适浓度：然后加合适 浓度的馁盐进行沉淀 ：最后将沉淀物过滤、洗涤 、干燥。

 工艺步骤为：

 l、将硅石经过多级破碎至3O一80目； ’

 2、将硅石粉与回收的重碱按要求配料，经过锻烧后得到固体水玻璃，同时回收二氧化 

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40 侯振海 ：沉淀法生产白炭黑的新工艺 

碳 ； ．

 Si O 2+( 1 ～2 )N aH CO3=(1 ／2 ～1)Na 2 0· Si ( 1 ～2) C0 z

 f + (1 ／ 2～1)H 2 0 f

 3、将烧成的固体水玻璃 ，用洗涤液溶解后 ，过滤掉残渣 ，与回收重碱后的母液按 比例 

棍合 ，产生沉淀 ：

 (1／2～1)Na2 O·Si O,+(1-2)NF 1 4 CI+(1 ／2"I)H2 0=Si02

 J+(1-2)NaC1+(1～2)NI LOI t ·

 4、将第2步回收的二氧化碳通人第3步回收的母液中，回收重碱供第2步使用，母液 

供第3步使用 ；

Na． Cl+NI hOg +C02= Nat l CO． ~1 ． + NI LC1’

 以下为本发明的的工艺条件：

 (1)锻烧温度 l1 5O 1 650 o C、锻烧时间30~60

 r ai n。

 f

 2)氯化铵浓度20~27％ ，温度20~3 5；沉淀时间3 1 0 mi n。

 (3)氯化钠浓度22．86％ ，氢氧化氨浓度6． 68％ ，二氧化碳过量 ，沉淀时间1 2

 h。