[發(fā)明專利]一種通過(guò)含硅原料制備高純白炭黑的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710841685.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN109516466A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽(yáng)曉平;鮑瑞;毛評(píng)生;毛亮程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南行者環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/12
• 分類號(hào): C01B33/12
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

本發(fā)明公開了一種通過(guò)含硅原料制備高純白炭黑的方法，具體包括如下步驟：將含硅原料與氫氧化鈉充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍@得混合原料；將混合原料進(jìn)行氧化焙燒，然后高壓浸出、過(guò)濾獲得濾液，濾液加純水稀釋得到高純水玻璃；在高純水玻璃中添加藥劑；再進(jìn)行沉降和過(guò)濾、干燥，經(jīng)過(guò)煅燒得到高純白炭黑。本發(fā)明包括高純水玻璃的制備和白炭黑的制備兩個(gè)過(guò)程，整個(gè)過(guò)程避免采用硫酸，因此更為環(huán)保；其路線新穎、原料選擇性大、制備工藝緊湊，采用該方法制備的白炭黑純度極高、質(zhì)量極穩(wěn)定、雜質(zhì)種類和含量可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)和材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)含硅原料制備高純白炭黑的方法。

背景技術(shù)

白炭黑是白色粉末狀無(wú)定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，其為多孔性物質(zhì)，其組成可用SiO₂·nH₂O表示，其中nH₂O是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸，不溶于水、溶劑和酸(氫氟酸除外)。耐高溫、不燃、無(wú)味、無(wú)嗅、具有很好的電絕緣性。

白炭黑的用途十分廣泛，可以用作天然橡膠和合成橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑、牙膏摩擦劑等。也可以作為一種環(huán)保、性能優(yōu)異的助劑，主要用于橡膠制品(包括高溫硫化硅橡膠)、紡織、造紙、農(nóng)藥、食品添加劑領(lǐng)域。目前，主要用于橡膠制品、農(nóng)業(yè)化學(xué)制品、日用化工制品、膠結(jié)劑、抗結(jié)塊劑、造紙?zhí)盍稀㈦娮臃庋b材料、樹脂復(fù)合材料、塑料、涂料、橡膠、染料、陶瓷、密封膠、粘結(jié)劑、玻璃鋼制品、藥物載體、抗菌材料、化妝品等。

專利申請(qǐng)?zhí)?01410700622.5公開了一種白炭黑的制備方法，采用鈉長(zhǎng)石分解、氣體吸收水解、氨解、粗制和精制白炭黑的方法得到白炭黑的方法，但是這種方法能夠采用的原料較為單一，反應(yīng)過(guò)程中需要添加氨氣，生產(chǎn)成本高，而且產(chǎn)物中的氟化氨對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題較為突出。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210476263.0公開了一種白炭黑的制備方法及白炭黑，這種方法需要加入濃硫酸對(duì)水玻璃進(jìn)行脫水，然后在其中加入水進(jìn)行洗滌，濃縮過(guò)濾，干燥得到白炭黑的一種方法，這種方法由于對(duì)原料沒(méi)有進(jìn)行處理，因此產(chǎn)品的質(zhì)量極不穩(wěn)定，雜質(zhì)種類和含量很難控制，采用不同原料的水玻璃會(huì)得到不同雜質(zhì)元素的白炭黑，極大的影響了白炭黑的應(yīng)用。

因此，為了解決上述技術(shù)問(wèn)題的缺陷，亟需研發(fā)一種全新的白炭黑制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種通過(guò)含硅原料制備高純白炭黑的方法，該方法總結(jié)了一種對(duì)原料選擇性大、制備工藝緊湊、產(chǎn)品純度極高的一種白炭黑的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種通過(guò)含硅原料制備高純白炭黑的方法，具體包括如下步驟：

步驟1：將含硅原料與氫氧化鈉充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍@得混合原料；

步驟2：將混合原料進(jìn)行氧化焙燒，然后高壓浸出、過(guò)濾獲得濾液，濾液加純水稀釋得到高純水玻璃；

步驟3：在高純水玻璃中添加藥劑；

步驟4：再進(jìn)行沉降和過(guò)濾、干燥，經(jīng)過(guò)煅燒得到高純白炭黑。

進(jìn)一步地，氫氧化鈉的添加量為所述含硅原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.0-30.0％，更進(jìn)一步地，氫氧化鈉的添加量為所述含硅原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20.0％。

基于上述制備高純白炭黑的方法，氧化焙燒的溫度為700-1300℃，更優(yōu)選地，氧化焙燒的溫度為1000℃。

基于上述制備高純白炭黑的方法，氧化焙燒的時(shí)間為1-8h，更優(yōu)選地，氧化焙燒的時(shí)間為6h。

優(yōu)選地，基于上述制備高純白炭黑的方法，高壓浸出的壓強(qiáng)為6-12MPa，更優(yōu)選地，高壓浸出的壓強(qiáng)為8MPa。