溶液诱发浓酸制白炭黑制造技术

本发明专利技术提供了一种生产白炭黑的方法，使用浓硫酸和催化液，在一定的温度和ＰＨ值条件下中和水玻璃得到性能优异的白炭黑。本方法可以实现反应条件的优化控制，节省原料，简化生产工艺，缩短反应时间，减少设备和管路的腐蚀和污染问题。产品白度好、粒径小，比表面积大，ＰＨ值为６．７～７．５，假密度０．１８～０．２１ｇ／ｃｍ↑［３］，真密度２ｇ／ｃｍ↑［３］，ＳｉＯ↓［２］含量＞９０％，游离水含量≤６％，折射率１．４５～１．４６，吸油值２．４～２．７ｍｌ／ｇ。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种用浓硫酸催化中和水玻璃制橡胶补强剂、造纸填料、油漆消光剂等多种用途白炭黑的方法。沉淀法是以稀酸中和水玻璃或硅酸钠溶液生产白炭黑的一种方法。（见GB2，169，129A;SU326，847）。该法需配制稀酸溶液，使用氯化钠或硫酸钠作分散剂。随着酸的不断加入，PH值由12逐渐减小到8左右。因此，在这个过程中，始终都有白炭黑沉淀生成，降低了产品性能，延长了反应时间，一般需3小时左右。要制得性能优异的白炭黑，还需要选择下列方法中的一种进行处理：（1）.加有机溶剂后经临界压力法或恒沸蒸馏法;（2）.冷冻干燥法;（3）.加极性溶剂和非极性溶剂常规处理后，再高温活化。为了改进这种生产方法存在操作步骤多、耗费原材料、输送稀酸腐蚀管路和设备、废水不符合排放标准等弊病。专利技术了溶液诱发浓酸制白炭黑的方法。本专利技术用白炭黑的母液为催化液，予热后，将浓硫酸和含SiO2的水玻璃计量加入进行中和反应，其反应式为：其中：m代表水玻璃的模数n代表结合水的分子数这样，确保白炭黑始终在PH为7～9时析出。水玻璃的加入量是母液体积的0.6～1.0倍，在此情况下可以保证产品的性能，反应时间也缩到原来的50%，然后，升温保持一段时间，再加浓硫酸，使反应液-->的PH值继续降至2～4。中和反应结束，过滤（母液备用），用热水洗涤产品，干燥，包装。整个工艺比较简单。用此方法制得白炭黑的技术指标为：外观：白色松散粉状物;SiO2含量：＞90%;水含量：≤6%;假密度：0.18～0.21克/厘米3;PH值（100%悬浊液）：6.7～7.5;灼烧失重（950℃，2小时）：≤9%;吸油值：2.4～2.7毫升/克;粒径：7～100nm;钠离子含量：≤1%;Fe2O3含量：≤0.1%;比表面积：≥250米2/克;细度：200目筛余物0%;折射率：1.45～1.46;真密度：2克/厘米3;本专利技术提供的浓硫酸诱发溶液中和水玻璃制白炭黑，由于使用了浓硫酸，而不是配制稀酸溶液，按常规处理后，不必再采用冷冻干燥法，临界压力法或恒沸蒸馏法及高温活化处理，从而减化了操作步骤，减少了设备和管路的腐蚀。中和反应是利用了前次制备白炭黑的母液为催化液，因而具有特殊的功效，不需要再加分散剂，这样就节省了原材，缩短了制备工艺的生产周期。也由于母液已被利用，洗涤液的PH值在6以上，就可以达到国家规定的排放标准，克服了稀酸中和法所带来的许多缺点。-->实施例将白炭黑的母液作为催化液，予热到20～60℃，在搅拌下，加入含SiO2浓度为8～20%水玻璃，使溶液的PH值为7～9，升温到不超过70℃，再同时计量加入上述浓度的水玻璃和浓硫酸，保持溶液的PH值不变。水玻璃加入量是母液体积的0.6～1.0倍，时间为20分钟，调节PH值为7～10，升温至70～100℃，保持40分钟。然后，再加浓硫酸，使溶液的PH值为2～5，停止加热，10分钟后进行过滤，滤出的母液备用。再用整个反应溶液体积1.2倍的80～100℃净水洗涤滤并，送喷雾干燥器干燥，成品装袋。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用浓酸催化法中和水玻璃制白炭黑的方法，其特征在于使用每次生产白炭黑的母液作为催化液，将含有ＳｉＯ↓［２］的水玻璃加入到催化液中，用浓硫酸在搅拌下，ＰＨ值保持在７～１０范围内，中和制得性能优异的白炭黑。

【技术特征摘要】
1、一种用浓酸催化法中和水玻璃制白炭黑的方法，其特征在于使用每次生产白炭黑的母液作为催化液，将含有SiO2的水玻璃加入到催化液中，用浓硫酸在搅拌下，PH值保持在7～10范围内，中和制得性能优异的白炭黑。2、按权利要求1所述的方法，其特征在于催化液需要予热到20～60℃，在搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：任连伟，姚世官，殷德宏，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]