沉淀法制备白炭黑消光剂的工艺研究

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制备白炭黑研究进展

制备白炭黑研究进展
N a 2 0 ・ m S i O 2 + n H 2 O + H2 S O 4 — a 2 S o 4 斗 S i O 2 。 ( n + 1 ) H 2 0 ¥
药中,用在牙膏中作为增稠剂或摩擦剂 ,在涂料中 作为消光剂和沉降剂 ,在纸 中作为填充剂等。而气 相法 白炭黑则可以作为一种多功能的添加剂 ,在电
墨 中 ,还 可 以作 为载体 或流 动助 剂应 用在 饲料 、农
2 . 1 . 1 硅酸钠与硫酸反应制备白炭黑 反应原理为 :当把酸加入到以偏硅酸钠 ( 化学
中的氢 离子 与水 玻璃 中 的氧化 钠发 生反应 可生 成水
集体形态和微观结构与炭黑相似。 白炭黑的用途十 式 为 N a z 0・ mS i O )为主要 成分 的水 玻璃 中时 ,酸 和钠离子 ,与此同时沉淀出水合硅酸( 又名白炭黑) , 其 化学 反应 式如 下 :
Ab s t r a c t : Wh i t e c a r b o n b l a c k h a s a v e r y wi d e r a n g e o fa p p l i c a t i o n, i t c a n b e u s e d a s r e i n f o r c i n g a g e n t ,d i s p e r s a n t ,
第 4 3卷第 1期 2 0 1 4年 1月
C o n t e m p o r a r y C h e mi c a l I n d u s t r y





V O ] .4 3. N 0 . 1 J a n u a r y, 2 01 4
制备 白炭 黑研 究进展
S HE NGQ i a n g ,J I A NGY a n ,L I Do n g - s h e n g ,L I Xi a o — o n

白炭黑 生产工艺 沉淀法

白炭黑 生产工艺 沉淀法

白炭黑生产工艺沉淀法
白炭黑是一种高性能白色颜料,具有高白度、高消色力、高遮盖力、耐候性好等特点,广泛应用于涂料、橡胶、塑料、油墨等领域。

下面将介绍白炭黑的生产工艺之一——沉淀法。

沉淀法主要通过化学反应将溶液中的杂质沉淀下来,生成粉状或凝胶状的白炭黑。

其具体的生产流程如下。

首先,准备所需的原料。

白炭黑的主要原料是苯酚和硫酸,其中苯酚是白炭黑的主要原料,硫酸起到催化剂的作用。

然后,将苯酚溶解在水中。

将一定量的苯酚加入反应釜中,加入一定的水溶液,搅拌均匀,形成苯酚的溶液。

接着,加入一定量的硫酸。

在苯酚的溶液中,缓慢地加入硫酸,并保持搅拌,使硫酸充分与苯酚反应。

随后,控制反应温度和时间。

在反应过程中,需要控制反应温度和时间,以确保反应能够充分进行。

一般来说,反应温度控制在70-90摄氏度之间,反应时间为1-2小时。

最后,进行沉淀和过滤。

在反应完成后,从反应釜中取出反应液,将其进行沉淀和过滤处理。

通过沉淀和过滤,可以将产生的白炭黑分离出来,形成固体颗粒。

这样,经过以上几个步骤,沉淀法生产的白炭黑就得到了。

接下来,还需要进行干燥和粉碎等后续工序,最终得到成品的白
炭黑产品。

需要注意的是,白炭黑生产过程中需要严格控制反应条件和操作参数,以确保产物的质量和稳定性。

同时还需要进行废水和废气处理,以保护环境。

总之,沉淀法是白炭黑生产中常用的一种工艺,通过化学反应将苯酚转化为白炭黑。

通过控制反应温度和时间,以及进行沉淀和过滤等步骤,可以得到高质量的白炭黑产品。

白炭黑的生产工艺及其应用

白炭黑的生产工艺及其应用

白炭黑旳生产工艺及其应用何李军工艺2023(卓越)摘要: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旳总称,包括沉淀SiO2、气相SiO2、Ca·SiO3、Mg·SiO3、Al2(SiO3)3等。

由于它们具有与炭黑媲美旳性能和外观上为白色旳特性,故统称为白炭黑。

不过一般讲旳白炭黑大多是指SiO2而言。

白炭黑经典旳制造措施分3类:气相法、沉淀法和离解法。

工业上旳制备措施都是这3种措施旳组合或改良。

由于生产措施不一样,其性能和用途也有所不一样。

本文就白炭黑旳不一样生产工艺其应用展开论述。

关键词:白炭黑生产工艺应用沉淀法气相法离解法Production processes and application of silica whiteLijun HeAbstract:Silica white is white reinforced silicon powder materials, It is the collectively of Silicate Hydrate of synthesis and silicates.including precipitation of SiO2,gas phase SiO2、Ca·SiO3、Mg·SiO3、Al2(SiO3)3 and so on.But generally speaking mostly refers SiO2 silica white terms.The classic method of manufacturing a silica white three categories: vapor phase method, a precipitation method and from the solution. Industrial preparation methods are a combination of these three methods or improved. As production methods, the properties and usesare different. In this paper, silica white different production processes of its application to start on. Key word:silica white Production processes application vapor phase method precipitation method pyrolysis method前言白炭黑即水合二氧化硅是微细粉末状或超细粒子状旳二氧化硅,高纯者SiO2达99.8%,质轻,原始粒径<0.0003mm,比重2.319—2.653,熔点1750℃。

白炭黑制备及应用研究

白炭黑制备及应用研究

白炭黑制备及应用研究文献:李素英,钱海燕.白炭黑的制备与应用现状[J].无机硅化合物,2008,(4):12-15.1白炭黑制备方法1.1气相法气相法是目前发达国家工业化生产纳米级自炭黑的主要方法。

其工艺过程为:经气化的四氯化硅、氢和氧组成的均相气体混合在水解炉中燃烧,进行高温水解反应,烟雾状的自炭黑通过聚集器聚集,然后经分离器到脱酸炉中进行脱酸处理,即可得到超细白炭黑。

反应生成的H C I 气体经水洗塔水洗后成为低浓度的盐酸。

反应式为:S i Cl 4 + ( n + 2 ) H2 + ( n/2+1 ) O 2→S i O2·n H2 0+ 4 HCl 此法得到的产品纯度高,分散度好,粒子细而呈球形,表面羟基少,因而具有优异的补强性能。

但工艺复杂、对设备要求高、能耗大、生产成本高。

1.2沉淀法1.2.1硫酸沉淀法该方法是基于酸与硅酸钠发生凝胶化反应的原理。

反应经过两个步骤完成:缩合成溶胶,溶胶再转化成水凝胶。

反应式为:Na 2 0·mS i O2 + H2 S O4 +nH2 0→ Na 2 S 04 + mS i O2·(n+1)H20沉淀条件如酸度、温度、时间等因素对产品的性质影响很大。

质量不好的硅酸钠溶液中往往含有复杂的硅酸聚合体,在酸化过程中这些聚合体会迅速扩大,形成硅酸凝块,一些机械杂质如Fe3+,Al3+,Ca2+等电解质的存在会促进凝块的形成,影响产品的质量。

特别是铁含量高会致使白炭黑产品带红色,透明度低。

硅酸钠溶液的浓度会严重影响产品的分散性和结构。

提高酸化的温度(在95~97℃下熟化30min比较理想)会促进硅酸的凝聚.加速硅酸的脱水缩合,从而促进粒子的形成,有利于白炭黑质量的提高。

但是温度过高也会由于很快沉淀而形成粗大粒子,降低白炭黑的质量。

1.2.2盐酸沉淀法将硅酸钠和盐酸作用制造晶种,再将晶种、硅酸钠、盐酸一起加入反应锅内反应、熟化。

该方法制备高活性白炭黑,关键在于防止硅酸聚集成硅凝胶。

氨解沉淀法白炭黑的研究

氨解沉淀法白炭黑的研究

沉淀白炭黑(沉淀二氧化硅)是特种二氧化硅的 主要产品之一, 主要用作天然橡胶和合成橡胶的补 强剂、牙膏摩擦剂等。 当白炭黑用于填充胶料时,能 提高胶料的物理性能,降低轮胎的滚动阻力,同时不 损失其抗湿滑性;在高档彩色橡胶制品中,白炭黑的 补强效果可达到炭黑的水平甚至更好; 在轮胎工业 中,在胎面胶中添加白炭黑,可提高胎面的抗切割、 抗撕裂性能,减少蹦花掉块,法国米其林公司曾全部 用白炭黑作填料,制成高级轿车配套的绿色轮胎,白 炭黑填充的胶料与普通炭黑填充的胶料比较, 滚动 阻力可降低 30%[1];白炭黑用在帘布胶中,可大大提 高帘布与胶料的黏接性能。
2 氨解沉淀法与传统沉淀法的比较
传统沉淀法是用无机酸(硫酸或盐酸)与水玻璃 (硅酸钠)反应生成沉淀白炭黑的方法 , [13] 水玻璃一 般由石英砂(主要成分是二氧化硅)与纯碱在高温下 反 应 制 得 ,也 可 用 高 岭 土 、煤 矸 石 [14]与 纯 碱 反 应 制 得。许莹等 以 [15] 水玻璃、硫酸、氯化钠、正丁醇为原料 制备出纳米白炭黑,且粒径小于 50 nm。 陈荣 系 [16] 统 研究了以水玻璃溶液(即硅酸钠溶液)和硫酸为原料 合成沉淀白炭黑的工艺。 张庆军 系 [17] 统研究了用硫 酸沉淀法制备纳米白炭黑的方法和工艺路线。 梅鑫 东 对 [18] 沉淀法生产白炭黑的主要影响因素如水玻璃 的硅钠比、反应槽搅拌器转速、硫酸质量分数、反应 温度和反应时间等对白炭黑的性能的影响进行了分 析,得出最佳工艺条件。甘露 采 [19] 用一种改进的化学 共沉淀法,以稻壳灰与碱反应的滤液为原料,选取氯 化铵代替传统用酸(硫酸或盐酸)作沉淀剂,制备出 高纯、球状的纳米 SiO2 颗粒。
关键词:氨解;沉淀法;白炭黑;磷肥工业 中图分类号:TQ127.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2012)03-0005-03

沉淀法制备超细白炭黑

沉淀法制备超细白炭黑

沉淀法制备超细白炭黑刘延芳;李启坤;郭晶晶;许兰西;李莉;华超;王健【摘要】以水玻璃和硫酸为原料,通过沉淀法制得超细白炭黑.研究了硫酸滴加速率、硫酸浓度、反应终点pH值的控制对超细白炭黑粒径的影响.结果表明,硫酸的滴加速率与浓度直接影响白炭黑的平均粒径,滴加速率越大,平均粒径越大;42%的硫酸体积分数,制得的白炭黑平均粒径最小;反应终点pH值控制在7.6~8.5、陈化时间控制在0.5 h~1.0 h,制得的超细白炭黑的性能最好.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2014(034)006【总页数】3页(P26-28)【关键词】沉淀法;白炭黑;超细;制备【作者】刘延芳;李启坤;郭晶晶;许兰西;李莉;华超;王健【作者单位】山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519【正文语种】中文【中图分类】TQ127.2;TQ171引言白炭黑即水合二氧化硅,化学组成为SiO2·nH2O,是一种白色、无毒、超细粉末状物,密度为2.319g/cm3~2.653g/cm3,熔点为1 750℃,不溶于水和酸,可溶于强碱和氢氟酸,在高温下不分解[1]。

因其表面含有较多羟基、易吸水而成为聚集的细粒。

白炭黑因具有多孔性、高分散性、化学稳定性好、耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异特性,而在橡胶、塑料、造纸等方面有着广泛的应用,开发利用前景广阔[2-4]。

目前,白炭黑的制备方法主要是化学法,包括气相法和沉淀法2种。

气相法生产主要以四氯化硅为原料水解制得。

该法所得白炭黑粒径较小,但生产成本高限制了其应用,一般只用于军工生产[5-6]。

稻壳灰沉淀法制备白碳黑工艺的研究

第17卷第2期黑龙江八一农垦大学学报17(2):63~662005年4月J.ofHeilon百iangAugustFirStLandRecl锄ationUniversi够Apr.2005文章编号:1002—2090(2005)02—0063-04稻壳沉淀法制备白炭黑工艺的研究阮长青(1.黑龙江八一农垦大学,大庆163319;1,马军喜2,崔素萍1,何海霞32.完达山乳业股份有限公司8511事业部;3.哈尔滨冠邦食品有限公司)摘要:以稻壳为原料,NaoH、H。

so,为活化剂,采用沉淀法对白炭黑制备的工艺进行了研究。

结果表明,采用沉淀法制各自炭黑的工艺条件为:稻壳灰酸化时加酸速度为0.04mL/g・min,碱化处理时间为5.5h,稻壳灰与40%Na0H溶液配比为l:1.5,助剂硫酸钠及苯甲醇加入量分别为2.O%和1.5%。

产物的比表面积为219.3m2/g;提取率(白炭黑:稻壳灰,白炭黑:稻壳)分别为55.2%、10.7%。

产品经红外光谱进行了表征,质量检测结果符合国家标准。

关键词:稻壳;白炭黑;制备中图分类号:T0424.2文献标识码:AResearchonProductionofSiIicabyPrecipitatedTechnologywithRiceHuskRUANChang-qing,MAJun-xi,CUISu-pingeta1.Abstract:TheSilicawaspreparedbyusingthemethodofprecipitation,takingthericehuskastherawmaterialandsodiumhydroxideandsulf.uricacidastheactiVatingagentinthispaper.Whenusingthismethodtopreparesilicapigment,theresultsindicatedthatthespeedofacidificationshould0.04mL/g・min,thetimeofalkalizationshouldbe5.5h,theallocatedproportionofricehuskashandthe40%sodiumhydroxidesoIutionshouIdbe1:1.5,thequantityaddedtotheaccessoryingredientofsodiumsulfateandbenzOicalcohOlshouldbe2.0%and1.5%likethis,theexteriorareaOftheprOductwouldbe219.3mz/g,therateofproduction(silicapigment/ricehuskash,silicapigment/ricehusk)respectiVelywouldbe55.2%and10.7%.ThestructureofsilicawasconnrmedbyIRspectrum,thequalityoftheproductwascOnfbrmedtothenationalstandards.Keywords:ricehusk;silica;preparation0前言白炭黑,又名沉淀二氧化硅,分子式Si0。

沉淀法纳米白炭黑的制备

沉淀法纳米白炭黑的制备!王志成!,平琳",张慧勤"(!#中原工学院能源与环境学院,郑州$%&&&’;"#中原工学院材料化工学院,郑州$%&&&’)摘要:以水玻璃(()"*・!+,*")、盐酸、胶体保护剂为原料,制得沉淀法纳米白炭黑。

研究了盐酸滴加速度、胶体保护剂种类、盐酸的浓度对纳米白炭黑粒径的影响。

结果表明,盐酸的滴加速度直接影响白炭黑的平均粒径,滴加速度越快,白炭黑的粒径越大;胶体保护剂的加入可使白炭黑在常压下干燥,解决了纳米级白炭黑制作过程中的微粉团聚问题;控制盐酸的浓度及其与()"*・!+,*"的反应速度是本实验的关键。

关键词:沉淀法,纳米,白炭黑,水玻璃中图分类号:-.文献标识码:/文章编号:!&&01$230("&&%)&"1&&"21&2收稿日期:"&&$1!!1"4。

作者简介:王志成(!0%31),男,副教授,从事材料科学的教学和科研工作,已发表论文!&多篇。

电话:(&2’!)’304343。

!河南省自然科学研究项目,项目编号:"&&$$2&&&3。

白炭黑即水合二氧化硅,分子通式为:+,*"・"5"*,具有质轻、无毒、无味、不溶于水和酸、耐高温、化学性能稳定等优点。

纳米白炭黑与普通白炭黑相比,具有不同寻常的颗粒特性(即极小的粒径、极大的比表面积、高纯度和成倾向链性等)。

纳米白炭黑表现出的优越性能是普通白炭黑所不能比拟的,有着十分广阔的应用前景。

沉淀法纳米白炭黑能够增强固态体系的内聚力,常用作胶粘剂、密封剂、橡胶制品等的补强剂;在液态体系中沉淀法纳米白炭黑能够控制和提高液体的粘度;且具有极高的触变性、光散射性;在橡胶、塑料、涂料、油墨等领域发挥出其独特的作用(如消光性等)[!]。

沉淀白炭黑的制备及表面改性

具有亲油性的 三S R 的产品, i -O 称取上层漂浮物
的质量, 就可以测定其亲油化度。
亲油化度二 漂浮物质量 样品总质量) 1 % / ( x 0 0

4 凡
1 . 9 0 6. 10 3. 30
3 实验结果与讨论
一78. 8. 98.
n } 0 0
-10 巧 20
-15 30 45
3 10 2
[」 陈姚, 1 于欣伟, 钟智欣, 新型疏水沉淀二氧化硅的制备【l Nhomakorabea等 J.
最佳工艺组合的选取: 根据极差分析结果可知, 因素 A C水平变动时, , 指标波动最大, 因素 B水平 变动时, 指标波动最小。根据极差的大小排出因素 影响的主次顺序为 CAD B ,, ,. 随着改性剂用量的增加, 粒子的亲油化度加大。
第3 卷 第 1 期 8 1
20 06年 1 1月
无机 盐工业
I NORGANI CHEMI AL I C C S NDUS RY T
沉淀 白炭黑的制备及表面改性
崔益顺
( 四川理工学院材料与化学工程系, 自 630 ) 四川 贡 400
32 正交实验 .
改性剂用量过小, 达不到改性的目的; 改性剂用量过 大, 会增加成本, 故其用量应该适中。又因为改性剂 与S 2 i 粒子表面主要发生的是化学反应, 0 需要一定 的时间才能进行完全, 但反应时间过长, 也会影响改 性效果。改性温度过低不能提供足够的能量使反应 得以进行完全, 改性温度过高引起改性剂的分解, 影 响改性效果, 浪费能源。异丙醇用量也是影响改性 效果的因素之一。由于异丙醇既溶于三甲基氯硅烷 又能湿润二氧化硅, 所以加人适量的异丙醇有利于 提高二氧化硅的疏水性。实验选取优化工艺条件为 ABCD 。 233,

沉淀法白炭黑生产工艺

沉淀法白炭黑生产工艺
沉淀法白炭黑是一种重要的碳黑品种,它在橡胶、塑料、涂料和油墨等工业中具有广泛的应用。

下面简要介绍一下沉淀法白炭黑的生产工艺。

首先,沉淀法白炭黑的原料是天然气或其他碳气体。

原料气体首先经过净化处理,去除其中的杂质和硫化物等有害成分,以保证产品的质量和纯度。

接下来,处理后的气体进入加热炉,在高温下发生裂解反应,生成碳黑的前体物质。

加热炉内的温度控制非常重要,需要保证反应的充分进行,但又不能过高,以免产生不良的副反应。

然后,碳黑的前体物质进入燃烧炉进行燃烧反应。

在燃烧炉内,前体物质与空气进行充分的混合和燃烧,生成大量的煤气和热能。

煤气进一步经过净化处理,去除其中的有害物质,以免对环境造成污染。

紧接着,煤气进入冷却器进行冷却。

在冷却器中,煤气的温度逐渐降低,使得其中的碳黑逐渐凝结形成固体颗粒。

冷却后的固体颗粒与煤气分离,其中的碳黑颗粒被收集起来,成为最终的产品。

最后,收集到的碳黑颗粒经过进一步的处理和筛选,去除其中的杂质和其他不良成分。

然后,将碳黑颗粒包装成为适合市场销售的产品。

总的来说,沉淀法白炭黑的生产工艺主要包括原料净化、裂解反应、燃烧反应、煤气净化、冷却和产品处理等环节。

这些环节的严格控制和优化设计,能够保证产品的质量、纯度和产量。

同时,该工艺还注重环保,通过对废气的净化处理,减少对环境的污染。

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声明人(签名):≯拇海般
伽廖年6月-3日
摘要
白炭黑消光剂样品(二次粒子)的粒径分布曲线;采用X射线荧光光谱仪(XRF)对白炭黑消光剂样品进行成分测定;采用傅里叶变换红外光谱仪表征白炭黑消光剂样品的表面结构。

关键词:白炭黑;消光剂;沉淀法;孔容;比表面积。

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