Fremgang i syntesen av hvit karbon svart (Silisiumdioksyd / SiO2)
Hvit karbon svart er det generelle navnet på hvite pulverformige kiselsyre og silikatprodukter, hovedsakelig referert til utfelt silisiumdioksyd, gassfase silica, ultrafine silikagel og silikagel, inkludert syntetisk aluminiumsilikat og kalsiumsilikat.
1. Bruk av hvit karbon svart
Hvit karbon svart er mye brukt i syntese av gummi, syntetisk olje, maling, lys agent, isolasjon maling, elektroniske komponenter, thixotropic agent, fosfor precipitant, farge trykkplate fyllstoff, støpe mold release agent, og så videre. Karbon svart kan brukes som fyllmateriale i polyetylen og annen plast. Det kan forbedre den elektriske isolasjonen av kabelen på kabelen betydelig. Som lim på papir, kan det øke hvitheten og opaciteten av papir og forbedre sine mekaniske egenskaper og prydbarhet. Ved fremstilling av landbruksmidler, brukes hvit karbon svart som bærer eller fortynnet tynner som skal tilsettes til landbruket. På grunn av sin høye absorberbarhet, lett suspensjon, god affinitet og kjemisk stabilitet, kan den opprettholde effekten av produktet.
2, syntese prosess av hvit karbon svart
De viktigste produksjonsmetodene for hvit karbon svart er nedbør og gassfase, og hvit karbon svart i gassfase er hvite amorfe og gjennomskinnelige faste kolloidale nanopartikler (partikkelstørrelse mindre enn 100 nm), men fremstillingsprosessen er kompleks og produktet er dyrt, den nedbørsmetode har tradisjonell nedbørsmetode og spesiell nedbørsmetode, den tidligere refererer til svovelsyre, saltsyre, CO: vann. Den hvite karbon svart produsert av glasset brukes som det grunnleggende råmaterialet. Sistnevnte refererer til den hvite karbon svart produsert av de spesielle metoder, slik som supergravity teknologi, sol gel metode, kjemisk krystall metode, to krystalliseringsmetode eller revers micelle mikroemulsjonsmetode.
2,1 fumed silica
Kina startet småskala produksjon av fumed silica i 2O tallet 60-tallet. Bare tre selskaper produserte gassfase hvit karbon svart før 2002, hvorav to av dem var fire silisiumklorid, og den andre ble først realisert med metyl tre klorsilan, et biprodukt av organosilikon, for å fremstille gassfase svart karbon svart, kjent som gassfase som "nano silica black".
Kjemisk dampavsetning (CAV), også kjent som pyrolyse, tørr metode eller forbrenningsmetode, er vanligvis laget av siloksan, fire silisiumklorid, seks etylsiloksan, oksygen (eller luft) og hydrogen som reagerer ved høy temperatur.
Luften og hydrogen sendes til et syntetisk hydrolysat etter trykk, separasjon, kjøling, dehydrering, silikageltørking og støvfiltrering. Etter at de fire silisiumkloridmaterialer er sendt til destillasjonskolonnen, oppvarmes fordamperen og inndampes, og tørkingen og filtrert luft brukes som bærer til det syntetiske hydrolysatet, og de fire silisiumklorid fordampes ved høy temperatur. Når temperaturen er 1000 - 1800 C, blir gassfasen hydrolysert med en viss mengde hydrogen og oksygen (eller luft) ved høy temperatur på ca. 1800 grader C. Gassfase-silikapartikler er meget tynne, og gassen dannet aerosol , som ikke er lett å fange, slik at partiklene blir samlet inn i aggregatoren først og deretter samlet inn via en syklonseparator og deretter sendt ut. Syrenovnen bruker luft som inneholder ammoniakk for å rense det fumede silisiumdioksyd til pH-verdi på 4 - 6, som er ferdigprodukt.
Foreløpig er nedbørsmetoden vanlig brukt i industrien, og prosessruten er generelt som følger: Ved en viss temperatur fremstilles det industrielle vannglasset ved omsetning av kvarts (sand) og natriumhydroksyd for å lage en fortynnet løsning og deretter silisiumdioksydet utfelles under visse betingelser og deretter renses, filtreres, tørkes og knuses for å få produktet hvitt karbon svart. Det er mange metoder for nedbør, og syremetoden er den viktigste metoden i Kina.
2.2.1 syre metode
Syremetode er reaksjonen av oppløselig silikat med svovelsyre eller annen syre. Når reaksjonen når en viss pH-verdi, slutter den å legge til syre, aldring, filtrering, vasking og fjerning av N% SO, og få produktet etter tørking og knusing.
Et skjematisk diagram av prosessen med å forberede hvit karbon svart ved syre metode
Nøkkeltrinnet i syreprosessen er syreaddisjonen, som krever samtidig behandling av flere parametere. Det kan ses fra de materielle endringene i reaksjonsprosessen at egenskapene til produktet er relatert til de teknologiske kontrollbetingelsene. Det oppløselige silikatet blir først til en monomerkiselsyre, en del fortsetter å produsere løs flok (aggregering), og den andre produserer tett kolloid (gelvirkning).
2.2.2 karbonisering
Produksjonen av silisiumdioksyd ved karbonisering er basert på reaksjonen av karbondioksyd og oppløselig silikatoppløsning for å produsere vannfast Si02 etter filtrering, tørking, knusing og emballering.
Et skjematisk diagram over karboniseringsprosessen for å forberede hvit karbon svart
I denne prosessen er omdannelseshastigheten av natriumsilikat lav, og filtreringsanordningen er generelt nødvendig for å gjenvinne soda fra biprodukter for å redusere kostnadene. Det overflateaktive stoffet har også en effekt på ytelsen av hvit karbon svart. Det er bedre å bruke polyetylenglykol (6ooo) som et overflateaktivt middel i karbonisert svart karbon svart.
Den nye teknologien for sprøytekarbonisering er laget av CO-blandet gass og vannglass som råmateriale, ved hjelp av avansert teknologi og utstyr som sprøytekarbonisering, automatisk trykkfilterpress, roterende flash-tørking og annen avansert teknologi og utstyr for å gjøre aktiv (eller gjennomsiktig) karakter) hvit karbon svart. Denne prosessen har stort kontaktområde, rask reaksjonshastighet, lav produksjonskostnad og kontinuerlig produksjonskostnad. Produksjonsegenskapene, lav arbeidsintensitet, god produktkvalitet, stor visuell kapasitet, god lufttett, høy termisk effektivitet, åpenbar energibesparelse og strømsparing, miljøfordeler og økonomisk fordel er bemerkelsesverdige.
2.2.3 mineral dissosiasjon og andre nye prosesser
Ikke-metallmalm som råmateriale for å lage hvit karbon svart er diatomitt, proteinjord, serpentin, leire, fuktighetsjord, kaolin, wollastonitt, kvarts sand, sepiolitt, attapulgitt, flyveaske, zirkon, kullgang, gul fosformalm og så videre. Det er rapportert i litteraturen om at produksjonen av hvit karbon svart fra ikke-metallisk malm viser at den er økonomisk og teknisk mulig, og gir en ny måte for ressursutnyttelsen.
3. Konklusjon
(1) Silika har et bredt spekter av bruksområder og ulike produkter har forskjellige bruksområder. Det er presserende å vedta en enklere og mer økonomisk måte å produsere og forberede hvit karbon svart på.
(2) Det er nødvendig å gjennomføre systematisk forskning på fremstilling av silisiumdioksyd fra industriavfall (for eksempel gul fosforslagge) og utvikle en teknologisk og økonomisk gjennomførbar prosess.