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厂家从粉煤灰中提取白炭黑的方法

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厂家从粉煤灰中提取白炭黑的方法

发布日期:2019-03-25 作者: 点击:

粉煤灰厂家

白炭黑是一种无毒、无定形的白色粉状硅酸产品,又名水合二氧化硅,表面含有较多羟基,易与有机物键合,主要用于橡胶制品(包括高温硫化硅橡胶)塑料、纺织、造纸、医药、食品添加剂及日用化工等领域。粉煤灰厂家以粉煤灰为原料制取白炭黑主要有沉淀法、碳分法、气相法和超重力法等几种方法。


01、沉淀法


沉淀法是将粉煤灰进行预处理,得到活化产物或硅酸盐溶液,再经过陈化、过滤、烘干后得到白炭黑。沉淀法是较为传统且研究较多的方法,此方法操作简单,但是生产过程中使用大量的强酸强碱对设备的防腐要求较高。沉淀法根据预处理方式的不同,又分为碱煅烧活化法和烧碱浸出法。


(1)碱煅烧法


碱煅烧活化法就是将粉煤灰与碱性活化剂混匀,进行煅烧后,热熔于浓酸,陈化后得到硅酸沉淀。


(2)烧碱浸出法


烧碱浸出法就是对粉煤灰进行碱溶液预处理,得到硅酸盐溶液,通过控制pH值制备硅胶液,再经过陈化,过滤烘干得到白炭黑产品。


02、碳分法


碳分法就是将粉煤灰与NaOH反应,硅以硅酸钠形式溶出后,通入CO2气体进行碳分,碳分后胶体经干燥得到白炭黑产品。


碳分法是在沉淀法的基础上,对工艺条件进行优化,用CO2调节酸度,生成水合二氧化硅沉淀,反应条件温和。而在工业生产过程中CO2绝大部分以废气形式排放,以CO2替代无机强酸制备沉淀白炭黑,不仅可以降低生产白炭黑的成本,而且可以减少CO2排放造成的环境污染和资源浪费。 


03、气相法


常规气相白炭黑一般由四氯化硅在氧气和氢气混合气流中经高温水解反应,脱酸生成。而粉煤灰气相法制备白炭黑是通过一定反应将粉煤灰中的硅以气体形式挥发出来,然后进行水解制备白炭黑。 


气相法制得的白炭黑产品纯度和分散性均较好,但是使用的原材料较贵,工艺能耗较大,增加了生产成本,阻碍了此方法的发展,研究人员需在传统气相法的基础上继续进行改进,不仅需要提高产品的纯度,更要降低生产成本,实现气相法的工业化。


04、超重力法


超重力法是结合化工传递中的RPB技术的新工艺方法,广泛应用于化工各行业。主要原料为R2O·nSiO2(或硅酸盐)和无机酸,先制备水玻璃溶液,再加入酸及改性剂。整个反应须在超重力反应器中搅拌进行,使溶液产生循环回流,同时控制容器内的温度和反应pH值,将沉淀滤出后烘干,研磨即可制成白炭黑产品。


超重力法制成的产品平均粒径可达到50nm以上,生产周期短,粉粒质量均匀稳定,同时可降低原料成本。


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