利用工业废渣制备白炭黑研究进展

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油页岩灰渣提取白炭黑的方法

油页岩灰渣提取白炭黑的方法的报告，600字
报告题目：油页岩灰渣提取白炭黑的方法
报告摘要：本文主要就油页岩灰渣提取白炭黑的方法进行分析，重点介绍了化学萃取法、消极氧化法、物理萃取法等不同的提取方式及其优缺点。

正文：
1、对于油页岩灰渣中提取白炭黑，一般采取化学萃取法。

该
法通过将油页岩灰渣与掺有硫酸、盐酸、硝酸等氧化剂的溶液混合固定时间，使有机碳被氧化剂氧化溶解，转化成紫灰色的白炭黑，再用精细筛将其细化，即可获得白炭黑产品。

其优点是有效率高，能够有效提取出大量的白炭黑，并且当掺杂的氧化剂较少时，毒性也低。

2、另外，还可以使用消极氧化法提取白炭黑。

该法通过把灰
渣悬浮于氧气吹扫在高温下，使灰渣中的有机物充分受到氧气的氧化作用，最终转化为白炭黑，最后再用精细筛将其细化即可得到产品。

其优点如下：1)这种方法可以有效地提取灰渣中
的有机物；2）操作简单；3）和化学萃取法相比，由于无需掺杂氧化剂，毒性较小。

3、在油页岩灰渣提取白炭黑的过程中，还可以使用物理萃取法，主要是通过对油页岩灰渣进行浮选，使灰渣之间的质量差异有所体现，从而将比重较小的白炭黑从相对较重的残渣中分离出来。

其优点是在物理萃取过程中容易控制运行参数，使提取白炭黑的作用最大化，另外，由于无需使用氧化剂，因此毒
性也比较低。

总结：本文就油页岩灰渣提取白炭黑的方法进行了讨论，重点介绍了三种提取方法，即化学萃取法、消极氧化法和物理萃取法，从而可以根据实际情况合理选择提取方式，提高白炭黑的提取效率，但这些技术仍在不断更新和完善中。

化学法处理油页岩渣制备白炭黑的研究

化学法处理油页岩渣制备白炭黑的研究薛彦辉;郭婷婷;薛真【期刊名称】《矿产综合利用》【年(卷),期】2012(000)002【摘要】White carbon black was prepared by acid leaching and alkali dissolving using oil shale residue as materials. When acid leaching was conducted,the iron aluminides were dissolved first,then the residue was treated by sodium hydroxide to get white carbon black. On the contrary, when alkali dissolving was conducted, alkali heating went first,dissolving the compounds of silicon dioxide and aluminum,then iron was recovered by acid. The experi-mental result showed that the technology of alkali dissolving is better than that of acid leaching,the leaching rate of acid leaching is 22.1% ,alkali 30.6%. Thus,the optimum technological condition by alkali dissolving was determined; the reaction temperature is 100t ,the reaction time is 4h,the ratio of NaOH to SiO2 is 4. Under this condition, the leaching rate of white carbon black can reach 48.5%. The oil shale residue can be utilized rationally .realizing waste recovery.%以油页岩渣为原料,分别用酸浸法和碱溶法制备了白炭黑.酸浸法主要是先用浓盐酸溶解其中的铁和铝的化合物,然后再用氢氧化钠处理剩下的残渣,得到白炭黑.而碱法与其相反,先用碱煮,将其中主要的二氧化硅和铝的化合物溶解,再用酸回收剩余的铁.试验结果表明酸法处理油页岩渣工艺的白炭黑提取率为22.1％,碱法处理油页岩渣工艺的白炭黑提取率为30.6％,碱法工艺比酸法工艺优越.进一步探讨了碱法处理油页岩渣制备白炭黑工艺的反应温度、反应时间以及碱浓度等对白炭黑提取率的影响,较佳工艺条件为:反应温度100℃、反应时间4.0h、NaOH/SiO2=4,该条件下白炭黑提取率可达48.5％.化学法处理油页岩渣制备白炭黑可使油页岩渣得到充分合理的利用,实现废物资源化.【总页数】4页(P40-43)【作者】薛彦辉;郭婷婷;薛真【作者单位】山东科技大学化工学院,山东青岛266510;山东科技大学化工学院,山东青岛266510;山东科技大学化工学院,山东青岛266510【正文语种】中文【中图分类】TD972【相关文献】1.利用油页岩渣制备氧化铝和白炭黑 [J], 冯宗玉;李勇;薛向欣;贺燕;刘平先2.生态化利用油页岩制备白炭黑和氧化铝 [J], 李勇;冯宗玉;薛向欣;贺燕;乔桂波3.油页岩灰渣酸法制备纳米白炭黑碱浸工艺研究 [J], 周建敏;陈宇宁;谭丽泉;李泽胜;牛显春4.碱处理油页岩渣制备白炭黑的研究 [J], 何康华;李燕5.用油页岩渣制备白炭黑的工艺 [J], 李勇;薛向欣;冯宗玉;姜涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

制备白炭黑研究进展

制备白炭黑研究进展盛强;姜岩;李东胜;李晓鸥【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)001【摘要】白炭黑的用途非常广泛，可以作为补强剂、分散剂、载体等。

重点总结了目前阶段七种沉淀法制备白炭黑和两种气相法制备白炭黑的反应原理、工艺流程及优缺点。

%White carbon black has a very wide range of application,it can be used as reinforcing agent,dispersant, carrier and so on. In this paper, reaction principles, technological processes, advantages and disadvantages of seven precipitation preparation methods and two vapor phase preparation methods of white carbon black were discussed.【总页数】4页(P62-65)【作者】盛强;姜岩;李东胜;李晓鸥【作者单位】辽宁石油化工大学石化学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石化学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石化学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石化学院，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ330【相关文献】1.国内白炭黑制备方法的研究进展 [J], 尤龙;邢士玉;孟昭颂;高建仁2.膨润土制备白炭黑的工艺研究进展 [J], 闫友军3.利用固废制备白炭黑的方法及研究进展 [J], 胡冬;方明;张琪;靳伟强;田清;常欣4.纳米白炭黑的制备与应用研究进展 [J], 王昕渝;何志欣;郑兴荣;刘金秀;冯丽娟5.白炭黑制备的研究进展 [J], 龙金芬;金肖肖;黄桥风;杨家欣;张加程;陈呈;吴蜜;孔德顺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

白炭黑的制备与应用研究进展

１纳米级白炭黑的制备方法
１１气相法．
该法是采用四氯化硅在氢氧焰中水解制得。解产生的二水氧化硅分子凝集成颗粒，些颗粒互相碰撞，熔结成一体，这形成三维和有分支的键状聚集体，旦这些聚集体温度低于二氧一化硅熔点，则进一步碰撞，引起键的机械缠绕，生成附聚物。这样生成的二氧化硅又称无水二氧化硅，是球形粒子，度它纯达９．％，比表面积大，活性高，表面羟基少。但是此法生９８产成本高，产品价格昂贵。气相法自炭黑在国外已有６０多年的生产历史。美、德、日等国经过多年的开发与研究，已大量生产和销售气相法自炭黑。目前国内只有少数几家公司能够生产气相法自炭黑。
４０７Ｃｉａ１０，ｈｎ）２
Ａｂｔａｔｉｅｙｒｐｅｅｔｄｔｅｓｕｔｒｎｒｐｒｉｓｏｉｃ，ａｄｒｖｅｄｔｅｐｅａａｉｎｍｅｈｄｆｓｌａａｄｉｓａｇｏｒｔｎａｄｄｓｅｓｏｓｒｃ：ＢｒｆｅｒｓｎｅｈｔｃｕｅａｄｐｏｅｔｅｆｓｌａｎｅｉｗｅｈｒｐｒｔｏｔｏｓｏｉｃｎｔｇｌｍｅａｉｎｉｐｒｉｎｌｒｉｉｏｐｏｌｍｓｉｅｐｅａａｉｎｐｏｅｓＤｅｃｂｄｔｅａｐｉａｉｎｆｉｃｈａｏｓｒｎｈｓａｄｄｓｕｓｄｆｔｒｓａｃｎｒｄｃｉｎｏｌａｒｂｅｔｒｐｒｔｒｃｓ．ｓｒｅｐｌｔｓｏｌａｉｔｅｖｒｕａｃｅｎｉｃｓｅｕｕｅｒｅｒｈａｄｐｏｕｔｆｉｃ．ｎｈｏｉｈｃｏｓｉｎｉｂｅｏｓｉ

白炭黑研究报告

白炭黑研究报告1. 引言白炭黑是一种新型的炭黑材料，它具有高比表面积、优异的吸附性能和光学性能等特点，广泛应用于各个领域。

本篇报告旨在全面、详细、完整地探讨白炭黑的研究进展、应用领域和未来发展方向。

2. 白炭黑的定义和性质2.1 定义白炭黑是一种由碳黑经过一系列物理、化学处理后得到的炭黑衍生物，外观呈白色或浅灰色颗粒状。

它具有高比表面积、亲水性和吸附性，是一种优异的功能性材料。

2.2 物理性质•颜色：白色或浅灰色•粒径：一般在纳米级别•比表面积：极大，通常在几百平方米/克以上•细胞数：多孔性材料，内部含有大量空隙2.3 化学性质白炭黑的化学性质取决于其制备方法和表面官能团的存在情况。

它可以通过改变制备工艺和表面修饰来调控其化学性质，实现特定功能的应用。

3. 白炭黑的制备方法3.1 碳黑经水洗法制备白炭黑1.碳黑的选择2.水洗过程3.干燥和分散3.2 化学气相沉积法制备白炭黑1.原理2.反应装置3.工艺参数3.3 其他制备方法4. 白炭黑的应用领域4.1 塑料工业•白色材料的需要•白炭黑在塑料中的作用•案例分析：白炭黑在塑料制品中的应用4.2 涂料和油墨工业•白炭黑在涂料和油墨中的应用•案例分析：白炭黑在高光涂料中的效果4.3 食品和医药工业•白炭黑在食品和医药中的应用•案例分析：白炭黑在食品添加剂中的应用4.4 其他领域的应用•白炭黑在电子材料中的应用•白炭黑在环境保护中的应用•…5. 白炭黑的未来发展方向5.1 提高生产工艺•减少制备过程中的环境污染•进一步提高制备的经济性和可行性5.2 拓宽应用范围•开发更多领域的应用•提高白炭黑的功能性和性能5.3 创新研究方向•探索新型白炭黑的制备方法•研究白炭黑材料的基础性质和应用机制5.4 加强产学研合作•加强产业界和学术界的合作•推动白炭黑技术的转化和应用结论本报告全面地介绍了白炭黑的研究进展、应用领域和未来发展方向。

随着技术的不断进步，白炭黑将在更多领域展现其优异的性能和广阔的应用前景。

线切割废砂浆制白炭黑工艺研究

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

废稻壳制白炭黑工艺研究

用[J ] . 橡胶工业 ,2002 ,49 (2) :83 - 86. [5 ] 赵志祥. 用谷壳生产白炭黑的方法 [ P ] . CN :
1123807A. 1996 - 6 - 5. [ 6 ] 黄小英. 利用谷壳稻草制造无定形二氧化硅超微粉
末的方法[ P ] . CN :86104705. 1988 - 5 - 18. [7 ] 南京林业大学. 稻壳灰联产水玻璃和活性炭 [ P ] .
加热减量 /% 2. 01 1. 13 2. 63 1. 36 0. 83 1. 40 1. 42 1. 23
DOP 吸收值/ cm3/ g
4. 29 3. 48 4. 09 3. 36 3. 49 3. 89 4. 00 3. 86
续表 2
产率/ %(以干稻壳灰计)
实验方法
26. 86 29. 65 28. 76 29. 96 28. 36 26. 60 30. 00 28. 96
98. 34 99. 80 99. 70
由实验结果可知 ,硅酸钠溶液的粘度为 11～ 12 波美度时与酸反应得到的产品质量好 ,白炭黑中二氧化硅含量可达到 99. 80 %. 2. 3 酸的种类和加料方式对产品质量的影响
酸的种类和酸的加料方式对产品的各项指标具有一定的影响. 实验中选用了两种酸 (硫酸和盐
二氧化硅含量/ %
95. 40 95. 50 98. 34
灼烧减量 /% 0. 92 0. 59 0. 54
加热减量 /% 1. 16 1. 89 1. 80
表 2 实验结果
DOP 吸收值/ cm3/ g
3. 89
产率/ %(以干稻壳灰计)
28. 98
实验方法盐酸法 ,反应温度 :75～80 ℃,硅酸钠加入酸中

石棉尾矿盐浸渣制备超细白炭黑的工艺条件研究

硅酸钠浓度和温度对白炭黑的生成率有较大影响，醇洗能够有效控制和减少白炭黑样品的团聚现象，在最佳实验条件下制得的白炭黑样品化学结
构为无定形水合二氧化硅，比表面积（ＢＥＴ）为１０２．４３ｍ，白炭黑生成率达７５％以上。
ｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔａｎｔｐＨｖａｌｕｅｏｆ７．５．Ｔｈｅｓｏｄｉｕｍｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｓａｌｔｌｅａｃｈｉｎｇｒｅｓｉｄｕｅｏｆａｓｂｅｓｔｏｓｔａｉｌｉｎｇｓｖｉａａｌｋａｌｉｎｅｌｅａｃｈｉｎｇ．Ｉｎｌｆｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒｕｌｔｒａｌｎｆｅｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｅｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｍｏｔｍｔｏｆｓｕｒｆａｃｔｎｔａｎｄａｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｎｄｄｙｉｒｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃａｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，Ｘ— ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ｉｎｆｒｒｅａｄｓｐｅｃｒｏｔｍｅｔｅｒｎｄａｌａｓｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅａｎａｌｙｚｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｈｅｔｙｉｅｌｄｏｆｓｉｌｉｃａｉｓｇｒｅａｔｌｙｉｎｌｕｆｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅｎｄａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｅｔａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎａｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃａｃｎａｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｗａｓｈｉｎｇｔｈｅｐｒｅｃｉｐｉｔｔｍａｗｉｔｈｅｔｈａｎｏ１．Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｅｔｓｉｌｉｃａｉｓａｍｏｒｐｈｏｕｓｈｙｄｒａｔｅｄｓｉｌｉｃｏｎｏｘｉｄｅ，ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｃｓｒｆｕａｃｅｒｅａａｉｓ１０２．４３ｍ／ｇｎｄａｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃａｉｓ

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利用工业废渣制备白炭黑研究进展朱跃刚,李灿华(武钢冶金渣分公司,湖北武汉430082)

摘　要:白炭黑作为许多材料的重要组分,已经得到广泛研究。介绍用工业废渣生产白炭黑的各种制备工艺、特点和应用。用工业废渣生产白炭黑具有良好的应用前景。关键词:白炭黑;沉淀法;制备中图分类号:TF757 文献标识码:B 文章编号:100824371(2008)0120052204

ProgressofresearchinpreparationofamorphoussilicaoutoftheindustrialwasteslagZHUYue2gang,LICan2hua(MetallurgicalSlagbranchCo.,ofWISCO,Wuhan430082,China)

Abstract:Amorphoussilicaasoneofimportantcomponentsformanymaterialshasbeenresearchedwidely.Thepresentpaperintroducesandanalyzesvarioustechnologiesofpreparationoftheamorphoussilicaoutoftheindustrialwasteslagaswellastheirad2vantagesandapplications.Thereisabrightprospectforproductionoftheamorphoussilicaoutoftheindustrialwasteslag.Keywords:amorphoussilica;sedimentation;preparation

作者简介:朱跃刚(1959-),男,江苏连云港人,高级经济师.

白炭黑属于硅系白色补强型粉体材料,是合成水合硅酸和硅酸盐的总称,包括沉淀SiO2、气相SiO2、CaSiO3、MgSiO3、Al2(SiO3)3等。由于它们具有与炭黑媲美的性能和外观上为白色的特性,故统称为白炭黑。在第二次世界大战期间,白炭黑开始实现工业化生产。世界白炭黑生产能力1997年为100万t,其中沉淀法白炭黑约90万t,气相法白炭黑约为10万t。沉淀法白炭黑主要生产商有德国的德古萨公司、法国的罗地亚公司、美国的PPG公司,荷兰的阿克苏公司,日本的德山曹达和二氧化硅公司。气相法白炭黑则主要由德古萨公司、卡博特公司生产。我国白炭黑生产始于1958年,第一套沉淀法白炭黑工业化装置在广州人民化工厂建成投产。随着我国橡胶、涂料等行业的迅猛发展,我国的白炭黑工业生产得到了快速发展。到2001年全国有100多个企业生产白炭黑,年生产能力约35.5万t,产量约21.9万t,产品除了满足国内需求外,出口约6.6万t。传统的沉淀法生产白炭黑具有生产产品性能不及气相法好,而且采用市售化工原料,成本高,

生产利润低的不足。目前我国正在推进循环经济建设,我国的专家学者试图采用一些工业废渣来制备白炭黑,所制备的白炭黑性能与传统的沉淀法差不多,但具有很大的成本优势,同时具备较好的环境效益和社会效益。

1　白炭黑生产工艺白炭黑生产工艺较多,从基本原理上划分只有气相法和沉淀法。沉淀法白炭黑性能较气相法白炭黑有一定差距,由于其原料丰富,可部分代替气相法白炭黑使用,因此,研究工作较多,技术方法较成熟。目前,国内大型沉淀法白炭黑的生产厂家有30多个,沉淀法白炭黑的产品品种也发展到三大系列,10多个牌号,有粉状、粒状等不同剂型。传统的制备方法基本上是以市售的化工产品为原料,成本高。利用工业废渣生产白炭黑的生

・25・ 2008年　2月第46卷第1期武钢技术WISCOTECHNOLOGY Feb.2008

Vol.46　No.1

© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net产技术一般也是采取沉淀法来制备,下面对有关工艺进行论述,并做比较。1.1　沉淀法生产白炭黑的工艺传统沉淀法制备白炭黑的方法是硅酸钠酸化法,是以水玻璃为原料,通过与酸反应沉淀、过滤、洗涤、干燥得到沉淀白炭黑,即由水玻璃酸化获得疏松、细分散、以絮状结构沉淀出来的SiO2粉体。在沉淀工艺过程中,pH=5～7的情况下,硅酸钠溶液容易生成硅凝胶,而pH>10.5时,又会解聚成硅酸根离子。综合多方面的报道[1-3],从硅酸钠溶液中沉淀出二氧化硅的pH值应该控制在8～9范围内,这样沉淀出的二氧化硅呈粉状的球形颗粒。酸性溶胶不稳定,其原因是酸性溶液中阴离子浓度低,扩散双电层弱,一般稳定时间在10h左右,加入少量稳定剂NaCl,酸性硅溶胶的稳定时间可维持36h以上;pH影响硅溶胶的稳定性,pH值大则稳定性下降,二氧化硅浓度上升,稳定性降低。酸沉淀法制备白炭黑,生产工艺简单、产品成本低,但产品粒径大、活性低。产品中二氧化硅的质量分数约90%,比表面积小于200cm2/g,广泛应用于塑料、橡胶、造纸、染料、油墨和油漆等十几个领域,市场售价在7500元/t以下。1.2　利用煤矸石制备活性白炭黑该方法是用废弃的煤矸石制备活性白炭黑,其主要工艺是先将煤矸石粉碎成-120目,然后分别制备硅酸钠和白炭黑。制备硅酸钠的工艺工程是:将粉碎的煤矸石粉与纯碱均匀(混料比为1:50),经1400～1500℃的高温冶炼1h,并在水温在100℃以上水萃浸溶4～5h,过滤去杂质、浓缩滤液到45～46°(波美度)即得硅酸钠。制备活性白炭黑的工艺流程是:先将硅酸钠配成水玻璃溶液(模数为2.4～3.6,SiO2质量分数为4%～10%),然后在温度为28～32℃、pH值为9～9.7下,用5%～20%的硫酸酸浸8～16h,再升温到80℃,搅拌,用硫酸调整pH值为5～7,熟化20min,经过滤洗涤、干燥、分选得活性白炭黑。该方法所得活性白炭黑纯度高,经济效益好,使废弃的煤矸石变废为宝,净化了环境[4]。1.3　利用磷肥厂副产品四氟化硅生产白炭黑李远志等人[5]采取醇水溶液法利用磷肥厂副产品四氟化硅来制备白炭黑。其制备的白炭黑的某些性能指标已经接近气相法白炭黑。此方法的制备工艺是将四氟化硅气体通入不同浓度的乙醇与水的混合溶液中,陈化4～5h,过滤,洗涤至滤液pH值在6～7之间,将滤饼置于烘干箱中,在150℃烘干24h,得到产品。混合溶剂中乙醇和水的摩尔比等于或高于1∶3时,四氟化硅气体通入其中后,主要生成Si(OH

)

x(CHCHOH)(4-x)

(x≤3),随着OH

-相对比例的减小,中间体聚合

脱水与乙醇的速度减慢,由于CH3CH2OH-的体积远比OH-大,吸附在二氧化硅粒子表面的CH3CH2OH-阻止了二氧化硅的增长,可以制得

纳米级二氧化硅。1.4　用粉煤灰制作白炭黑王平、李辽沙[6]研究以粉煤灰为原料,经激活、酸浸等一系列工艺成功制备出较高纯度的白炭黑。具体制备步骤为:称量15g粉煤灰与15g

氢氧化钠,混合均匀后放在马弗炉中灼烧至550

℃并保温1h,冷却到室温后放入200mL的烧杯中,加入体积比为1∶1的盐酸溶解,并用玻璃棒不断搅拌,以便反应生成的气体逸出,控制反应温度为50℃,反应完全后滤出酸不溶物,取上清液(主要为硅酸与

2+、Al3+、Mg2+、Cl-等的混合

物)陈化24h,此间滤液中的硅酸经缩聚出现固、液分相,并生成水合二氧化硅,再经过滤分离,将滤饼中杂质离子洗净后置于80℃的干燥箱中干燥,即得白炭黑样品。经检测,白炭黑产品的纯度达到91.7%,符合HG/T3601标准。武钢具有大型的自备电厂,其所生产的副产品粉煤灰可以使用该法来制备白炭黑。目前武钢还没有开展这方面的研究。1.5　用炼铜水渣或炼铁水渣制取白炭黑安徽工业大学李辽沙等人[7]发明了一种用炼铜水渣或炼铁水渣制取白炭黑的方法。该方法是以炼铜水渣或炼铁水渣为原料,经硫酸酸解后分离得到水合硅酸混合溶液,该混合溶液经调整pH值、除杂、陈化后,混合溶液内水合硅酸进行缩聚反应,后经分离、洗涤、烘干制得白炭黑。本方法以炼铜水渣或炼铁水渣为原料制备白炭黑不仅成本低,效益明显,而且实现了固体排放物的高附加值利用,带来了良好的环保效益与生态效益。武钢是我国的特大钢铁企业,其年产炼铁水渣达到280万t之多,若能够使用本方法制备白炭黑,

则可以为武钢炼铁水渣的利用找到一个新的途径,也可克服目前水渣利用受运输距离、国家宏观

・35・第1期朱跃刚,等:干熄焦生产操作方法的分析及优化 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net政策等限制。1.6　用锆硅渣制取白炭黑锆硅渣是以锆英石为原料湿法工艺生产氧化锆的工业废渣。锆硅渣为松软团聚状的凝胶体,主要化学成分为SiO2。古映莹等[8]提出了锆硅渣用直接中和法、沉淀法制备白炭黑,可为锆硅渣综合利用开辟了一条途径。但是锆硅渣活性低,且含有大量直接中和法、沉淀法不能有效去除的杂质离子,因此影响制备的白炭黑的质量和利用。潘群雄[9]研究了对锆硅渣用物理活化、胶溶、离子交换法制备白炭黑的工艺原理及路线,制得的白炭黑产品达到了国家橡胶用白炭黑的品质指标要求。1.7　用硅灰石制取白炭黑硅灰石属钙质硅酸盐矿物,理论化学组成为CaSiO3。由于其矿物组成简单、杂质少,易溶于无机酸形成酸性硅溶胶,是制备白炭黑的良好硅源。因此用硅灰石制取白炭黑受到广泛关注[10-14]。中南冶金地质研究所的郭茂生、冯兴仁[15]研究了利用硅灰石生产白炭黑的工艺技术,提出以下实用的工艺流程见图1。经检验,白炭黑产品能满足国营中南橡胶集团公司(137厂)的企业标准,达到一级品水平。李春生[16]研究了用硅灰石制取白炭黑反应原理,并进行了动力学分析,使我们了解了硅灰石生产白炭黑过程中影响白炭黑性能的内在规律,为硅灰石制备沉淀白炭黑生产工艺的工业化提供了理论依据。图1　用硅灰石制取白炭黑工艺流程图2　白炭黑的应用2.1　在橡胶中的应用在胶鞋中,白炭黑与弹性材料配合广泛用于鞋底,起到填充并改善胶料物理性能和加工工艺性能的作用,还可提高鞋底的耐磨性、硬度、拉伸强度和撕裂强度。在轮胎工业中,白炭黑因其独特的结构和表面化学特性,应用也很广泛。其范围包括载重轮胎、轿车轮胎、农业轮胎等。传统的斜交轮胎中,白炭黑可提高胎面的抗撕裂性能及橡胶与帘线的粘合性能,如常用的间甲白粘合体系。随着轮胎子午化、环保节能和舒适性的要求越来越高,白炭黑在轮胎中的应用也越来越重要。目前在要求降低滚动阻力,提高抓着性方面,白炭黑与炭黑并用表现有优异性能,而且在配方中已全部用白炭黑替代传统炭黑生产“绿色轮胎”。在硅橡胶中,高温硫化硅橡胶(HTV)广泛用于电器配件和按键等领域。通常使用气相法白炭黑作补强填充材料,但价格昂贵,且加工性能不佳。近年来,超细沉淀法白炭黑的开发成功,使其被广泛应用于该领域替代气相法白炭黑。2.2　在胶辊、胶带、胶管等制品与塑料中的应用在印刷胶辊、碾米胶辊、纺织胶辊、造纸胶辊中白炭黑广泛用于制备浅色制品和高性能制品。钢编胶管、高强度输送带、彩色胶管、胶带、彩色密封制品、彩色高性能电缆护套等产品均离不开白炭黑。白炭黑经超细化后,可用作塑料薄膜的吹膜隔高剂和EVA塑料发泡材料的添加剂。2.3　其它应用在油画、油漆和涂料中,白炭黑可作为增稠剂、触变剂、分散剂、流量控制剂和防沉剂,能使制剂色泽鲜艳,增加透明感,且作消光剂。白炭黑在日常生活中也有广泛应用,如添加有白炭黑的食品包装袋对水果、蔬菜可起到保鲜作用。白炭黑还可作防治水果各种疾病的高效杀菌剂;在酒类的生产中,能净化啤酒和延长保鲜期。