[发明专利]沉淀水合二氧化硅的喷雾—流化床造粒方法

说明书

本发明属于沉淀水合二氧化硅的造粒方法。

沉淀水合二氧化硅俗称白炭黑，广泛用于橡胶、造纸、农药、涂料、油漆、油墨、粘合剂等方面。由于其优良的橡胶补强性能，橡胶行业用量最大。沉淀水合二氧化硅掺入橡胶进行混炼时，其外形对混炼操作影响很大。粉状产品混炼时吃粉慢，混炼时间长；粉尘飞扬大，造成损失，同时使操作环境恶化。而造粒产品吃粉快，混炼时间短、粉尘飞扬少，改善了操作环境。

沉淀水合二氧化硅的生产流程如图1：

经反应、过滤、洗涤后的滤饼，含水一般为80～85％，需经干燥才能作为产品使用。目前主要的干燥方式有：离心式喷雾干燥、压力式喷雾干燥和旋转闪蒸干燥。用这些干燥方式获得了产品均为细粉，粒径小于50μm。

美国专得4.336.219介绍的造粒方法是，在螺旋混合机中，将粉状沉淀水合二氧化硅与33％的硬脂酸铵悬浮液混合成粒，然后再干燥。日本专利8256.314介绍的造粒方法是：用高速搅拌机把滤饼(含水86％)重新浆化后，在高压过滤机中以30kg/cm²压力进行脱水，所得滤饼含水72％，将此滤饼粉碎后用热风干燥。前者经两次干燥，后者需要高压设备。

本发明的造粒方法，是将含水约85％的滤饼打成浆，然后喷入气——固流化床中，热气流穿过床层，喷入的液滴涂于流化床层的粒子表面，接收床层热量和流化介质的热量使水分蒸发，析出的固体附着在粒子表面使粒子长大。或者液滴涂布于粒子表面后，来不及干燥而相互粘结，使粒子长大。还有的液滴喷入后未及与固体粒子结合即已干燥，这种小粒子或被扬折带出，或留存在床层中成为新粒子长大的“种子”。

在床层中同时也存在着相反的过程。即由于流化介质的通过，造成床内粒子相互撞击，以及冷液喷入热床层使粒子内部产生热应力，使粒子破碎，尺寸减小。

当床层内长大速率与破碎速率相等时，粒子的平均尺寸不再变化而达到一稳定值，这时的操作趋于稳定而可连续。即料液不断喷入，床层粒子在某一稳定尺寸范围内连续卸出。

本发明的特点是干燥与造粒同时进行，一步完成。在造粒过程中不添加任何粘结剂。蒸发水量只为滤饼所含水量，无额外的水分加入。

图1是沉淀水合二氧化硅的生产流程图。

实施例

在筛板板体直径为2.40m的流化床中装入起床用的造粒白炭黑，送入热风使其处于正常的流化状态。往床层喷入料浆，维持床层温50～150℃，一般为60～120℃，待操作稳定后连续出料，每小时可保产品50～100kg。

产品平均粒径为0.4～0.6mm，小于125μm粒径的细粉重量百分比低于15％。

标准规定沉淀水合二氧化硅的正常吃粉时间为18min，我院粉状产品的吃粉时间为17min，而造粒产品的吃粉时间为10min，较粉状产品缩短7min，比标准缩短8min。