[发明专利]一种生产活性白炭黑的方法

说明书

本发明涉及以含无定型二氧化硅的植物、矿物为原料生产白炭黑的方法。

目前国内外产生白炭黑的传统方法是气相法和沉淀法。国内最近又推出了一种稻壳直接燃烧法。气相法可以生产优质白炭黑，但是工艺要求严格，生产成本高，不能适应各行业多种用途对白炭黑的大量需求。沉淀法是当前国内采用的主要方法，该法要消耗大量的氢氧化钠和强酸，成本也较高。另一种稻壳直接燃烧法，设备简单，生产成本低但其产品难以有活性，外观颜色差、用途窄、燃烧烟气又容易污染环境。

本发明提出了一种类似沉淀法，但又从实质上改变了原工艺的方法，生产白炭黑，使生产成本降低，而产品具有活性，颜色纯正，满足多种用途的需要。

本发明采用含无定型二氧化硅的植物(如稻壳、稻草、麦草等)的炭化物或其燃烧后的灰烬以及含无定型二氧化硅的矿物(如硅藻土等)为生产原料，在原料中加入碳酸钠(或碳酸钾)水溶液，在反应釜中加热煮沸1～2小时，原料中的无定型二氧化硅与碳酸钠流水溶液发生如下反应：

    (1)

将煮沸的溶液过滤，滤渣可返回重新使用。滤液在冷却过程中有大量的SiO₂胶状沉淀析出，析出时发生如下反应：

  (2)

将沉淀滤出经洗涤、干燥、粉碎制得活性白炭黑。

从(1)和(2)式看出，滤液中碳酸钠不消耗可作为浸取液重新使用。

本发明同已有技术相比较，它集中了现有生产白炭黑方法的优点，克服了它们的不足。本方法原料易得、工艺简单，浸取液可循环使用，生产成本低，不使用强酸、强碱，工作环境安全，没有环境污染。本方法的产品具有活性，颜色纯正，可满足不同用途的需要。

下面用具体实施例来说明本发明。

称取0.5吨炭化稻壳和8米³浓度为10％的碳酸钠水溶液，放入反应釜中加热煮沸1.5小时。然后过滤，滤液在沉淀槽中冷却析出水合SiO₂胶状沉淀，将沉淀滤出，洗涤至中性，在150℃下烘干，粉碎后得到白炭黑产品。