专利名称：废橡胶制备纳米级碳黑的方法
技术领域：
本发明涉及一种废橡胶制备纳米级碳黑的方法。
背景技术：
随着纳米碳黑粉的应用范围愈来愈广泛。除了已被广泛应用在水处理、空气净化和一些基本原材料外。近年来纳米级的碳黑材料作为基础材料更是得到广泛应用。如超细过滤和纳米过滤器材，军事工业中的电磁波吸收涂料，超高温烧蚀材料，耐腐蚀，耐磨损材料，碳—碳纤维复合材料等都离不开高活性碳黑墨粉。
现有的工业碳黑生产方法主要有1、机械粉碎法(包括各种球磨法、旋风磨、气流磨法等)；2、碳氢化合物热裂解法(包括酮类，液化石油气、煤油、树脂、各种烷类等的高温裂解等)；3、植物炭直接利用(包括各种植物碎屑、木炭、骨炭果壳、谷壳炭等)；4、天然石墨矿粉碎等。上述方法生产的碳黑粉除天然石墨粉之外，均属于无定型碳，具有很强的化学活性，粉末的粒度均在微米级，且天然原材料成本越来越高。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种利用废橡胶作为原料，直接应用于工业化生产的废橡胶制备纳米级碳黑的方法。
采用的技术方案是包括下列步骤(1)将废橡胶清洗、粉碎、烘干后，加入热裂解反应器，送入液化气；(2)加热升温至400-550℃，加热时间为10-20分钟，分离得到液化气、混合油和粗碳黑；
(3)液化气返回热裂解反应器，粗碳黑进行烘干粉碎至微米级；(4)将微米级碳黑粉与工业酒精按1∶4～6的质量比混合，搅拌30～50分钟后，制备成微米碳黑—酒精胶体溶液；(5)碳黑—酒精胶体溶液进入高速剪切粉碎机，在高转速15000～20000转/分的条件下，进行30～60分钟反复粉碎，形成纳米碳黑—酒精胶体溶液；(6)纳米碳黑—酒精胶体溶液在转速15000-20000转/分的离心分离机进行分离；(7)在80-95℃条件下进行振动烘干，制得纳米级碳黑。
在上述方案的基础上，将步骤(2)分离的混合油经吸附剂吸附杂质和水，进入蒸溜塔，进一步分离汽油和柴油，得到附属产品。
本发明的原材料废橡胶属于废物利用，通过一套完整的工艺流程后，直接获得纳米级的碳黑粉和附属的油产品。整个工艺流程简单，借助现有的设备和工艺，即可一次完成。产品质量达到纳米级水平，可以作为替代目前的纳米碳黑粉材料在工业中广泛使用。
具体实施例方式
实施例1将废橡胶清洗、粉碎、烘干后，加入热裂解反应器，送入液化气；加热升温至400℃，加热时间为20分钟，分离得到液化气、混合油和粗碳黑；液化气返回热裂解反应器，粗碳黑进行烘干粉碎至微米级；将微米级碳黑粉与工业酒精按1∶4的质量比混合，搅拌35分钟后，制备成微米碳黑—酒精胶体溶液；
碳黑—酒精胶体溶液进入高速剪切粉碎机，在高转速15000转/分的条件下，进行36分钟反复粉碎，形成纳米碳黑—酒精胶体溶液；纳米碳黑—酒精胶体溶液在转速20000转/分的离心分离机进行分离；在85℃条件下进行振动烘干，制得纳米级碳黑。
在上述方案的基础上，将分离的混合油经吸附剂吸附杂质和水，进入蒸溜塔，进一步分离汽油和柴油，得到附属产品。
实施例2将废橡胶清洗、粉碎、烘干后，加入热裂解反应器，送入液化气；加热升温至550℃，加热时间为10分钟，分离得到液化气、混合油和粗碳黑；液化气返回热裂解反应器，粗碳黑进行烘干粉碎至微米级；将微米级碳黑粉与工业酒精按1∶6的质量比混合，搅拌30分钟后，制备成微米碳黑—酒精胶体溶液；碳黑—酒精胶体溶液进入高速剪切粉碎机，在高转速18000转/分的条件下，进行40分钟反复粉碎，形成纳米碳黑—酒精胶体溶液；纳米碳黑—酒精胶体溶液在转速20000转/分的离心分离机进行分离；在95℃条件下进行振动烘干，制得纳米级碳黑。
在上述方案的基础上，将分离的混合油经吸附剂吸附杂质和水，进入蒸溜塔，进一步分离汽油和柴油，得到附属产品。
权利要求
1.一种废橡胶制备纳米级碳黑的方法，其特征是包括下列步骤(1)将废橡胶清洗、粉碎、烘干后，加入热裂解反应器，送入液化气；(2)加热升温至400-550℃，加热时间为10-20分钟，分离得到液化气、混合油和粗碳黑；(3)液化气返回热裂解反应器，粗碳黑进行烘干粉碎至微米级；(4)将微米级碳黑粉与工业酒精按1∶4～6的质量比混合，搅拌30～50分钟后，制备成微米碳黑-酒精胶体溶液；(5)碳黑-酒精胶体溶液进入高速剪切粉碎机，在高转速15000～20000转/分的条件下，进行30～60分钟反复粉碎，形成纳米碳黑-酒精胶体溶液；(6)纳米碳黑-酒精胶体溶液在转速15000-20000转/分的离心分离机进行分离；(7)在80-95℃条件下进行振动烘干，制得纳米级碳黑。
2.根据权利要求1所述的废橡胶制备纳米级碳黑的方法，其特征是步骤(2)分离的混合油经吸附剂吸附杂质和水，进入蒸溜塔，进一步分离汽油和柴油。
全文摘要
本发明涉及一种废橡胶制备纳米级碳黑的方法。包括下列步骤废橡胶清洗、粉碎、烘干后，加入热裂解反应器，送入液化气；加热升温至400－550℃，加热10－20分钟，分离得到液化气、混合油和粗碳黑；粗碳黑进行烘干粉碎至微米级；将微米级碳黑粉与工业酒精按1∶4～6的质量比混合，搅拌30～50分钟后，制备成微米碳黑－酒精胶体溶液；胶体溶液进入高速剪切粉碎机，在高转速15000～20000转/分的条件下，进行30～60分钟反复粉碎，形成纳米碳黑－酒精胶体溶液；纳米碳黑－酒精胶体溶液在转速15000－20000转/分的离心分离机进行分离；在80－95℃条件下进行振动烘干，制得纳米级碳黑。本发明的原材料废橡胶属于废物利用，整个工艺流程简单，可一次完成。
文档编号C10G1/10GK1900175SQ20061004551
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者柳建林, 袁庭行 申请人:山东昊龙集团有限公司