[发明专利]一种环保白炭黑制备方法

说明书

本发明涉及白炭黑工艺技术领域，具体地，涉及一种环保白炭黑的制备方法，包括以下步骤：S1：将固体硅酸钠加入到溶解装置中，加入水并将溶解装置密封，通入蒸汽至溶解装置内的蒸汽压力达到120～150cm汞柱时停止，待全部硅酸钠溶解后，形成比重为1.36～1.38g/cm³稀硅酸钠溶液，并将上述稀硅酸钠溶液放入反应釜中，如此，本申请提供的环保白炭黑制备方法中，将固体硅酸钠加入到溶解装置中，加入水并将溶解装置密封，通入蒸汽至溶解装置内的蒸汽压力，通入的蒸汽能够加快固体硅酸钠的溶解，且通入的压力值为120～150cm之间时，能够加速固体硅酸钠的受热，提高分子活性，缩短溶解周期。

技术领域：

本发明涉及白炭黑工艺技术领域，具体地，涉及一种环保白炭黑的制备方法。

背景技术：

白炭黑是橡胶工业重要的补强材料，因其微观结构和聚集体形态和炭黑相似，并在橡胶中有相近的补强性能，故被称为白炭黑。第一代白炭黑是传统的或称为“标准”的白炭黑品种。第二代被称为“高性能补强白炭黑”，即Hengsil-988高性能补强白炭黑，它是一种具有较高分散性适用于绿色轮胎的新型补强材料。节能、环保是当今社会的两大主题。

现有技术中采用沉淀法制备白炭黑过程中，生产成本较高，主要体现在对于废水的处理成本上，直接排放势必会造成环境污染，且不符合现代化工业的理念，现有沉淀法制备白炭黑过程中，工序复杂，不仅能耗高且产品率低，沉淀法制备白炭黑时，以浓硫酸加硅酸钠在加热条件下反应，再经沉淀、过滤和干燥等工序后得到成品会形成一定的废水，该废水主要是生产于过滤水洗过程中，这部分废水主要污染因子为pH、SS，年产量为5000吨的白炭黑在生产过程中，产生于过滤水洗的废水达到53730m³/a，这些废水中直接排除会对环境造成危害，更是造成水资源的浪费，同时也提高了用水量，增加用水成本，且在使用压滤机过滤掉母液时，直接排放母液的会对环境造成污染。

发明内容：

本申请所要解决的提供一种环保白炭黑制备方法，解决现有技术沉淀法制备白炭黑成品率低、污染率高的问题；

本申请另一个所要解决的技术问题是提供一种一次沉淀池，解决现有技术中废水处理成本高，处理难度大的问题；

本申请另一个所要解决的技术问题是提供一种二次沉淀池，实现对废水的循环利用，降低生产成本。

本申请所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种环保白炭黑的制备方法，包括以下步骤：

S1：将固体硅酸钠加入到溶解装置中，加入水并将溶解装置密封，通入蒸汽至溶解装置内的蒸汽压力达到120～150cm汞柱时停止，待全部硅酸钠溶解后，形成比重为1.36～1.38g/cm³稀硅酸钠溶液，并将上述稀硅酸钠溶液放入反应釜中；

S2：将98％浓硫酸通过管道缓慢输送至稀释罐中稀释形成比重为1.2～1.35g/cm³的稀硫酸，将上述制备形成的稀硫酸以10～11m³/h输送至反应釜中，并控制反应温度为30～32℃时混合搅拌，直至反应釜中的溶液pH达到6.0～7.5时，静置1～3小时进行老化并生成晶种，然后搅拌形成混合溶液；

S3：将高温水蒸汽通入步骤S2的混合溶液中进行加热，当反应釜内溶液温度加热到70～80℃时，停止通入高温水蒸汽，加入比重为1.36～1.38g/cm³的稀硅酸钠，当反应釜内的溶液pH为11.0～11.5时，停止加入稀硅酸钠；

S4：再将高温水蒸汽通入步骤S3反应后的溶液中进行加热，当反应釜内溶液温度加热到88～94℃时，停止通入高温水蒸汽，并将98％的硫酸以0.52～0.7m³/h的流率加入溶液中，当反应釜内溶液的pH值为3.0～5.0时，合成结束，反应釜内有沉淀物析出；

S5：将沉淀物经过滤、打浆、干燥形成初级白炭黑；