CN104843719A - 循环利用含有硫酸钠的废水制备高bet白炭黑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，包括以下步骤：1）将含有硫酸钠的废水中加入硅石和炭，高温反应，得到硅酸钠和二氧化硫；2）将硅酸钠置于水中溶解，得到硅酸钠溶液；3）将硅酸钠溶液中加入亚硫酸氢钠溶液，反应后得到反应液；4）将反应液的一部分导出，加入硫酸酸化后，得到白炭黑；另一部分加入步骤1）得到的二氧化硫，得到亚硫酸氢钠，继续参与步骤3）的反应。本发明的有益效果为：本发明提供的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，不仅能够生产高BET的白炭黑，而且能够最大限度的利用工业废水中的硫酸钠，且只需在前期加入少量亚硫酸氢钠即可形成有利的反应循环，成本大幅降低。
Description
技术领域
本发明涉及化合物制备领域，具体涉及循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法。
背景技术
白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。其主要用作为天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等；补强填充剂可用于浅颜色橡胶、塑料等产品中，以增强其机械强度和性能。在其它方面可用于生产油漆、牙膏、化妆品，并可用作增稠剂、触变剂及抗沉淀剂，能使制品色泽鲜艳，增强透明感；另外，它也是炸药、农药等制品中重要的辅助材料。高分散性白炭黑主要应用在橡胶补强剂、农药、燃料载体等领域，是白炭黑众多品种的一种刚刚发展的新技术。近几年来欧洲实行的绿色轮胎就是以高分散白炭黑为主要补强剂开发出来，在燃油、环保日益趋紧的情况下，这种新型轮胎的前景十分广阔，相应的高分散白炭黑的应用也会逐渐增多。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，包括以下步骤：
1）将含有硫酸钠的废水中加入硅石和炭，置于1600-2000℃进行反应，得到硅酸钠和二氧化硫；
2）将步骤1）得到的硅酸钠置于水中溶解，得到硅酸钠溶液；
3）将步骤2）得到的硅酸钠溶液中加入亚硫酸氢钠溶液，于70-95℃下进行合成反应，反应时间为1-4h，得到反应液；
4）将步骤3）得到的反应液一部分导出，加入硫酸酸化后，得到白炭黑；反应液另一部分加入步骤1）得到的二氧化硫，得到亚硫酸氢钠，继续参与步骤3）的反应。
进一步的，上述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，所述步骤1）中，按照重量比废水：硅石：炭为5:3:2，反应温度为1800℃。
进一步的，上述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，所述步骤2）中，按照重量比硅酸钠：水为1:25。
进一步的，上述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，所述步骤3）中，按照重量比硅酸钠溶液：亚硫酸氢钠溶液为15:18，合成反应温度为85℃，反应时间为3h。
进一步的，上述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，所述步骤4）中，反应液导出部分占反应液总重量的30%。
本发明的有益效果为：本发明提供的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，不仅能够生产高BET的白炭黑，而且能够最大限度的利用工业废水中的硫酸钠，且只需在前期加入少量亚硫酸氢钠即可形成有利的反应循环，成本大幅降低。
附图说明
图1为本发明提供的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑方法的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，包括以下步骤：
1）将含有硫酸钠的废水中加入硅石和炭，置于1600℃进行反应，得到硅酸钠和二氧化硫；每吨废水中加入6000公斤硅石和4000公斤炭；
2）将步骤1）得到的硅酸钠置于水中溶解，得到硅酸钠溶液；硅酸钠以其重量25倍的水溶解；
3）将步骤2）得到的硅酸钠溶液中加入亚硫酸氢钠溶液，于70℃下进行合成反应，反应时间为1h，得到反应液；每150公斤硅酸钠溶液中加入180公斤亚硫酸氢钠溶液；
4）将步骤3）得到的反应液，将其占总重30%的一部分导出，加入硫酸酸化后，得到白炭黑；反应液另一部分加入步骤1）得到的二氧化硫，得到亚硫酸氢钠，继续参与步骤3）的反应。
实施例2：
循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，包括以下步骤：
1）将含有硫酸钠的废水中加入硅石和炭，置于2000℃进行反应，得到硅酸钠和二氧化硫；每吨废水中加入6000公斤硅石和4000公斤炭；
2）将步骤1）得到的硅酸钠置于水中溶解，得到硅酸钠溶液；硅酸钠以其重量25倍的水溶解；
3）将步骤2）得到的硅酸钠溶液中加入亚硫酸氢钠溶液，于95℃下进行合成反应，反应时间为4h，得到反应液；每150公斤硅酸钠溶液中加入180公斤亚硫酸氢钠溶液；
4）将步骤3）得到的反应液，将其占总重30%的一部分导出，加入硫酸酸化后，得到白炭黑；反应液另一部分加入步骤1）得到的二氧化硫，得到亚硫酸氢钠，继续参与步骤3）的反应。
实施例3：
循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，包括以下步骤：
1）将含有硫酸钠的废水中加入硅石和炭，置于1800℃进行反应，得到硅酸钠和二氧化硫；每吨废水中加入6000公斤硅石和4000公斤炭；
2）将步骤1）得到的硅酸钠置于水中溶解，得到硅酸钠溶液；硅酸钠以其重量25倍的水溶解；
3）将步骤2）得到的硅酸钠溶液中加入亚硫酸氢钠溶液，于85℃下进行合成反应，反应时间为3h，得到反应液；每150公斤硅酸钠溶液中加入180公斤亚硫酸氢钠溶液；
4）将步骤3）得到的反应液，将其占总重30%的一部分导出，加入硫酸酸化后，得到白炭黑；反应液另一部分加入步骤1）得到的二氧化硫，得到亚硫酸氢钠，继续参与步骤3）的反应。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将含有硫酸钠的废水中加入硅石和炭，置于1600-2000℃进行反应，得到硅酸钠和二氧化硫；
2）将步骤1）得到的硅酸钠置于水中溶解，得到硅酸钠溶液；
3）将步骤2）得到的硅酸钠溶液中加入亚硫酸氢钠溶液，于70-95℃下进行合成反应，反应时间为1-4h，得到反应液；
4）将步骤3）得到的反应液一部分导出，加入硫酸酸化后，得到白炭黑；反应液另一部分加入步骤1）得到的二氧化硫，得到亚硫酸氢钠，继续参与步骤3）的反应。
2.根据权利要求1所述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，其特征在于，所述步骤1）中，按照重量比废水：硅石：炭为5:3:2，反应温度为1800℃。
3.根据权利要求2所述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，其特征在于，所述步骤2）中，按照重量比硅酸钠：水为1:25。
4.根据权利要求3所述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，其特征在于，所述步骤3）中，按照重量比硅酸钠溶液：亚硫酸氢钠溶液为15:18，合成反应温度为85℃，反应时间为3h。
5.根据权利要求4所述的循环利用含有硫酸钠的废水制备高BET白炭黑的方法，其特征在于，所述步骤4）中，反应液导出部分占反应液总重量的30%。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110284004A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-27 | 中南大学 | 一种铜渣与硫酸钠废渣协同资源化的方法 |
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2015
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110284004B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-03-23 | 中南大学 | 一种铜渣与硫酸钠废渣协同资源化的方法 |
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