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廠家從粉煤灰中提取白炭黑的方法

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廠家從粉煤灰中提取白炭黑的方法

發布日期:2019-03-25 作者: 點擊:

粉煤灰廠家

白炭黑是一種無毒、無定形的白色粉狀矽酸産品,又名水合二氧化矽,表面含有較多羟基,易與有機物鍵合,主要用于橡膠制品(包括高溫硫化矽橡膠)塑料、紡織、造紙、醫藥、食品添加劑及日用化工等領域。粉煤灰廠家以粉煤灰為原料制取白炭黑主要有沉澱法、碳分法、氣相法和超重力法等幾種方法。


01、沉澱法


沉澱法是将粉煤灰進行預處理,得到活化産物或矽酸鹽溶液,再經過陳化、過濾、烘幹後得到白炭黑。沉澱法是較為傳統且研究較多的方法,此方法操作簡單,但是生産過程中使用大量的強酸強堿對設備的防腐要求較高。沉澱法根據預處理方式的不同,又分為堿煅燒活化法和燒堿浸出法。


(1)堿煅燒法


堿煅燒活化法就是将粉煤灰與堿性活化劑混勻,進行煅燒後,熱熔于濃酸,陳化後得到矽酸沉澱。


(2)燒堿浸出法


燒堿浸出法就是對粉煤灰進行堿溶液預處理,得到矽酸鹽溶液,通過控制pH值制備矽膠液,再經過陳化,過濾烘幹得到白炭黑産品。


02、碳分法


碳分法就是将粉煤灰與NaOH反應,矽以矽酸鈉形式溶出後,通入CO2氣體進行碳分,碳分後膠體經幹燥得到白炭黑産品。


碳分法是在沉澱法的基礎上,對工藝條件進行優化,用CO2調節酸度,生成水合二氧化矽沉澱,反應條件溫和。而在工業生産過程中CO2絕大部分以廢氣形式排放,以CO2替代無機強酸制備沉澱白炭黑,不僅可以降低生産白炭黑的成本,而且可以減少CO2排放造成的環境污染和資源浪費。 


03、氣相法


常規氣相白炭黑一般由四氯化矽在氧氣和氫氣混合氣流中經高溫水解反應,脫酸生成。而粉煤灰氣相法制備白炭黑是通過一定反應将粉煤灰中的矽以氣體形式揮發出來,然後進行水解制備白炭黑。 


氣相法制得的白炭黑産品純度和分散性均較好,但是使用的原材料較貴,工藝能耗較大,增加了生産成本,阻礙了此方法的發展,研究人員需在傳統氣相法的基礎上繼續進行改進,不僅需要提高産品的純度,更要降低生産成本,實現氣相法的工業化。


04、超重力法


超重力法是結合化工傳遞中的RPB技術的新工藝方法,廣泛應用于化工各行業。主要原料為R2O·nSiO2(或矽酸鹽)和無機酸,先制備水玻璃溶液,再加入酸及改性劑。整個反應須在超重力反應器中攪拌進行,使溶液産生循環回流,同時控制容器内的溫度和反應pH值,将沉澱濾出後烘幹,研磨即可制成白炭黑産品。


超重力法制成的産品平均粒徑可達到50nm以上,生産周期短,粉粒質量均勻穩定,同時可降低原料成本。


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