[发明专利]一种利用气化渣制备橡胶用复合碳质超细粉体材料的方法

说明书

本发明公开了一种利用气化渣制备橡胶用复合碳质超细粉体材料的方法，其特征在于，采用气化渣制备碳质超细粉体材料，控制碳质超细粉体材料中碳含含量为50％～70％，然后通过超细立磨进行机械活化处理后将碳质超细粉体材料添加到橡胶中即可。本发明的目的是提供一种利用气化渣制备橡胶用复合碳质超细粉体材料的方法，助该方法可将气化渣回收的碳质超细粉体材料用于橡胶行业，即可降低原有的资源消耗问题，又可降低橡胶的生产成本，更能解决煤气化渣的资源化利用问题。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用和橡胶领域领域，尤其涉及一种利用气化渣制备橡胶用复合碳质超细粉体材料的方法。

背景技术

目前，煤炭仍然占据着我国能源消费的主导地位，为改变我国煤炭在节能环保方面的现状，提升我国煤炭资源清洁利用技术，煤化技术应运而生，我国现有煤化工的主要产品产能、产量已连续多年保持世界第一。仅2019年我国煤(甲醇)制烯烃产能为1582万吨，煤制气产能为51.1亿m3，煤制乙二醇产能为483万吨，煤制油产能921万吨。伴随我国煤制油、气产量的逐年增加，气化渣产生量也随之增大。据统计，近年来我国气化渣年排放量大约为2700万吨。因此，亟待研发一种气化渣资源化利用新方法。

目前，气化渣的处理方式主要采用堆存与填埋的方式，不仅占用大量的土地，还污染周边环境。国内外虽有相关煤气化渣的研宄报道，但多存在于实验室研究阶段，且多集中在建材建工，农业土壤修复，道路建设等领域。而关于回收气化渣中碳质超细粉体材料方面的研究和应用技术还未见报道。而我国橡胶行业年消费量巨大，仅2019年我国橡胶制品产量达4979.3万吨，各类助剂添加总和更是超过橡胶总量的40％以上，不仅提升了橡胶的生产成本，还增大了资源的消耗量。若能寻求一种即可降低资源消耗，又能降低橡胶生产成本的方法，对于橡胶产业意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用气化渣制备橡胶用复合碳质超细粉体材料的方法，助该方法可将气化渣回收的碳质超细粉体材料用于橡胶行业，即可降低原有的资源消耗问题，又可降低橡胶的生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种利用气化渣制备橡胶用复合碳质超细粉体材料的方法，采用气化渣制备碳质超细粉体材料，控制碳质超细粉体材料中碳含量为50％～70％，然后通过超细立磨进行机械活化处理后将碳质超细粉体材料添加到橡胶中即可。

进一步的，机械活化处理的条件为：活化时间为30～90min，粒度分布D50为0.5～2μm，D90为1～5μm，比表面积≥1500cm2/g，表观堆积比重为0.1～0.3g/cm³。

进一步的，制备的复合碳质超细粉体材料在橡胶中添加比例为5％～15％，其拉伸强度可以达到21～23MPa、伸长率600～620％、硬度可以达到67～70°A与未添加该材料前橡胶性能相近。

进一步的，采用气化渣制备碳质超细粉体材料的具体过程包括：将气化渣送入到料仓中，在料仓顶部通过设置水流化装置将水与气化渣进行均混和流化态处理，然后由引流器进入到旋流分离装置中，在剪切力场和纵向流场协同作用下，将碳质材料与气化渣进行高效分离，再经固液分离器分离，水返回到原

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

采用本发明可以使回收的碳质超细粉体材料在橡胶中应用，在不影响橡胶综合性能的前提下可以使该材料在橡胶中的添加量达到5％～15％，不仅可以节约橡胶中助剂资源，还可以降低生产成本，更能解决煤气化渣的资源化利用问题。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明碳质超细粉体材料的制备工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：