白炭黑傳統方法和新方法的區別著重和大家介紹新方法的開發。
新方法主要以非金屬礦及其延伸物為矽源,採用沉澱法製備白炭黑。其技術關鍵是將結晶的二氧化矽和矽酸鹽轉變成非晶態二氧化矽。原料主要有矽灰石、蛋白石、埃洛石、橄欖石、蛇紋石、高嶺土、硬質高嶺土、煤矸石、粉煤灰等。
著重介紹以高嶺土或硬質高嶺土、煤矸石或粉煤灰為原料製備白炭黑的工藝技術。
白炭黑製備
(1)以高嶺土或硬質高嶺土為原料
先將高嶺土或硬質高嶺土粉碎至50~60目,然後在500~600℃高溫下焙燒2小時,再將焙燒土與濃度30%的工業鹽酸按1:2.5(重量)配料,在90℃左右酸浸7小時,經中和、過濾、洗滌、乾燥得到白炭黑,產品質量符合GB10507-89標準;同時得到高效淨水劑聚合氯化鋁。焙燒及酸浸反應式如下:
焙燒:Al2O32Si022H20 —> Al2O32Si02 + 2H20
酸浸:Al2O32Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl36H20 + 2SiO2
(2)以煤矸石或粉煤灰為原料
先將煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小於120目,然後分兩步:
一步生產矽酸鈉:將粉碎的煤矸石或粉煤灰與純鹼按重量比1:50混合均勻,經高溫冶融(1400~1500℃,1小時)、水萃浸溶(100℃以上,4~5小時)、過濾去雜質、濃縮濾液到45~46波美度即得到矽酸鈉。
二步生產白炭黑:先將矽酸鈉配成水玻璃溶液(模數為2.4~3.6,SiO2含量為4~10%),然後在5~20%的硫酸中酸浸(28~32℃,8~16小時),再升溫至80℃,攪拌,調節PH值為5~7,熟化20分鐘,再經過濾洗滌、乾燥、分選,得到白炭黑。該白炭黑為活性,純度高。