[发明专利]一种利用植硅体硅矿生产白炭黑的方法

说明书

本发明公开了一种利用植硅体硅矿生产白炭黑的方法，包括：采用由植硅体硅矿处理所得到的含炭二氧化硅粉体和烧碱为原料，制备泡花碱干粉；将所得泡花碱干粉，按所需模数加30～50％NaOH溶液进行湿法球磨，得到所需模数的水玻璃液体；将所得的水玻璃液体泵入酸反应釜中，加热升温，温度升至50℃时开搅拌，继续升温达到87℃时开始滴加硫酸或盐酸，反应至pH值在4.0‑5.0之间，合成反应结束；陈化分离：步骤三所得反应浆液陈化0.5～1h，进行压滤、洗涤；步骤五、干燥，包装入库。本发明采用由植硅体硅矿处理所得含炭二氧化硅粉体为原料制备泡花碱，并以泡花碱酸化法制备白炭黑，提升了植硅体硅矿的使用价值和经济效益，为现有白炭黑的制备提供了一种优质的工艺，极具推广价值。

技术领域

本发明涉及白炭黑工业化生产技术领域，特别是一种利用植硅体硅矿生产白炭黑的方法。

背景技术

白炭黑是一种多孔性的物质，主要成分是二氧化硅，密度：2.319～2.652mg·cm^-3，熔点：1750℃，分子式：SiO₂·nH₂O，能溶在苛性碱和氢氟酸中溶解，不能溶于水、溶剂和普通酸，化学性质非常稳定，不燃，耐高温，无味，无臭，电绝缘性良好，其聚集体形态和微观结构与炭黑相似。白炭黑的用途十分广泛，可作为补强剂用于橡胶制品，作为分散剂和载体用于医药、农药、固体消防材料、涂料及油墨中，还可以作为载体或流动助剂应用在饲料、农药中，用在牙膏中作为增稠剂或摩擦剂，在涂料中作为消光剂和沉降剂，在纸中作为填充剂等。在电缆材料、胶粘剂、油漆、食品和化妆品中被广泛应用，其可以可起到增稠、补强、抗结块、控制体系的触变和流变的作用。因此白炭黑的用途非常广泛，研究其制备原料和相应生产工艺具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于植硅体硅矿的液相法生产白炭黑的工艺，以解决上述技术背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种利用植硅体硅矿生产白炭黑的方法，包括以下步骤：

步骤一、采用由植硅体硅矿处理所得到的含炭二氧化硅粉体和烧碱为原料，制备泡花碱干粉；

步骤二、将步骤一所得泡花碱干粉，按所需模数加加30～50％NaOH溶液进行湿法球磨，得到所需模数的水玻璃液体；

步骤三、将步骤二所得的水玻璃液体泵入酸反应釜中，加热升温，温度升至50℃时开搅拌，继续升温达到87℃时开始滴加硫酸或盐酸，直至pH值在4.0-5.0之间，反应1～3h结束得反应浆液；

步骤四、陈化分离：步骤三所得反应浆液陈化0.5～1h，进行压滤，然后将压滤所得滤饼洗涤待用；

步骤五、干燥：洗涤后的滤饼先通过皮带输送机送至打浆灌制浆，制浆后经喷雾干燥塔干燥后，再经过机械粉碎机粉碎至粒径小于20μm，收集后，包装入库，得白炭黑成品。

上述技术方案中，步骤三中，硫酸或盐酸的滴速为0.13～0.17m³/h。

上述技术方案中，滤饼洗涤至电导率小于1000μS/cm为止。

上述技术方案中，制备泡花碱干粉的方法包含：

步骤101、混料成型：首先将由植硅体硅矿处理得到的含炭二氧化硅粉体与烧碱按照Si/Na摩尔比为2.0～2.8：1配料，并喷施Na₂SiO₃液体进行混料，混料后在大于10Mka压强下压制成型，得块体原料；

步骤102、熔融、淬冷：将步骤101得到的块体原料放入熔融炉中煅烧，升温速率100℃/h，直至熔融炉温度1200℃，并保温2-3h后，块体原料熔融煅烧后的熔融体从熔融炉流出直接淬冷得固体泡花碱；