CN103130230A - 一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺 - Google Patents

Abstract

一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺，属于化工技术领域。其特征是，将硅橡胶热解灰渣放入存料池中利用余酸脱除无机盐类物质后放入稀酸反应池中与盐酸反应，再将压滤后的灰渣放入高温焙烧炉系统中氧化去除有机物，最后进行降温冷却、球磨粉碎、打包，制得白炭黑；所述白炭黑中SiO₂含量为总重量的91-94%。本发明研究开发的硅橡胶热解灰渣资源利用新工艺，是行业内首次将硅橡胶热解灰渣采用预处理—高温焚烧生产白炭黑产品，具有技术含量高、污染可控的特点，本发明推广应用的可能性大，有广泛的应用前景，经济效益、环境效益显著。

Description

一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺

技术领域

本发明涉及一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺，属于化工技术领域。

背景技术

我国是硅橡胶生产、进口和消耗大国，硅橡胶再生可节省大量的石油资源和能源。硅橡胶再生过程中产生大量的硅橡胶灰渣，硅橡胶热解灰渣是废硅橡胶经高温催化热裂解提取毛油后的固体废物，我国每年产生数万吨硅橡胶灰渣，被国家列为危险性固体废弃物，如不能资源利用，将会消耗更多的能源和处置场所。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺，其特征是，包括以下步骤：

1）将硅橡胶热解灰渣放入存料池中利用经过反应的余酸进行初步脱除无机盐类物质；过滤出的废酸经中和后进入厂内污水处理站处理；

2）将步骤1）中经余酸反应后的硅橡胶热解灰渣放入稀酸反应池中与稀盐酸充分混合均匀，反应12h，使硅橡胶热解灰渣内所含的无机金属离子溶解到稀盐酸中，脱除无机盐类物质，得到固液混合物；所述稀酸反应池为搪瓷反应器；

3）将步骤2）中的固液混合物在板框压滤机中进行固液分离，分离出来的液体为余酸，将余酸放入步骤1）中的存料池进行余酸再利用；所述板框压滤机采用耐酸滤布；

4）将步骤3）中压滤后的硅橡胶热解灰渣放入高温焙烧炉系统进行烘干、高温煅烧，同时引入空气，形成氧化氛围，氧化去除有机物，得到白炭黑粉体；所述高温焙烧炉系统由回转窑、窑内通氧装置、二燃室、烟气除尘脱硫器、急冷器、煤气发生炉及燃烧器组成；

5）将步骤4）所得的白炭黑粉体进行降温冷却后并利用球磨粉碎、打包，制得白炭黑；所述白炭黑中SiO₂含量为总重量的91-94%。

硅橡胶热解灰渣中主要成分为硅、热解不完全的有机物或热解过程中形成的半焦（有机物）以及一些铁钙铝等金属类无机物，主要技术问题是无机盐类脱除和有机物去除，得到的硅化合物经高温氧化后生成白炭黑。本发明中采用稀盐酸溶解去除灰渣以Fe盐、Ca盐、Al盐为主的无机盐类，在脱除灰渣无机盐后，对其进行高温灼烧，氧化去除有机物，在灼烧过程中，引入空气，形成氧化氛围，硅类物质氧化生成白炭黑（SiO2）。

本发明研究开发的硅橡胶热解灰渣资源利用新工艺，是行业内首次将硅橡胶热解灰渣采用预处理—高温焚烧生产白炭黑产品，具有技术含量高、污染可控的特点。硅橡胶热解灰渣首先进入存料池用余酸脱除部分无机盐类物质，之后进入稀酸反应池（搪瓷反应器）与新鲜盐酸充分混合均匀，充分反应12h，作用是灰渣内所含的无机金属离子溶解到盐酸中，在板框压滤机中进行固液分离，分离出的余酸进入存料池进行余酸利用。余酸经在此利用后，酸度已经很低（pH约3-4），经中和后进入厂内污水处理站处理。压滤后的固体进入回转窑炉的烘干系统进行烘干，烘干后在回转窑中进行高温煅烧，之后冷却粉碎后即得到白炭黑产品。

本发明提出的一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺，推广应用的可能性大，有广泛的应用前景，经济效益、环境效益显著。本发明是基于硅橡胶热解灰渣的理化成分，经稀盐酸脱除其中的无机盐类、高温灼烧后得到白炭黑（SiO₂含量大于90%）产品，产品质量达工信部发布的“橡胶配合剂 沉淀水合二氧化硅”（HG/T 3061-2009）化工行业标准。

本发明制得的白炭黑经采用《沉淀水合二氧化硅干燥样品二氧化硅含量的测定》（HG/T 3062）方法分析二氧化硅含量，6个批次的分析数据表明，硅橡胶热解灰渣在稀盐酸预处理、高温灼烧后得到的白炭黑的二氧化硅含量在91-94%之间，达到了“橡胶配合剂 沉淀水合二氧化硅”（HG/T 3061-2009）化工行业标准中二氧化硅含量要求。经分析，剩余的6-9%成分中主要为包裹于灰渣微粒内未被稀盐酸溶出的无机盐类，经高温灼烧后，固化于白炭黑微粒里。当该产品作为填充料使用时，不会析出，故本发明制得的白炭黑具有环保特点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺，包括以下步骤：

1）将来自生产车间的固废-硅橡胶热解灰渣放入存料池中利用经过反应的余酸（后道工序稀酸反应池中反应后的余酸，进一步使用余酸）进行初步脱除无机盐类物质；存料池为两只交替工作，余酸在存料池中反应后变成废酸，将废酸过滤出经中和后进入厂内污水处理站处理；

2）将步骤1）中经余酸反应后的硅橡胶热解灰渣放入稀酸反应池中与稀盐酸充分混合均匀，反应12h，使硅橡胶热解灰渣内所含的无机金属离子溶解到稀盐酸中，脱除无机盐类物质，得到固液混合物；所述稀酸反应池为搪瓷反应器；稀酸反应池中的烯盐酸是利用耐酸泵从新鲜酸储池中抽取而来；无机盐类为Fe盐、Ca盐、Al盐；

3）将步骤2）中的固液混合物在板框压滤机中进行固液分离，分离出来的液体为余酸，将余酸放入步骤1）中的存料池进行余酸再利用；所述板框压滤机采用耐酸滤布；

4）将步骤3）中压滤后的硅橡胶热解灰渣放入高温焙烧炉系统进行烘干、高温煅烧、除尘脱硫，同时引入空气，形成氧化氛围，氧化去除有机物，同时得到白炭黑粉体；所述高温焙烧炉系统由回转窑、窑内通氧装置、二燃室、烟气除尘脱硫器、急冷器、煤气发生炉及燃烧器组成；

5）将步骤4）所得的白炭黑粉体放入冷却窑进行降温冷却后并利用球磨粉碎、打包，制得白炭黑；所述白炭黑中SiO₂含量为总重量的91-94%，剩余总重量的6-9%为包裹于硅橡胶热解灰渣微粒内未被盐酸溶出的无机盐类，这部分无机盐类经高温焙烧后，固化于白炭黑微粒里。

Claims (1)

1. 一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺，其特征是，包括以下步骤：

1）将硅橡胶热解灰渣放入存料池中利用经过反应的余酸进行初步脱除无机盐类物质；过滤出的废酸经中和后进入厂内污水处理站处理；

2）将步骤1）中经余酸反应后的硅橡胶热解灰渣放入稀酸反应池中与稀盐酸充分混合均匀，反应12h，使硅橡胶热解灰渣内所含的无机金属离子溶解到稀盐酸中，脱除无机盐类物质，得到固液混合物； 

3）将步骤2）中的固液混合物在板框压滤机中进行固液分离，分离出来的液体为余酸，将余酸放入步骤1）中的存料池进行余酸再利用；所述板框压滤机采用耐酸滤布；

4）将步骤3）中压滤后的硅橡胶热解灰渣放入高温焙烧炉系统进行烘干、高温煅烧，同时引入空气，形成氧化氛围，氧化去除有机物，得到白炭黑粉体；所述高温焙烧炉系统由回转窑、窑内通氧装置、二燃室、烟气除尘脱硫器、急冷器、煤气发生炉及燃烧器组成；

5）将步骤4）所得的白炭黑粉体进行降温冷却后并利用球磨粉碎、打包，制得白炭黑；所述白炭黑中SiO₂含量为总重量的91-94%。

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