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磨粉设备加工高岭土、煤矸石制备白炭黑的工艺技术

发布时间:2012-03-09 05:37:12????? 浏览次数:

        白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电缘性。

白炭黑制备工艺传统方法

  (1)气相法

  主要为化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。其原料般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。

  (2)沉淀法

  沉淀法又叫硅酸钠酸化法,采用水玻璃溶液与酸反应,经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。反应式为:Na2SiO3 + 2H+ —> 白炭黑 + 2Na+ + H20国内大部分生产企业采用沉淀法。

白炭黑制备工艺新方法

  新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源,采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。

  着重先容以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。

  (1)以高岭土或硬质高岭土为原料

  先将高岭土或硬质高岭土经磨粉机设备加工至50~60目,然后在500~600℃高温下焙烧2小时,再将焙烧土与浓度30%的工业盐酸按1:2.5(重量)配料,在90℃左右酸浸7小时,经中和、过滤、洗涤、干燥得到白炭黑,产品质量符合GB10507-89标准;同时得到高效净水剂聚合氯化铝。焙烧及酸浸反应式如下:

  焙烧:Al2O3·2Si02·2H20 —> Al2O3·2Si02 + 2H20

  酸浸:Al2O3·2Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl3·6H20 + 2SiO2

  (2)以煤矸石或粉煤灰为原料

  先将煤矸石或粉煤灰经磨粉机加工至粒度小于120目,然后分两步:

  步生产硅酸钠:将粉碎的煤矸石或粉煤灰与纯碱按重量比1:50混合均匀,经高温冶融(1400~1500℃,1小时)、水萃浸溶(100℃以上,4~5小时)、过滤去杂质、浓缩滤液到45~46波美度即得到硅酸钠。

  二步生产白炭黑:先将硅酸钠配成水玻璃溶液(模数为2.4~3.6,SiO2含量为4~10%),然后在5~20%的硫酸中酸浸(28~32℃,8~16小时),再升温至80℃,搅拌,调节PH值为5~7,熟化20分钟,再经过滤洗涤、干燥、分选,得到白炭黑。该白炭黑为活性,纯度高。
 


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