[發明專利]一種用石英粉生產橡膠添加劑的方法

有效

• 申請號: 201610328102.5
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN106044780B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 李智民;楊福春
• 申請（專利權）人: 李智民
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;C08K3/36
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 茹牡花

技術領域

本發明屬于添加劑技術領域，具體涉及一種用石英粉生產橡膠添加劑的方法。

背景技術

1)石英是地球表面分布最廣的礦物之一，儲量豐富。在石英粉碎加工過程中，會產生大量副產品。此類副產品主要來自通過收塵器收集到的大量粉塵，此類粉塵粒度小，白度低，不滿足產品外售條件。同時，由于副產品生產地和目前的使用地之間運輸成本大于其銷售價格，使其很難銷售。因此生產企業只能將其作為廢粉處理。同時在無機硅相關生產企業中，通過收塵設施收集的微硅粉具有和石英粉相同的特征，企業難以利用，只能暫時堆存，給企業造成浪費，同時造成二次揚塵污染。

2)工業窯爐,特別是以煤為燃燒介質的窯爐在運行中會產生大量的氣體，這些氣體含有較高的二氧化碳。在實際生產中，往往將這些二氧化碳氣體直接排入大氣，造成二氧化碳氣的浪費，加劇溫室效應演化。因此如果能充分利用窯爐燃(煅)燒過程中產生的二氧化碳氣，將有利于環保，有利于支持能源循環利用。

3)上述的石英廢粉通常作為廢棄物堆存，增加企業生產成本，易造成粉塵污染。同時煤窯煅燒產生的氣體未得到有效利用，造成資源的浪費。

4)目前國內外工業上沉淀法生產水合二氧化硅，技術路線為強酸法，即用強酸如硫酸或鹽酸等對硅酸鈉溶液進行分解生產水合二氧化硅。生產企業大多以石英為原料，利用硫酸等強酸制取水合二氧化硅，其優點是工藝成熟，工藝流程短等，缺點是環境污染較大，浪費礦產資源。碳酸法見諸資料介紹，目前尚無應用于工業生產的案例明確報道。

如專利公開號CN101993085A公開的“一種粉煤灰生產牙膏用白炭黑的方法”專利，存在著回溶流程、二次碳分流程復雜、生產過程損耗大的不足；再如CN102424392A公開的“一種綜合利用微硅粉制備白炭黑聯產納米碳酸鈣的方法”需在碳分反應過程中添加添加劑，產品質量穩定性不易控制。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術中存在的問題，提供工藝簡單、損耗小、產品質量穩定易控制的一種用石英粉生產橡膠添加劑的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種用石英粉生產橡膠添加劑的方法，其中：包括以下步驟：

1)將硅含量≥90％、粒度大小為0.1～50μm的石英粉與濃度為60～200g/L的苛性堿溶液按照水玻璃模數為1.5～2.5的質量比混合成漿液；

2)再用管道化溶出或者壓煮器設備將步驟1)混合好的漿液在80～130℃的溫度下反應30min～120min，制備出含雜質的水玻璃溶液；

3)將步驟2)制備的水玻璃溶液加清潔水稀釋到金屬氧化物為20～90g/L區間，制得混合液，將混合液按照常規的液固分離流程進行液固分離，濾出的液體導入水玻璃溶液儲槽中；

4)在反應體積為V的碳分槽內加入V1體積的清潔水，作為底水，開啟碳分槽內的攪拌裝置，一邊攪拌一邊將步驟3)制備的水玻璃溶液先按V2的體積導入碳分槽內作為底堿，混合均勻，再開啟碳分槽的加熱裝置，待碳分槽內混合液達到80～97℃的溫度后，保持溫度在80～97℃下，通入V_gQ1 m³/h的濃度為28％～40％的CO₂，當混合液pH值達到9～11后，再按照V_wQ m³/h的流量連續通入步驟3)中的水玻璃溶液，同時將CO₂通入量調整為V_gQ2 m³/h，使pH值達到9.5～10.5，且水玻璃溶液的通入時間到(V-V1-V2)/V_wQ時，停止通入CO₂；得到漿液；其中，V1與V的關系為0.3～0.75：1，V2的加入量是底水和底堿的混合溶液中金屬氧化物含量在1～25g/L，V_gQ1與V的關系為5～40:1，V_gQ2與V的關系為5～40:1；

5)將步驟4)制得的漿液，按照常規的液固分離流程進行液固分離，將分離的濾餅酸洗滌、干燥，制得橡膠添加劑。

所述的步驟4)中所使用的CO₂氣體為焦煤和石灰石混合、煅燒、凈化后的CO₂氣體或固態CO₂通過加入空氣稀釋后的混合氣體。