Edistyminen valkoisen hiilimustan (piidioksidia / SiO 2)
Valkoinen hiilimuste on valkoisen jauheen amorfisen piihapon ja silikaattien yleinen nimi, joka viittaa pääasiassa saostettuun piidioksidiin, kaasufaasisilikaumasta, ultrakevyestä silikageelistä ja silikageelistä, mukaan lukien synteettinen alumiinisilikaatti ja kalsiumsilikaatti.
1. Valkoisen hiilimustan käyttö
Valkoista hiilimustaa käytetään laajasti kumin, synteettisen öljyn, maalin, kevyen aineen, eristemassan, elektronisten komponenttien, tiksotrooppisen aineen, fosforin saostimen, värillisen painolevyn täyteaineen, valumuotinmuodostusainetta jne. Synteesissä. Hiilimustetta voidaan käyttää täyttömateriaalina polyetyleenissä ja muissa muoveissa. Se voi merkittävästi parantaa kaapelin sähköeristystä kaapelilla. Paperiliiman avulla se voi lisätä paperin valkoisuutta ja läpikuultavuutta sekä parantaa sen mekaanisia ominaisuuksia ja koristeellisuutta. Maatalouden kemikaalien valmistuksessa käytetään valkoisen hiilimustan kantaja-aineena tai laimeana ohuempana maataloudelle. Koska se on korkea absorptio, helppo suspensio, hyvä affiniteetti ja kemiallinen stabiilius, se voi säilyttää tuotteen tehon.
2, valkoisen hiilimustan synteesiprosessi
Valkoisen hiilimustan tärkeimmät tuotantomenetelmät ovat saostus ja kaasufaasi, ja valkoisessa hiilimustassa kaasufaasissa on valkoinen amorfinen ja läpikuultava kiinteä kolloidinen nanopartikkeli (partikkelikoko alle 100 nm), mutta valmistusprosessi on monimutkainen ja tuote on kallis, saostusmenetelmällä on perinteinen saostusmenetelmä ja erityinen saostusmenetelmä, viimeksi mainittu tarkoittaa rikkihappoa, kloorivetyhappoa, CO: vettä. Perusraaka-aineena käytetään lasin tuottamaa valkoista hiilimustaa. Jälkimmäinen viittaa valkoisiin hiilimustteihin, joita tuotetaan erityismenetelmillä, kuten supergravity teknologialla, sol geelillä menetelmällä, kemiallisella kide menetelmällä, kahdella kiteytysmenetelmällä tai käänteisellä micella-mikroemulsiomenetelmällä.
2.1 höyrystetty piidioksidi
Kiina aloitti savustetun piidioksidin pienimuotoisen tuotannon 2-luvulla 60-luvulla. Vain 3 yritystä tuotti kaasufaasihiilimustaa ennen vuotta 2002, joista kaksi oli neljää piikloridia ja toinen toteutettiin ensin metyyli-3-organosilikon sivutuotteella, joka tuotti kaasufaasimusta hiilimustaa, yleisesti tunnettu kuten "nano-silika-musta".
Kemiallinen höyrykerrostus (CAV), joka tunnetaan myös nimellä pyrolyysi, kuiva menetelmä tai polttomenetelmä, valmistetaan yleensä siloksaanista, neljästä piikloridista, kuudesta etyylisiloksaanista, hapesta (tai ilmasta) ja vedystä, jotka reagoivat korkeassa lämpötilassa.
Ilma ja vety lähetetään synteettiseen hydrolysaattiin paineen, erottamisen, jäähdytyksen, dehydraation, silikageelikuivauksen ja pölyn suodatuksen jälkeen. Sen jälkeen, kun neljä piiklooridimateriaalia on lähetetty tislauskolonniin, haihdutin kuumennetaan ja haihdutetaan ja kuivausta ja suodatettua ilmaa käytetään synteettisen hydrolysaatin kantajana ja neljä piikloridia haihdutetaan korkeassa lämpötilassa. Kun lämpötila on 1000 - 1800 ° C, kaasufaasi hydrolysoidaan tietyllä määrällä vetyä ja happea (tai ilmaa) korkeassa lämpötilassa, joka on noin 1800 astetta C. Kaasufaasihiukkaset ovat erittäin ohuita ja kaasun muodostunut aerosoli , jota ei ole helppo kaapata, niin että hiukkaset kerätään ensin aggregatorissa ja kerätään sitten sykloniseparaattorin läpi ja lähetetään sitten pois. Happamainen uuni käyttää ammoniakkia sisältävää ilmaa savutetun piidioksidin puhdistamiseksi pH-arvoon 4 - 6, joka on valmiin tuotteen.
Tällä hetkellä saostumismenetelmää käytetään yleisesti teollisuudessa ja sen prosessireitti on yleensä seuraava: tietylle lämpötilalle teollinen vesilasi valmistetaan kvartsin (hiekan) ja natriumhydroksidin avulla, jolloin saadaan laimea liuos ja sitten piidioksidi saostetaan tietyissä olosuhteissa ja sitten puhdistetaan, suodatetaan, kuivataan ja murskataan tuotteen tuottamiseksi valkoiseksi hiilimustaksi. On olemassa monia menetelmiä saostumista, ja hapon menetelmä on tärkein menetelmä Kiinassa.
2.2.1 happomenetelmä
Hapan menetelmä on liukoisen silikaatin reaktio rikkihapolla tai muulla hapolla. Kun reaktio saavuttaa tietyn pH-arvon, se lopettaa hapon, vanhenemisen, suodattamisen, pesun ja N% SO: n lisäämisen ja saa tuotteen kuivauksen ja murskaamisen jälkeen.
Kaavamainen piirros valkean hiilimustan valmistamisesta happomenetelmällä
Happoprosessin avainvaihe on hapon lisäysprosessi, joka edellyttää useiden parametrien samanaikaista käsittelyä. Reaktioprosessissa tapahtuneista materiaalimuutoksista voidaan nähdä, että tuotteen ominaisuudet liittyvät teknologisiin kontrolliolosuhteisiin. Liukoinen silikaatti muuttuu ensin monomeeriseksi piihapoksi, toinen osa tuottaa edelleen löysää floccia (aggregaatiota) ja toinen tuottaa tiheää kolloidia (geeliaktiivisuus).
2.2.2 Hiiltyminen
Piidioksidin tuotanto hiiltymällä perustuu hiilidioksidin ja liukoisen silikaattiliuoksen reaktioon veden kiinteän Si02: n tuottamiseksi suodatuksen, kuivauksen, murskaamisen ja pakkaamisen jälkeen.
Kaavamainen kaavio hiilenprosessista valkoisen hiilimustan valmistamiseksi
Tässä prosessissa natriumsilikaatin muuntokurssi on alhainen ja suodatuslaite on yleensä tarpeen kerätä natriumhydroksidituotteita sivutuotteista kustannusten pienentämiseksi. Pinta-aktiivinen aine vaikuttaa myös valkoisen hiilimustan suorituskykyyn. On parempi käyttää polyetyleeniglykolia (6ooo) pinta-aktiivisena aineena hiiltyneessä hiilimustassa.
Uusi hiilikuitustekniikka on valmistettu CO-sekakaasusta ja vesilasista raaka-aineena käyttämällä kehittynyttä tekniikkaa ja laitteita, kuten suihkutusautoilua, automaattista puristussuodatinta, pyörivää flash-kuivausta ja muuta kehittynyttä teknologiaa ja laitteita aktiivisen (tai läpinäkyvän) luokka) valkoinen hiilimusta. Prosessilla on suuri kosketuspinta-ala, nopea reaktionopeus, alhaiset tuotantokustannukset ja jatkuvat tuotantokustannukset. Tuotannon ominaisuudet, alhainen työvoimakkuus, hyvä tuotteen laatu, suuri visuaalinen kapasiteetti, hyvä ilmatiiviys, korkea lämpöhyötysuhde, ilmeinen energiansäästö ja sähkön säästö, ympäristöhyöty ja taloudellinen hyöty ovat merkittäviä.
2.2.3 mineraalinen dissosiaatio ja muut uudet prosessit
Valkoisen hiilimustan valmistukseen käytettävän ei-metallimalmin muodostavat piimetallit, proteiinimaadot, käärmeet, savi, kostutusmaali, kaoliini, wollastoniitti, kvartsihiekka, sepioliitti, attapulgiitti, lentotuhka, sirkoniumoksidi, kivihiiligangue, keltainen fosforimalmi ja niin edelleen. Kirjallisuudessa on raportoitu, että valkoisen hiilimustan tuottaminen ei-metallisesta malmista osoittaa, että se on taloudellisesti ja teknisesti toteutettavissa ja tarjoaa uuden tavan resurssien hyödyntämiseen.
3. Päätelmä
(1) piidioksidilla on laaja käyttötarkoitus ja eri tuotteilla on erilaiset käyttötarkoitukset. On kiireellistä ottaa käyttöön yksinkertaisempi ja edullisempi tapa tuottaa ja valmistaa valkoista hiilimustaa.
(2) on tehtävä järjestelmällinen tutkimus silikaa valmistettaessa teollisista jätteistä (kuten keltaisesta fosforikuoresta) ja kehitettävä teknologia ja taloudellisesti toteuttamiskelpoinen prosessi.