一种用硅微粉制备白炭黑的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及固体废弃物再利用技术领域，具体涉及一种用娃微粉制备白炭黑的方 法。
【背景技术】
[0002] 微娃粉是工业娃及娃铁合金生产中产生的烟尘，通过相关设备收集所得；其主要 成份为Si〇2,含量在80% -96%之间，另有少量的单质(：、1旨0、〔曰0、412〇3、。62〇3、等杂质。微 娃粉呈灰色类球状及类球状集合体，粒度范围约在0. 04---0. 3um。
[0003] 传统的白炭黑生产工艺是用石英岩粉为原料，通过和碱混合，经高温般烧烙化，溶 解制得水玻璃，再液相沉淀制得白炭黑。
[0004] 本发明采用的生产工艺是利用工艺废渣微娃粉为原料，利用低温?低压?液相合 成水玻璃，再经过液相沉淀制得白炭黑。不仅生产成本比较低，而且变废为宝，实现Η废综 合循环再生利用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种生产成本比较低，而且 变废为宝，实现Η废综合循环再生利用的用娃微粉制备白炭黑的方法。
[0006] 本发明的一种用娃微粉制备白炭黑的方法是通过W下技术方案来实现的：
[0007] -种用娃微粉制备白炭黑的方法，该方法具体步骤如下：
[0008](1)W微娃粉为原料，按照水玻璃模数为1. 5~3. 5,二氧化娃含量>lOwt%，将微 娃粉和烧碱或纯碱及水，按照微娃粉和烧碱重量比为1. 2~3. 0 : 1. 0或微娃粉和纯碱重 量比为0.95~2.2 : 1.0及微娃粉和水重量比为1 : 1.5~9加入压力反应蓋内，在温度 80~18(TC，压力1~10大气压下，反应2~5小时，制得水玻璃液，过滤，得水玻璃；
[0009](2) -步法沉淀得白炭黑；将水玻璃浓度配制为5~30wt%，硫酸或盐酸浓度配制 为5~30wt%，控巧[J水玻璃流速为10~30立方米/小时，同时加入硫酸或盐酸到白炭黑沉 淀反应蓋，调节酸流量让反应过程溶液抑在3. 5~8. 5范围内，并维持该流速沉淀白炭黑， 或者先将水玻璃加入反应蓋，再按照1~10立方米/小时的流速加入硫酸或盐酸，控制反 应温度40~10(TC，揽拌速度25~80转/分钟，终点抑3. 5~8. 5,沉淀出白炭黑；
[0010] (3)制得的白炭黑过滤、洗涂后，再浆化，经喷雾干燥机在100~25(TC下干燥，计 量包装即获成品。
[0011] 作为优选方案，该方法还可W采用多步法沉淀得白炭黑；在反应蓋中加入至揽拌 奖位置高度的水，揽拌下直接通蒸汽升温到70~8(TC，同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水 玻璃的流量按10~30立方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W控制反应抑值在8~10 范围为准进行调节；待反应蓋中溶液体积达到反应蓋体积的1/2~2/3后，升温至80~ 9(TC，继续向反应蓋同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水玻璃的流量按10~30立方米/小时 控制，硫酸或盐酸的流量W反应抑值在4. 0 + 0. 5范围为准进行调节控制；然后通蒸汽升温 至90~100°C，熟化10~30分钟，放料入冷却槽制得白炭黑。
[0012] 与现有技术相比，本发明的一种用娃微粉制备白炭黑的方法的有益效果是；本发 明采用的生产工艺是利用工艺废渣微娃粉为原料，利用低温?低压?液相合成水玻璃，再经 过液相沉淀制得白炭黑。不仅生产成本比较低，而且变废为宝，实现Η废综合循环再生利 用。
【具体实施方式】 [001引 实施例1:
[0014] 本发明的一种用娃微粉制备白炭黑的方法是通过W下技术方案来实现的：
[001引 （1)W微娃粉为原料，按照水玻璃模数为1.5,二氧化娃含量llwt%，将微娃粉 和烧碱或纯碱及水，按照微娃粉和烧碱重量比为1.2:1.0或微娃粉和纯碱重量比为 0. 95 : 1.0及微娃粉和水重量比为1.0 : 1.5加入压力反应蓋内，在温度8(TC，压力1大 气压下，反应2小时，制得水玻璃液，过滤，得水玻璃；
[0016] (2) -步法沉淀得白炭黑；将水玻璃浓度配制为5wt%，硫酸或盐酸浓度配制为 5wt%，控制水玻璃流速为10立方米/小时，同时加入硫酸或盐酸到白炭黑沉淀反应蓋，调 节酸流量让反应过程溶液抑在3. 5,并维持该流速沉淀白炭黑，或者先将水玻璃加入反应 蓋，再按照1立方米/小时的流速加入硫酸或盐酸，控制反应温度4(TC，揽拌速度25转/分 钟，终点抑=3. 5,沉淀出白炭黑；
[0017] (3)制得的白炭黑过滤、洗涂后，再浆化，经喷雾干燥机在10(TC下干燥，计量包装 即获成品。
[0018] 该方法还可W采用多步法沉淀得白炭黑；在反应蓋中加入至揽拌奖位置高度的 水，揽拌下直接通蒸汽升温到7(TC，同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水玻璃的流量按10立 方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W控制反应抑值8为准进行调节；待反应蓋中溶液体 积达到反应蓋体积的1/2后，升温至8(TC，继续向反应蓋同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水 玻璃的流量按10立方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W反应抑值在4.0为准进行调节 控制；然后通蒸汽升温至9(TC，熟化10分钟，放料入冷却槽制得白炭黑。
[001引 实施例2:
[0020] 本发明的一种用娃微粉制备白炭黑的方法是通过W下技术方案来实现的：
[0021] (1)W微娃粉为原料，按照水玻璃模数为2,二氧化娃含量12wt%，将微娃粉和烧 碱或纯碱及水，按照微娃粉和烧碱重量比为2.0:1.0或微娃粉和纯碱重量比为2.0:1.0 及微娃粉和水重量比为1.0 : 4. 5加入压力反应蓋内，在温度10(TC，压力5大气压下，反应 3小时，制得水玻璃液，过滤，得水玻璃；
[0022](2) -步法沉淀得白炭黑；将水玻璃浓度配制为20wt%，硫酸或盐酸浓度配制为 20wt%，控制水玻璃流速为20立方米/小时，同时加入硫酸或盐酸到白炭黑沉淀反应蓋，调 节酸流量让反应过程溶液抑在5. 5,并维持该流速沉淀白炭黑，或者先将水玻璃加入反应 蓋，再按照5立方米/小时的流速加入硫酸或盐酸，控制反应温度6(TC，揽拌速度45转/分 钟，终点化=5. 5,沉淀出白炭黑；
[0023] (3)制得的白炭黑过滤、洗涂后，再浆化，经喷雾干燥机在20(TC下干燥，计量包装 即获成品。
[0024] 该方法还可W采用多步法沉淀得白炭黑；在反应蓋中加入至揽拌奖位置高度的 水，揽拌下直接通蒸汽升温到75°C，同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水玻璃的流量按20立 方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W控制反应抑=9为准进行调节；待反应蓋中溶液体 积达到反应蓋体积的11/20后，升温至85°C，继续向反应蓋同时加入硫酸或盐酸和水玻璃； 水玻璃的流量按20立方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W反应抑值在4. 25为准进行调 节控制；然后通蒸汽升温至95t：，熟化20分钟，放料入冷却槽制得白炭黑。
[002引 实施例3 :
[0026] 本发明的一种用娃微粉制备白炭黑的方法是通过W下技术方案来实现的：
[0027](1)W微娃粉为原料，按照水玻璃模数为3. 5,二氧化娃含量15wt%，将微娃粉 和烧碱或纯碱及水，按照微娃粉和烧碱重量比为3.0 :1.0或微娃粉和纯碱重量比为 2.2 : 1.0及微娃粉和水重量比为1 : 9加入压力反应蓋内，在温度18(TC，压力10大气压 下，反应5小时，制得水玻璃液，过滤，得水玻璃；
[0028](2) -步法沉淀得白炭黑；将水玻璃浓度配制为30wt%，硫酸或盐酸浓度配制为 30wt%，控制水玻璃流速为30立方米/小时，同时加入硫酸或盐酸到白炭黑沉淀反应蓋，调 节酸流量让反应过程溶液抑在8. 5,并维持该流速沉淀白炭黑，或者先将水玻璃加入反应 蓋，再按照10立方米/小时的流速加入硫酸或盐酸，控制反应温度l〇〇°C，揽拌速度80转/ 分钟，终点抑=8. 5,沉淀出白炭黑；
[0029] (3)制得的白炭黑过滤、洗涂后，再浆化，经喷雾干燥机在25(TC下干燥，计量包装 即获成品。
[0030] 该方法还可W采用多步法沉淀得白炭黑；在反应蓋中加入至揽拌奖位置高度的 水，揽拌下直接通蒸汽升温到8(TC，同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水玻璃的流量按30立 方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W控制反应抑值在10为准进行调节；待反应蓋中溶液 体积达到反应蓋体积的2/3后，升温至9(TC，继续向反应蓋同时加入硫酸或盐酸和水玻璃； 水玻璃的流量按30立方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量W反应抑值在4. 5为准进行调 节控制；然后通蒸汽升温至l〇(TC，熟化30分钟，放料入冷却槽制得白炭黑。
[0031] W上所述仅为本发明的Η种具体实施例，但本发明的实施例并不局限于此，任何 本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之 内。
[0032] 附本发明广品质量指柄
[0033] 本发明产品质量指标完全符合HG/3061-2009、
[0034] HG/T3062 ~3065-2009、HG/T3066 ~3073-2009 等标准要求，标准见下表 4-1、表 4-2、表 4-3、表 4-4 ;
[0035] 表4-1 ;橡胶通用活性娃技术条件
[0036]
[0037] 表4-2 ;牙膏专用活性娃（增稠透明型）
[0038]
[0039] 表4-3 ;娃橡胶专用活性娃技术条件
[0040]
[0041]
[0042] 表4-4 ;饲料载体用活性娃标准Q/70890911-3. 1-2002
[0043]
【主权项】
1. 一种用硅微粉制备白炭黑的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下： (1) 以微硅粉为原料，按照水玻璃模数为1. 5~3. 5,二氧化硅含量> 10wt%，将微硅粉 和烧碱或纯碱及水，按照微硅粉和烧碱重量比为1. 2~3. 0 : 1. 0或微硅粉和纯碱重量比 为0.95~2.2 : 1.0及微硅粉和水重量比为1 : 1.5~9加入压力反应釜内，在温度80~ 180°C，压力1~10大气压下，反应2~5小时，制得水玻璃液，过滤，得水玻璃； (2) -步沉淀得白炭黑：将水玻璃浓度配制为5~30wt%，硫酸或盐酸浓度配制为5~ 30wt%,控制水玻璃流速为10~30立方米/小时，同时加入硫酸或盐酸到白炭黑沉淀反应 藎，调节酸流量让反应过程溶液pH在3. 5~8. 5范围内，并维持该流速沉淀白炭黑；或者先 将水玻璃加入反应釜，再按照1~10立方米/小时的流速加入硫酸或盐酸，控制反应温度 40~100°C，搅拌速度25~80转/分钟，终点pH3. 5~8. 5,沉淀出白炭黑； (3) 制得的白炭黑过滤、洗涤后，再浆化，经喷雾干燥机在100~250°C下干燥，计量包 装即获成品。2. 根据权利要求1所述的一种用硅微粉制备白炭黑的方法，其特征在于：该方法还可 以采用多步沉淀得白炭黑：在反应釜中加入至搅拌桨位置高度的水，搅拌下直接通蒸汽升 温到70~80°C，同时加入硫酸或盐酸和水玻璃；水玻璃的流量按10~30立方米/小时控 制，硫酸或盐酸的流量以控制反应pH值在8~10范围为准进行调节；待反应藎中溶液体 积达到反应釜体积的1/2~2/3后，升温至80~90°C，继续向反应釜同时加入硫酸或盐酸 和水玻璃；水玻璃的流量按10~30立方米/小时控制，硫酸或盐酸的流量以反应pH值在 4. 0±0. 5范围为准进行调节控制；然后通蒸汽升温至90~100°C，熟化10~30分钟，放料 入冷却槽制得白炭黑。
【专利摘要】本发明公开了一种用硅微粉制备白炭黑的方法，采用的生产工艺是利用工艺废渣微硅粉为原料，利用低温·低压·液相合成水玻璃，再经过液相沉淀制得白炭黑，不仅生产成本比较低，而且变废为宝，实现三废综合循环再生利用。
【IPC分类】C01B33/12
【公开号】CN105347350
【申请号】CN201410411700
【发明人】赵林, 赵玉军, 龙泽彬, 杨健
【申请人】德昌亚王金属材料有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月18日