[发明专利]一种用煤矸石生产白炭黑的方法

摘要

本发明涉及一种煤矸石生产白炭黑的方法，属于煤化工技术领域。本发明通过高温焙烧使煤矸石中的高岭石分解成SiO2和Al2O3，加入酸后并加热浸泡，使其中的Al2O3和其他金属离子生成可溶性盐，然后过滤，再将滤渣碱熔，使滤渣中的石英和SiO2转化为可溶性硅酸盐；再在熔融的硅酸盐中加入水，通过水淬使硅酸盐碎裂，然后静置、过滤、浓缩得到水玻璃；再加入有机溶剂并通入CO2气体，经陈化，洗涤，过滤，所得胶体烘干并灼烧得到白炭黑。本发明以煤矸石为原料生产白炭黑降低了生产成本，并且解决煤矸石的废物利用问题。本发明在生产过程中产生的废水可以相互中和，减少含SO42-的废水排放对设备和环境的影响。

主权项

一种煤矸石为原料制备白碳黑的方法，其特征在于包括下列步骤：1)将煤矸石于650～750℃焙烧1～2.5h；然后在60～100℃下加入到浓度为10％～98％的硫酸溶液中浸泡2～5h；煤矸石与硫酸溶液质量比1∶5～8；2)将第1步得到的酸浸后煤矸石过滤，滤渣用60℃～80℃的蒸馏水，洗至PH值至6～8，再将滤渣加入到20％～50％的Na2CO3溶液中，并将温度加热至300～400℃碱熔1～2h，滤渣与Na2CO3溶液的质量比为1∶1～2；3)将第2步得到的碱熔后的滤渣倒入水中，浸泡2～5h，然后过滤，蒸发浓缩滤液到43～48波美度得到水玻璃，滤渣与水的质量比为1∶20～80；4)向第3步得到的水玻璃中加入有机溶剂，同时以100～500ml/min的速度向混合溶液中通入CO2气体，搅拌反应2～3h，直到出现完全絮状沉淀，再在60～80℃温度条件下静置1～2h；其中，有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮的一种或二种以上的混合物，水玻璃与有机溶剂的质量比为1∶0.5～3；5)将第4步得到的静置物采用60℃～80℃的蒸馏水洗涤至PH值至6～8，过滤后将陈化得到的凝胶在不高于200℃的条件下烘干至沉淀中水分含量小于10％，最后在400～600℃的条件下高温灼烧1～3h，即可得到产品白炭黑。