CN101462726A - 一种含氟硅胶制备白炭黑的方法 - Google Patents

一种含氟硅胶制备白炭黑的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101462726A
CN101462726A CNA2009101024178A CN200910102417A CN101462726A CN 101462726 A CN101462726 A CN 101462726A CN A2009101024178 A CNA2009101024178 A CN A2009101024178A CN 200910102417 A CN200910102417 A CN 200910102417A CN 101462726 A CN101462726 A CN 101462726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon black
white carbon
ammonium fluoride
fluorine
ammonia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2009101024178A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101462726B (zh
Inventor
白瑞瑜
陆凤英
刘松林
冯胜波
骆吉林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG TIANCHENG ENGINEERING DESIGN Co Ltd
Wengfu Group Co Ltd
Original Assignee
ZHEJIANG TIANCHENG ENGINEERING DESIGN Co Ltd
Wengfu Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG TIANCHENG ENGINEERING DESIGN Co Ltd, Wengfu Group Co Ltd filed Critical ZHEJIANG TIANCHENG ENGINEERING DESIGN Co Ltd
Priority to CN2009101024178A priority Critical patent/CN101462726B/zh
Publication of CN101462726A publication Critical patent/CN101462726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101462726B publication Critical patent/CN101462726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含氟硅胶制备白炭黑的方法，在带搅拌及加热装置的溶解釜中，使含氟硅胶与氟化铵溶液反应，生成氟硅酸铵溶液。氟硅酸铵溶液用氨气分三段沉淀白炭黑，生成的白炭黑料浆打入陈化槽陈化，然后过滤、进行六次逆流洗涤，第六次用清水；从滤液中分出部分氟化铵溶液，用于回收氟化铵，其余滤液和一洗液返回系统溶解含氟硅胶。滤饼经干燥得到白炭黑。本方法含氟硅胶利用率高，工艺流程简单、设备少、操作简便、生产成本低且易于实现工业化生产。

Description

一种含氟硅胶制备白炭黑的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体来说涉及一种制备白炭黑的方法。
背景技术
磷肥工业生产中副产大量的氟硅酸，以氟硅酸为原料制备无水氟化氢，回收了大部分氟，但又副产含氟硅胶。这种硅胶活性较差、又含氟，不能作为橡胶或其它领域的填料，堆放因含氟又会造成环境污染。
重庆化工研究院1989年申请的发明专利“用硅砂生产白炭黑的新工艺”(CN1036746)是用经过除铁处理的，SiO2含量不低于99％的硅砂与氟化铵反应生成氟硅酸铵，再用25-28％的氨水沉淀，经过滤、洗涤、干燥、粉碎得到白炭黑产品。天津化工研究院1993年申请的发明专利“含氟硅胶制高补强白炭黑的工艺方法”(CN1092790)是利用普钙磷肥副产的废硅胶为原料，溶于氟化铵溶液中，加热煮沸，生成氟硅酸铵溶液，然后加10-30％的氨水沉淀出二氧化硅，再经过滤、洗涤、干燥得到比表面积为100-250m2/g的白炭黑产品。上述二个专利虽能制取高补强白炭黑，但在沉淀过程中均使用氨水进行沉淀，随氨水一起带入系统的大量水，不论是制备白炭黑或回收氟，为解决水平衡，只能将水蒸发、能耗大。而且为了处理溶解过程放出的氨气，需增加氨回收装置。
由于采用氟硅酸生产无水氟化氢时副产的废硅胶中含有大量的氟，其形态和组成均不同于上述专利的硅砂，或普钙磷肥副产的废硅胶。因此为了制备白炭黑和回收废硅胶中的氟不能直接采用上述方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种含氟硅胶利用率高，工艺流程简单、设备少、操作简便、生产成本低且易于实现工业化生产的含氟硅胶制备白炭黑的方法。
本发明的一种含氟硅胶制备白炭黑的方法，包括下述步骤：
(1)含氟硅胶溶解：在带搅拌及加热装置的溶解釜中，加入含氟硅胶和氟化铵溶液，以SiO2计氟化铵和含氟硅胶摩尔比为理论用量的1.5-2.5，料浆在溶解釜内保持沸腾，至硅胶全部溶解，经过滤得到氟硅酸铵溶液；放出的氨和水蒸汽通过冷凝器，冷凝水回流至溶解反应釜，通过冷凝器后的氨直接引入沉淀釜；
(2)白炭黑沉淀：将氟硅酸铵溶液打入沉淀釜，首次通入占总氨重量的10-20％氨，控制温度10-20℃；将来自溶解釜通过冷凝器后的氨通入沉淀釜，控制温度20-70℃，最后补加氨气使沉淀料浆的pH值为8.5-10，控制温度50-60℃；沉淀反应生成的白炭黑料浆打入陈化槽陈化1-3小时，然后过滤、进行六次逆流洗涤，从滤液中分出由含氟硅胶中的氟所生成的氟化铵溶液，其余滤液和一洗液合并打入氟化铵溶液贮槽，用于含氟硅胶的下一次溶解，第二至六次的洗液分别收集于相应的贮槽中，用于下一次的第一至五次洗涤，第六次用清水，滤饼经干燥得到白炭黑。
上述含氟硅胶制备白炭黑的方法，其中：分出的氟化铵溶液经浓缩、冷却结晶、过滤、气流干燥制得氟化铵产品。
本发明与现有技术相比可知，本发明采用的是氟硅酸制取无水氟化氢副产的含氟硅胶为原料，将含氟硅胶溶于氟化铵溶液，反应生成氟硅酸铵溶液；氟硅酸铵溶液中再通入氨，沉淀出白炭黑。这是一个可逆反应，反应方程式如下：
Figure A200910102417D00041
本发明将反应溶解过程生成的氨直接用于沉淀白炭黑，不会给反应系统带入大量水，减少了能耗，无需建设氨回收装置。本发明中含氟硅胶中的二氧化硅全部得以利用。副产含氟硅胶中夹带的氟，在沉淀白炭黑的同时生成氟化铵，氟以氟化铵副产品的形式得到利用。对溶解过程放出的氨直接用于沉淀白炭黑的反应，简化了工艺流程，氨和氟化铵在系统内进行了循环利用。因而具有工艺原材料消耗少、成本低，在制备出白炭黑的同时，解决了氨和氟的回收利用问题，避免了环境的污染。
具体实施方式
实施例1：
(1)含氟硅胶溶解：在带搅拌加热装置的1000升溶解釜中，加入含氟硅胶80kg(SiO2含量27％，F-含量8％)和氟化铵溶液600kg(浓度20％)；料浆在溶解釜内保持沸腾，至硅胶全部溶解，经过滤得到氟硅酸铵溶液；放出的氨和水蒸汽通过冷凝器，冷凝水回流至溶解反应釜，通过冷凝器后的氨直接引入沉淀釜；
(2)白炭黑沉淀：将氟硅酸铵溶液打入1000升沉淀釜，首次通入氨气3.0kg，控制温度10℃；将来自溶解釜通过冷凝器后的氨通入沉淀釜，控制温度70℃；补加氨使沉淀料浆的pH值为8.5，控制温度50℃；将生成的白炭黑料浆打入陈化槽陈化1小时，然后过滤、进行六次逆流洗涤，从滤液中分出由含氟硅胶中的氟所生成的氟化铵溶液；其余滤液和一洗液合并打入氟化铵溶液贮槽，用于含氟硅胶的下一次溶解，第二至六次的洗液分别收集于相应的贮槽中，用于下一次的第一至五次洗涤，第六次用清水，滤饼经干燥得到DBP吸收值2.4cm3/g的白炭黑23.2kg。
分出的氟化铵溶液，经浓缩、冷却结晶、过滤、气流干燥制得氟化铵产品12.8kg。
实施例2：
(1)含氟硅胶溶解：在带搅拌加热装置的1000升溶解釜中，加入含氟硅胶80kg(SiO2含量35.7％，F-含量10.8％)和氟化铵溶液880kg(浓度30％)；料浆在溶解釜内保持沸腾，至硅胶全部溶解，经过滤得到氟硅酸铵溶液；放出的氨和水蒸汽通过冷凝器，冷凝水回流至溶解反应釜，通过冷凝器后的氨直接引入沉淀釜；
(2)白炭黑沉淀：将氟硅酸铵溶液打入1000升沉淀釜，首次通入氨气6.0kg，控制温度20℃；将来自溶解釜通过冷凝器后的氨通入沉淀釜，控制温度50℃；补加氨气使沉淀料浆的pH值为9.5，控制温度60℃；将生成的白炭黑料浆打入陈化槽陈化2小时，然后过滤、进行六次逆流洗涤，从滤液中分出由含氟硅胶中的氟所生成的氟化铵溶液；其余滤液和一洗液合并打入氟化铵溶液贮槽，用于含氟硅胶的下一次溶解，第二至六次的洗液分别收集于相应的贮槽中，用于下一次的第一至五次洗涤，第六次用清水，滤饼经干燥得到DBP吸收值2.1cm3/g的白炭黑30.7kg。
分出的氟化铵溶液，经浓缩、冷却结晶、过滤、气流干燥制得氟化铵产品17kg。
实施例3：
(1)含氟硅胶溶解：在带搅拌加热装置的1000升溶解釜中，加入含氟硅胶80kg(SiO2含量35.7％，F-含量10.8％)和氟化铵溶液880kg(浓度30％)；料浆在溶解釜内保持沸腾，至硅胶全部溶解，经过滤得到氟硅酸铵溶液；放出的氨和水蒸汽通过冷凝器，冷凝水回流至溶解反应釜，通过冷凝器后的氨直接引入沉淀釜；
(2)白炭黑沉淀：将氟硅酸铵溶液打入1000升沉淀釜，首次通入氨气8.0kg，控制温度20℃；将来自溶解釜通过冷凝器后的氨通入沉淀釜，控制温度40℃；补加氨气使沉淀料浆的pH值为10，控制温度50℃；将生成的白炭黑料浆打入陈化槽陈化3小时，然后过滤、进行六次逆流洗涤，从滤液中分出由含氟硅胶中的氟所生成的氟化铵溶液；其余滤液和一洗液合并打入氟化铵溶液贮槽，用于含氟硅胶的下一次溶解，第二至六次的洗液分别收集于相应的贮槽中，用于下一次的第一至五次洗涤，第六次用清水，滤饼经干燥得到DBP吸收值2.5cm3/g的白炭黑30.7kg。
分出的氟化铵溶液，经浓缩、冷却结晶、过滤、气流干燥制得氟化铵产品17kg。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1、一种含氟硅胶制备白炭黑的方法，包括下述步骤：
(1)含氟硅胶溶解：在带搅拌及加热装置的溶解釜中，加入含氟硅胶和氟化铵溶液，以SiO2计氟化铵和含氟硅胶摩尔比为理论用量的1.5-2.5，料浆在溶解釜内保持沸腾，至硅胶全部溶解，经过滤得到氟硅酸铵溶液；放出的氨和水蒸汽通过冷凝器，冷凝水回流至溶解反应釜，通过冷凝器后的氨直接引入沉淀釜；
(2)白炭黑沉淀：将氟硅酸铵溶液打入沉淀釜，首次通入占总氨重量的10-20％氨，控制温度10-20℃；将来自溶解釜通过冷凝器后的氨通入沉淀釜，控制温度20-70℃，最后补加氨气使沉淀料浆的pH值为8.5-10，控制温度50-60℃；沉淀反应生成的白炭黑料浆打入陈化槽陈化1-3小时，然后过滤、进行六次逆流洗涤，从滤液中分出由含氟硅胶中的氟所生成的氟化铵溶液，其余滤液和一洗液合并打入氟化铵溶液贮槽，用于含氟硅胶的下一次溶解，第二至六次的洗液分别收集于相应的贮槽中，用于下一次的第一至五次洗涤，第六次用清水，滤饼经干燥得到白炭黑。
2、如权利要求1所述的含氟硅胶制备白炭黑的方法，其中：分出的氟化铵溶液经浓缩、冷却结晶、过滤、气流干燥制得氟化铵产品。
CN2009101024178A 2009-01-14 2009-01-14 一种含氟硅胶制备白炭黑的方法 Active CN101462726B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101024178A CN101462726B (zh) 2009-01-14 2009-01-14 一种含氟硅胶制备白炭黑的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101024178A CN101462726B (zh) 2009-01-14 2009-01-14 一种含氟硅胶制备白炭黑的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101462726A true CN101462726A (zh) 2009-06-24
CN101462726B CN101462726B (zh) 2010-12-08

Family

ID=40803552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101024178A Active CN101462726B (zh) 2009-01-14 2009-01-14 一种含氟硅胶制备白炭黑的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101462726B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491369A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 瓮福（集团）有限责任公司 一种回收氟资源生产氟化铵的方法
CN102491342A (zh) * 2011-11-14 2012-06-13 贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司 一种氟硅酸气氨化制备白炭黑的方法
CN102502753A (zh) * 2011-11-18 2012-06-20 昆明道尔森科技有限公司 一种氟化钙的合成方法
CN102530971A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 云南云天化国际化工股份有限公司 含氟硅胶的洗涤方法
CN102674367A (zh) * 2012-06-07 2012-09-19 瓮福（集团）有限责任公司 利用无水氟化氢生产中的含氟硅渣制备氟硅酸铵的方法
CN103539131A (zh) * 2013-10-31 2014-01-29 洛阳氟钾科技有限公司 一种沉淀白炭黑中除去氟化铵的工艺
CN107686114A (zh) * 2017-08-16 2018-02-13 张旭 制备白炭黑或高纯度二氧化硅的装置和方法
CN111517331A (zh) * 2020-05-07 2020-08-11 山东科技大学 钢渣改性制备玻璃纤维原料的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1039111C (zh) * 1993-03-24 1998-07-15 化工部天津化工研究院 含氟硅胶制高补强白炭黑的工艺方法
CN1194044C (zh) * 2002-12-16 2005-03-23 同济大学 用硅溶胶制备纳米白碳黑的方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491342A (zh) * 2011-11-14 2012-06-13 贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司 一种氟硅酸气氨化制备白炭黑的方法
CN102491342B (zh) * 2011-11-14 2014-07-09 贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司 一种氟硅酸气氨化制备白炭黑的方法
CN102502753A (zh) * 2011-11-18 2012-06-20 昆明道尔森科技有限公司 一种氟化钙的合成方法
CN102502753B (zh) * 2011-11-18 2013-01-16 昆明道尔森科技有限公司 一种氟化钙的合成方法
CN102491369A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 瓮福（集团）有限责任公司 一种回收氟资源生产氟化铵的方法
CN102530971A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 云南云天化国际化工股份有限公司 含氟硅胶的洗涤方法
CN102674367A (zh) * 2012-06-07 2012-09-19 瓮福（集团）有限责任公司 利用无水氟化氢生产中的含氟硅渣制备氟硅酸铵的方法
CN102674367B (zh) * 2012-06-07 2014-01-15 瓮福（集团）有限责任公司 利用无水氟化氢生产中的含氟硅渣制备氟硅酸铵的方法
CN103539131A (zh) * 2013-10-31 2014-01-29 洛阳氟钾科技有限公司 一种沉淀白炭黑中除去氟化铵的工艺
CN107686114A (zh) * 2017-08-16 2018-02-13 张旭 制备白炭黑或高纯度二氧化硅的装置和方法
CN111517331A (zh) * 2020-05-07 2020-08-11 山东科技大学 钢渣改性制备玻璃纤维原料的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101462726B (zh) 2010-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101462726B (zh) 一种含氟硅胶制备白炭黑的方法
CN102491370B (zh) 一种回收含氟硅渣中氟资源生产氟化氢铵的方法
CN103818933B (zh) 利用氢氟酸残液生产高纯度氟化钾的方法
CN101941704A (zh) 一种稻壳灰制备二氧化硅的新方法
CN103072963B (zh) 一种湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法
CN101898769B (zh) 一种高纯氟化氢铵的生产方法
CN103466579B (zh) 湿法磷酸生产全水溶磷酸一铵的方法
CN105036100A (zh) 一种晶体六氟磷酸锂的制备方法
CN113120875B (zh) 一种低杂质湿法磷酸及高品质α-半水石膏的生产方法
CN104744175A (zh) 利用磷钾伴生矿生产氮磷钾复合肥的方法
CN103553067B (zh) 一种koh碱熔活化钾长石制取全钾w型分子筛的方法
CN103011114A (zh) 一种生产磷酸二氢钾的方法
CN103121699B (zh) 一种用氟硅酸钾制备氟化钾的方法
CN101633584B (zh) 一种利用水不溶性含钾岩石生产氮磷钾复合肥的方法
CN101704518B (zh) 一种净化萃余酸的方法
CN102976336B (zh) 一种氟硅化合物制备固体氟硅酸铵的方法
CN104692436A (zh) 一种由粉煤灰制备冰晶石的方法
CN1156394C (zh) 氟化合物和二氧化硅的生产方法
CN108455647A (zh) 一种磷酸副产磷石膏与氟硅酸生产氟化钙副产白炭黑与硫酸铵的方法
CN1686816A (zh) 对酸解磷矿的原料综合利用和联产高纯微球纳米碳酸钙的方法
CN1234596C (zh) 以氟硅酸钠为原料制取氟化合物和二氧化硅的生产方法
CN109437980B (zh) 生产酸式磷酸二氢钾的方法
CN106430132A (zh) 一种循环法制备磷酸二氢钾联产硫酸铵的方法
CN105417556A (zh) 一种氟化氢铵的制备方法
CN109019550A (zh) 一种有机溶剂制备六氟磷酸锂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant