[發(fā)明專利]白炭黑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210476264.5
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102923722A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 周敏;唐建強;唐志凡;彭令軍;唐任志;張潔
• 申請（專利權）人: 株洲興隆化工實業(yè)有限公司
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12
• 代理公司: 長沙丁卯專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 陳小蓮

技術領域

本發(fā)明涉及化工生產技術領域，具體涉及一種白炭黑的制備方法。

背景技術

白炭黑又名水合二氧化硅，目前常規(guī)生產方法主要有氣相法和沉淀法。其中，白炭黑主要用作硅橡膠的補強劑、涂料和不飽、樹脂增稠劑、天然橡膠和合成橡膠的補強劑、牙膏摩擦劑等。

沉淀法又分為傳統(tǒng)沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、鹽酸、CO₂與水玻璃為基本原料生產的二氧化硅，后者是指采用超重力技術、溶膠-凝膠法、化學晶體法、二次結晶法或反相膠束微乳液法等特殊方法生產的二氧化硅，其均為通過控制合成反應制備所需產品。為提高白炭黑產品的純度，目前一般先采用助濾劑對原料水玻璃溶液進行除雜。常用的水玻璃除雜助濾劑為硅藻土，但采用該助濾劑，在生產過程中極易產生滲漏現(xiàn)象，造成白炭黑產品的不合格，并增加了產品成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中采用硅藻土對原料水玻璃進行除雜導致制備得到的白炭黑產品質量較低的的技術問題，提供一種新的白炭黑制備方法，能有效避免生產過程中原料的二次污染，從而提高產品質量。

本發(fā)明的技術方案為：

一種白炭黑的制備方法，包括以下步驟：

S1、水玻璃除雜：將水玻璃固體溶解得到原料粗液，然后往原料粗液中加入白炭黑，過濾后得到合格的水玻璃溶液；

S2、白炭黑合成：將步驟S1得到的水玻璃溶液與濃硫酸混合，反應后得到白炭黑粗產物；

S3、白炭黑提純：對步驟S2得到的白炭黑粗產物進行壓濾、洗滌、打漿，干燥后得到白炭黑成品。

本發(fā)明還提供了一種白炭黑，所述白炭黑由本發(fā)明提供的制備方法制備得到。

本發(fā)明提供的白炭黑的制備方法，通過采用白炭黑替代硅藻土用作水玻璃除雜的助濾劑，且白炭黑可采用生產、包裝過程中所產生的地腳料，不僅可節(jié)約生產成本，還可減少其它雜質和微量元素的帶入，減輕后續(xù)生產工藝的負擔，提高白炭黑產品質量。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

本發(fā)明提供了一種白炭黑的制備方法，包括以下步驟：

S1、水玻璃除雜：將水玻璃固體溶解得到原料粗液，然后往原料粗液中加入白炭黑，過濾后得到合格的水玻璃溶液；

S2、白炭黑合成：將步驟S1得到的水玻璃溶液與濃硫酸混合，反應后得到白炭黑粗產物；

S3、白炭黑提純：對步驟S2得到的白炭黑粗產物進行壓濾、洗滌、打漿，干燥后得到白炭黑成品。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中，采用硅藻土作為水玻璃的助濾劑，容易在原料水玻璃中引入其它雜質，導致原料純度降低，因此會引起白炭黑產品質量的不穩(wěn)定。這是因為，硅藻土主要由無定形二氧化硅組成，其中含有少量的氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁以及有機雜質。

而本發(fā)明提供的白炭黑的制備方法中，通過采用白炭黑替代硅藻土用作水玻璃除雜的助濾劑，不僅可節(jié)約生產成本，還可減少其它雜質和微量元素的帶入，避免原料的二次污染，減輕后續(xù)生產工藝的負擔，穩(wěn)定白炭黑產品質量。

具體地，本發(fā)明中，采用白炭黑對原料粗液進行除雜在常溫下進行即可，其中所述原料粗液通過將水玻璃固體溶解而成。優(yōu)選情況下，以原料粗液中Na₂SiO₃的質量為基準，所述白炭黑的用量為0.3~1%。除雜時，白炭黑用量過低則不能充分起到除雜的效果；若過高，會導致生產成本增加。

為保證原料粗液中的雜質被白炭黑充分助濾，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，步驟S1中還包括往原料粗液中加入白炭黑后對混合體系進行攪拌的步驟。更優(yōu)選情況下，攪拌轉速為20~30轉/分。

本發(fā)明中，步驟S2中白炭黑合成以及步驟S3中白炭黑提純的方法均為本領域技術人員所公知，本發(fā)明沒有特殊限定。

沉淀法合成白炭黑的反應機理為：

Na₂SiO₃?+?H₂SO₄?=?Na₂SO₄?+?SiO₂·H₂O