[发明专利]一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法

权利要求书

1.一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其采用并流碳分法工艺，按照碳分塔内有效反应体积为1m3计量和计算，其制备方法步骤如下：

（1）将工业水玻璃原液进行浓度调整；

（2）将工业水玻璃原液泵入碳化塔，搅拌均匀，所述泵入碳化塔内的硅酸钠量为26L，温度为常温；

（3）保持步骤（2）中的搅拌状态，同时并流加入CO2和工业水玻璃原液；

（4）待工业水玻璃原液全部进入碳化塔后，继续通CO2时间为30min，实时监测溶液pH值，通气直到pH为9-10，溶液中SiO2含量为2g/L以下； 

（5）沉降分离：将步骤（4）中碳化后的溶液进行沉降分离，其中溢流为碱液，使用叶滤机进行过滤，底流使用的滤液为850L；

（6）三次水洗涤：对步骤（5）的底流进行三次水洗涤，三次洗水的水量分别为200L，总计600L ，水温为80℃，滤饼约200kg，含水率80%，三次洗液混合，混合后洗液成分：Na2O2.48g/L，SiO2约0.64 g/L； 

（7）酸洗：使用98%工业硫酸3-3.5L，纯水200L，酸洗温度80℃，时间为30min，当测定洗液pH为3-4时即为酸洗终点； 

（8）二次水洗：水量分别为200L，总计400L，水温为80℃，酸洗和两次水洗洗液混合，测得Na2O浓度为0.4-1.6g/L，滤饼约200kg，含水率80%，干重35-40kg，该滤饼即为粗白炭黑；

（9）喷雾干燥：将粗白炭黑加入水成为混合液，其中水的温度为20℃，液固比为6：1，然后对混合液进行打浆，时间为50min，将混合液置于闪蒸干燥器中，同时通入来自压缩式段储气罐的窑气CO2进行喷雾，所述CO2的体积浓度为44%，干燥完毕后得白炭黑成品；

（10）将生石灰煅烧、消化、净化生成石灰乳，将配置好浓度的石灰乳液移入水热反应釜中，加入滤液（Na2CO3溶液）进行苛化，然后进行沉降分离、过滤、洗涤，其中溢流经过滤后蒸发得到成品碱液，底流的反应产物经脱水、干燥、粉碎得到轻质碳酸钙产品。

2.根据权利要求1所述的一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其步骤（1）中工业水玻璃浓度：Na2O为63.11g/L，SiO2为117.14 g/L。

3.根据权利要求1所述的一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其步骤（3）中加入并流液（工业水玻璃原液）总量为340L，并流时间为90min，CO2浓度为40%，并流通气时间为90 min。

4.根据权利要求1所述的一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其步骤（4）中CO2浓度为40%，碳化过程耗CO2总体积（包括并流）：11.45-15m3。

5.根据权利要求1所述的一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其步骤（5）中滤液成分：Na2O为19.36g/L，SiO2为1.63 g/L。

6.根据权利要求1所述的一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其步骤（9）中喷雾塔进口温度为390-450℃，喷雾塔出口温度为95-112℃，雾化器频率为300Hz。

7.根据权利要求1所述的一种工业水玻璃并流碳分生产白炭黑的制备方法，其特征在于：其步骤（10）中苛化反应在90℃条件下进行，搅拌速度为400rpm，搅拌时间为45min。