[發明專利]一種利用高鋁粉煤灰制備白炭黑的方法和白炭黑有效
| 申請號： | 201310460371.3 | 申請日： | 2013-09-30 |
| 公開（公告）號： | CN104512896A | 公開（公告）日： | 2015-04-15 |
| 發明（設計）人： | 李會泉;賀建平;馬艷麗 | 申請（專利權）人： | 中國科學院過程工程研究所 |
| 主分類號： | C01B33/12 | 分類號： | C01B33/12 |
| 代理公司： | 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318 | 代理人： | 楊小蓉;王敬波 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 粉煤 制備 炭黑 方法 | ||
1.一種利用高鋁粉煤灰制備白炭黑的方法，包括：
（1）將粉煤灰進行研磨、磁選處理；
（2）將磁選后的粉煤灰與堿溶液混合后反應，經精制過濾獲得模數為0.4～1.5的脫硅液；
（3）將步驟（2）制得的部分脫硅液進行碳化處理，制得粗制白炭黑；
（4）將步驟（2）制得的其余脫硅液與步驟（3）制得的粗制白碳黑混合均勻，加熱反應，并精制過濾得模數為1.5～2.5的脫硅液；
（5）將步驟（4）制得的脫硅液加熱升溫至55～72℃，加入CO2含量為30～100%的混合氣體進行第一步碳化反應，反應完成后熟化；第二段加熱至75～92℃，在該溫度下計量加入CO2含量為30～100%的混合氣體進行第二步碳化反應，反應漿液經過濾得到碳化濾餅；
（6）對步驟5）得到的濾餅進行陳化處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中所述研磨為采用球磨機進行干磨，得到80～400目的粉體。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中所述磁選為采用磁場強度為2000～5000mT的磁選機進行磁選。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，磁選后粉煤灰中Fe2O3含量為0.3～0.6wt%。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，或者其混合物。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟2）中所述堿溶液為氫氧化鈉溶液，濃度為100～200g/L，粉煤灰在粉煤灰與堿溶液混合物中的固體含量為20～50wt%。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2）所述反應條件為將混合物料加熱至80～120℃，在該溫度下反應0.5～3.0h。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3）所述碳化步驟包括向步驟（2）制得的部分脫硅液中加入水，將Na2SiO3濃度調至100～300g/L，加熱至60～100℃，在該溫度下通入CO2含量為30～100%的混合氣體進行碳化反應，溶液pH值降低至9.0～10.0停止反應。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4）中所述碳化濾餅的添加量為100～300g/L。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4）反應溫度為120～190℃，過濾溫度為60～90℃。
11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5）一步碳化反應終點pH值為10～11。
12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5）二步酸化反應終點pH值為8.5～9.5。
13.根據權利要求1～12任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟7）：
將步驟（6）得到的陳化濾餅輸入打漿槽中，加入80～90℃的熱水配制成固含為10～15wt%的懸浮液，添加KH系列改性劑0.1～0.5kg/m3，打漿60～120min，漿料經過離心噴霧干燥制備成低、中、高端橡膠制品用白炭黑產品、特種用途的工程塑料、涂料、飼料、硅橡膠等專用白炭黑產品。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，步驟（7）中所述的KH系列改性劑包括KH-550偶聯劑，KH-560偶聯劑，KH-570偶聯劑，KH-580偶聯劑，KH-602偶聯劑，KH-171偶聯劑和KH-172偶聯劑中的一種或多種。
15.根據權利要求1～14任一方法制備的白炭黑。
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