[发明专利]一种煤矸石无氧高温煅烧热活化制备白炭黑的方法

摘要

本发明涉及一种煤矸石无氧高温煅烧热活化制备白炭黑的方法，属于煤化工技术领域。本发明的目的是克服现有以煤矸石为原料制备白炭黑的工艺中存在原料成本高、锻烧温度难以控制等缺陷。本发明将粉磨后的煤矸石首先在无氧条件下高温煅烧热解，热解后的煤矸石进入酸浸槽浸取，过滤后以酸式铝液为原料来制备偏铝酸钠，再利用碱法提取滤渣中的二氧化硅碱式浸取液为原料，采用碳化反应法制备白炭黑。本发明的制备白炭黑的工艺，不需添加助剂，节约了能源和资源；锻烧炉内温度均匀可控，锻烧产物质量稳定活性高；碳质燃烧热的利用更加充分。

主权项

一种煤矸石无氧高温煅烧热活化制备白炭黑的方法，其特征在于包括下列步骤：1)先将煤矸石研磨得到50～200目煤矸石粉，粉磨后的煤矸石在无氧条件下以500℃～700℃高温煅烧热解1～2h；2)向第1)步热解后的煤矸石粉中加入酸液，在酸液中浸取2～3h，酸液和煤矸石粉的固液比为1∶4～8，浸取温度为60～80℃；所述酸液为3～5mol/L盐酸溶液，6～8mol/L硫酸溶液，5～7mol/L硝酸溶液中的一种；3)过滤第2)步酸化后的煤矸石粉，向滤液中加入2～10mol/L的NaOH溶液，调节pH为11～13，使红色沉淀析出；4)对第3)步得到的反应物再次过滤，得到的红色沉淀加入到质量浓度为10％～50％的NaOH溶液中，固液比1∶1～2，然后将温度加热至80～100℃恒温反应1～2h，过滤，蒸发浓缩滤液得到波美度43～45的水玻璃；5)向第4)步得到的水玻璃中加入表面活性剂，添加量为水玻璃质量的0.5％～2％，然后在50～80℃温度下通入CO2气体，溶液逐渐变为乳白色，当体系pH为9～10时停止通入CO2气体，常温陈化0.5～1h；其中，表面活性剂为分子量为6000的聚乙二醇、分子量为4000的聚乙二醇、分子量为2000的聚乙二醇中的一种；6)陈化结束后，将第5)步的反应物放入超声振荡器中并在50～80℃温度下处理0.5～1h，过滤，沉淀物用无水乙醇洗涤3～5次，然后用蒸馏水洗涤至PH值为6～8，干燥后，将得到的固体在400～600℃下高温灼烧1～3h，得到白炭黑产品。