专利名称：一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法
技术领域：
本发明涉及白炭黑的生产方法，具体地，涉及一种用联碱废液和水玻璃生产白炭 黑联产氯化钠的方法。
背景技术：
制备白炭黑(SiO2)的传统方法是沉淀法即用水玻璃(硅酸钠)和强酸，如盐酸 和硫酸，反应，生成水合二氧化硅沉淀，以盐酸为例，其反应化学方程式为Na2O · nSi02+2HCl+ (η · m_l) H2O — 2NaCl+n (SiO2 · mH20) I水合二氧化硅沉淀经处理制的白炭黑。这种方法生产1吨白炭黑要消耗4 4. 5 吨水玻璃和1. 5吨盐酸，化工原料消耗大，不经济。为了克服传统方法的缺陷，人们也探索了其他制备白炭黑的方法，如申请号为 200710055061. 8的发明专利公开了一种以氟硅酸、水玻璃为主要原料制备白炭黑的方法， 该方法中氟硅酸成本较低且原料易得，从而在一定程度上降低了白炭黑的生产成本。然而， 该方法生产工艺十分繁琐，尤其是产生了大量的副产物氟化钠，氟化钠能够腐蚀皮肤，刺激 粘膜，对神经系统有侵害作用，因而对生产环境和设备的要求较高。申请号为200810107069. 9的发明专利公开了乐一种用稻壳灰制备纳米级白炭黑 的方法。该方法用稻壳灰的碱法处理制备水玻璃、水玻璃溶液的浓缩后再与硫酸反应，从而 制得白炭黑。该方法并没有摆脱用传统方法制备白炭黑的缺陷。因而，也是一个不经济的 方法。另一方面，白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂，也用作涂 料和不饱和树脂增稠剂，涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。近年来，随着我国工业化 进程的快速发展，对白炭黑的需求日益增长，这也大大刺激了白炭黑的生产，目前白炭黑的 价格也不断升高，然而，国内的产量却并不能满足市场的需求。因而，急需寻找新的生成白炭黑的方法，降低白炭黑的生产陈本，提高白炭黑的产量。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联 产氯化钠的方法，该方法回避了强酸的利用，消耗了联碱法产生的废液，在生产白炭黑的同 时，还生产工业氯化钠产品。本发明的技术方案为一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法， 包括如下步骤A 分别折算联碱废液中氯化铵的质量含量和水玻璃种硅酸钠的质量含量；B:将联碱废液与水玻璃按照氯化铵与硅酸钠纯物质质量比为1 0.64 2. 39投 入反应器(1)中，在徐徐的搅拌下进行双水解反应，氯化铵在水溶液中水解为氨根离子和 氯离子，水玻璃在水溶液中水解为硅酸根离子、钠离子和氢氧根离子，氨根离子与硅酸根离子的水解相互促进，从而生成氨气、氢离子和二氧化硅沉淀，氢离子和氢氧根离子直接结合 成水分子，二氧化硅沉淀即白炭黑，氨气逸出溶液，氯离子和钠离子结合形成氯化钠；C 将步骤B所得的反应产物经过滤器⑵过滤，得到白炭黑粗品和氯化钠溶液；D 所述白炭黑粗品经干燥器(3)干燥得到白炭黑产品⑷；E 所述氯化钠溶液送入减压蒸馏器(5)中蒸馏得到氯化钠产品(6)。所述氨气返回制碱系统循环利用。所述用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法所涉及的化学反应方程 式为2NH4C1+Na0 · nSi02 = = = = nSi02+2NaCl+2NH3+H20本发明所述的用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，回避了强酸的 利用，消耗了联碱法产生的废液，在生产白炭黑的同时，还生产工业氯化钠产品，经济效益 高，对设备的要求较低，生产工艺简单。
图1展示了本发明所述的用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法工 艺流程图，其中(1)——反应器； ( ——过滤器； C3)——干燥器；(4)——白炭黑产品；(5)——减压蒸馏器；(6)——氯化钠产品。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明所述用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠 的方法做进一步描述和说明。实施例一一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，包括如下步骤折算联碱废液中氯化铵的质量含量和水玻璃种硅酸钠的质量含量；将含500kg氯 化铵的联碱废液与水玻璃按照氯化铵与硅酸钠纯物质质量比为1 2. 39投入反应器(1) 中，在徐徐的搅拌下进行双水解反应，而生成氨气、白炭黑和氯化钠；氨气逸出，返回制碱系 统循环利用；经过滤器( 过滤，得到白炭黑粗品和氯化钠溶液；所述白炭黑粗品经干燥 器C3)干燥得到白炭黑产品(4)；所述氯化钠溶液送入减压蒸馏器(5)中蒸馏得到氯化钠 产品(6)。实施例二一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，包括如下步骤折算联碱废液中氯化铵的质量含量和水玻璃种硅酸钠的质量含量；将含500kg氯 化铵的联碱废液与水玻璃按照氯化铵与硅酸钠纯物质质量比为1 0.64投入反应器(1) 中，在徐徐的搅拌下进行双水解反应，而生成氨气、白炭黑和氯化钠；氨气逸出，返回制碱系 统循环利用；经过滤器( 过滤，得到白炭黑粗品和氯化钠溶液；所述白炭黑粗品经干燥器 (3)干燥得到白炭黑产品；所述氯化钠溶液送入减压蒸馏器( 中蒸馏得到氯化钠产品 (6)。实施例三碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，包括如下步骤折算联 碱废液中氯化铵的质量含量和水玻璃种硅酸钠的质量含量；将含500kg氯化铵的联碱废液 与水玻璃按照氯化铵与硅酸钠纯物质质量比为1 1.58投入反应器(1)中，在徐徐的搅拌 下进行双水解反应，而生成氨气、白炭黑和氯化钠；氨气逸出，返回制碱系统循环利用；经 过滤器( 过滤，得到白炭黑粗品和氯化钠溶液；所述白炭黑粗品经干燥器C3)干燥得到白 炭黑产品；所述氯化钠溶液送入减压蒸馏器(5)中蒸馏得到氯化钠产品(6)。。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本 发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围 之内。
权利要求
1.一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，其特征在于，包括如下步骤A 折算联碱废液中氯化铵的质量含量和水玻璃种硅酸钠的质量含量； B:将联碱废液与水玻璃按照氯化铵与硅酸钠纯物质质量比为1 0.64 2. 39投入反 应器(1)中，在徐徐的搅拌下进行双水解反应，生成白炭黑、氯化钠和氨气；C 将步骤B所得的反应产物经过滤器( 过滤，得到白炭黑粗品和氯化钠溶液； D 所述白炭黑粗品经干燥器(3)干燥得到白炭黑产品⑷； E 所述氯化钠溶液送入减压蒸馏器(5)中蒸馏得到氯化钠产品(6)。
2.如权利要求1所述的用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，其特征在 于，所述氨气返回制碱系统循环利用。
全文摘要
本发明公开了一种用联碱废液和水玻璃生产白炭黑联产氯化钠的方法，包括如下步骤折算联碱废液中氯化铵的质量含量和水玻璃种硅酸钠的质量含量；将联碱废液与水玻璃按照氯化铵与硅酸钠纯物质质量比为1∶0.64～2.39投入反应器中，在徐徐的搅拌下进行双水解反应，而生成氨气、白炭黑和氯化钠；氨气逸出，返回制碱系统循环利用；过滤反应产物，得到白炭黑粗品和氯化钠溶液；所述白炭黑粗品经干燥器干燥得到白炭黑产品；所述氯化钠溶液送入减压蒸馏器中蒸馏得到氯化钠产品。该方法回避了强酸的利用，消耗了联碱法产生的废液，在生产白炭黑的同时，还生产工业氯化钠产品。
文档编号C01B33/12GK102070149SQ20101016917
公开日2011年5月25日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强