CN112552715A - 一种节水型炭黑造粒方法 - Google Patents

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张乾
张玉德
王春雷
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    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/56—Treatment of carbon black ; Purification
    • C09C1/58—Agglomerating, pelleting, or the like by wet methods

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

本发明公开了一种节水型炭黑造粒方法；其特征在于：所述方法包括以下步骤：A1、药剂配制，将表面活性剂与乙醇按质量比搅拌混合配制表面润湿性调控剂溶液，将粘结剂与水和乙醇按质量比搅拌混合配制成型剂溶液；A2将A1配制的调控剂溶液通过喷淋的方式与炭黑粒子搅拌混合一定时间，对炭黑粒子进行润湿性调控，降低炭黑的疏水性；A3将A2制得的炭黑粉体和A1配制的成型剂溶液一起，在造粒机中进行混合造粒，并烘干去除水分得到造粒炭黑。该发明对炭黑进行预先处理降低炭黑表面疏水性，增强炭黑与成型剂水溶液的结合，改善造粒效果，有效降低用水耗量，并降低干燥脱水的能耗，具有良好的经济和环境意义。

Description

一种节水型炭黑造粒方法
技术领域
本发明涉及颗粒成型技术领域，具体涉及一种节水型炭黑造粒方法。
背景技术
炭黑是一种重要的化工材料，广泛应用于橡胶、塑料的填充补强领域。随着橡胶工业的快速发展，炭黑的需求也迅速增加。但炭黑粒子细小,一次粒子属于纳米级颗粒，堆积密度低，不利于运输，易飞扬在生产和使用中粉尘污染严重。为了改善炭黑的使用情况，目前炭黑均需进行造粒处理。干法造粒成型差，颗粒小，细粉含量高，颗粒强度低，难以满足降低粉尘改善使用环境的要求。尤其现在环保要求更加严格，对炭黑的使用，一般都采用管道输送，细粉量多，造成炭黑流动性差，易堵塞。所以现有技术均采用湿法造粒，但是炭黑是一种炭质材料，表面疏水性强，造粒过程中需加入大量的水(一般在炭黑质量的30％以上)进行对炭黑粒子润湿和团聚，进而满足造粒的需求，这不仅造成大量水的浪费，也增大了后续的干燥作业的能耗。
发明内容
本发明的目的正是针对现有炭黑造粒过程中存在的不足之处，从炭黑表面特性出发，提出一种预先调控炭黑表面疏水性，然后进行造粒的新方法，该方法能有效降低用水量，提高造粒颗粒的强度，降低细粉含量，降低干燥能耗。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的一节水型炭黑造粒方法，包括以下步骤：
A1、药剂配制，将表面活性剂与乙醇按质量比(1:1-3)搅拌混合配制表面润湿性调控剂，所述表面活性剂为乙烯醚类化合物；将粘结剂与水和乙醇按质量比(1:1-5:1-2)搅拌混合配制成型剂，所述粘结剂为木质素磺酸盐类；
A2、将A1配制的调控剂通过喷淋的方式与炭黑粒子搅拌混合30-60分钟，对炭黑粒子进行表面预调控，降低炭黑的疏水性；
A3、将A2制得的炭黑粉体输送到造粒机，按炭黑和成型剂溶液的质量比(15:1-3)喷淋加入A1中配制的成型剂溶液，在造粒机中进行混合造粒，并烘干去除水分得到造粒炭黑。
本发明的原理和有益效果如下：
本发明通过预先调控炭黑粒子表面的疏水性，有效提升了炭黑粒子与水的润湿性，提高了团聚造粒效率，大大降低了耗水量。通过表面调控剂和粘结剂的协同作用，提高了炭黑粒子间的相互作用强度，细粉含量有效降低，造粒颗粒的强度得到提高。该技术不仅降低了用水量，降低干燥能耗，并有效提升了造粒效率和颗粒的强度，易于管道输送，大大降低了粉尘污染。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步描述：
实施例1：
A1、药剂配制，将表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚与乙醇按质量比(1：2)搅拌混合配制表面润湿性调控剂溶液，将粘结剂木质素磺酸钠与水和乙醇按质量比(1:4:1)搅拌混合配制成型剂溶液；
A2、将A1配制的调控剂溶液通过喷淋的方式与炭黑粒子搅拌混合40分钟，对炭黑粒子进行表面预调控，调控剂溶液与炭黑质量比为3:100；
A3、将A2制得的炭黑粉体输送到造粒机，按炭黑和成型剂溶液的质量比(8:1)喷淋加入A1中配制的成型剂溶液，在造粒机中进行混合造粒，并烘干去除水分得到造粒炭黑。
本实施例中总用水量约相当于炭黑质量的8.3％，所得造粒炭黑45微米筛余物为295mg/Kg成型率高。而不进行预先表面润湿性调控，在该用水量下，炭黑粒子难以实现造粒。
实施例2：
A1、药剂配制，将表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚与乙醇按质量比(1：3)搅拌混合配制表面润湿性调控剂溶液，将粘结剂木质素磺酸钠与水和乙醇按质量比(1:3:1)搅拌混合配制成型剂溶液；
A2、将A1配制的调控剂溶液通过喷淋的方式与炭黑粒子搅拌混合30分钟，对炭黑粒子进行表面预调控，调控剂溶液与炭黑质量比为4:100；
A3、将A2制得的炭黑粉体输送到造粒机，按炭黑和成型剂溶液的质量比(5:1)喷淋加入A1中配制的成型剂溶液，在造粒机中进行混合造粒，并烘干去除水分得到造粒炭黑。
本实施例中总用水量约相当于炭黑质量的12％，所得造粒炭黑45微米筛余物为215mg/Kg成型率高。而不进行预先表面润湿性调控，在该用水量下，所得造粒炭黑细粉含量，45微米筛余物高达613mg/Kg。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种节水型炭黑造粒方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
A1、药剂配制，将表面活性剂与乙醇按质量比(1:1-3)搅拌混合配制表面润湿性调控剂，所述表面活性剂为乙烯醚类化合物；将粘结剂与水和乙醇按质量比(1:1-5:1-2)搅拌混合配制成型剂，所述粘结剂为木质素磺酸盐类；
A2、将A1配制的调控剂通过喷淋的方式与炭黑粒子搅拌混合30-60分钟，对炭黑粒子进行表面预调控，降低炭黑的疏水性；
A3、将A2制得的炭黑粉体输送到造粒机，按炭黑和成型剂溶液的质量比(15:1-3)喷淋加入A1中配制的成型剂溶液，在造粒机中进行混合造粒，并烘干去除水分得到造粒炭黑。
2.根据权利要求1所述的一种节水型炭黑造粒方法，包括炭黑表面疏水性预先调控和造粒两个核心步骤，并且需先进性表面润湿性调控，造粒整体过程用水量相对于炭黑质量的8％-15％，细粉率低,45微米筛余物小于300mg/Kg，炭黑成型率高。
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