CN1128838C - 煤粉灰生产橡胶补强剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用煤粉灰生产橡胶补强剂的方法。对燃煤燃烧后的煤粉灰经烘干、粗磁选、粉碎、细磁选、风选、表面性质处理可得到不同档次橡胶补强剂炭黑的替代品，橡胶制品的生产成本可降低15-20%。可使煤粉灰这一废弃物得到综合利用，社会效益、生态效益均很显著。
Description
本发明提供了一种用煤粉灰生产橡胶补强剂的方法。
现在黑色橡胶制品使用的橡胶补强剂主要是炭黑，根据橡胶品种的不同，添加不同数量不同档次的炭黑，由于生产炭黑的工艺复杂，每吨售价均超过4000元；而白色橡胶制品的橡胶补强剂是白炭黑，主要成份是二氧化硅，每吨售价在5000元以上，要保证橡胶制品的质量，橡胶制品的生产成本也就居高不下。
本发明的目的是通过对煤粉灰粒径和表面性质的处理，生产出可替代炭黑的橡胶补强剂。
本发明的目的是这样实现的，取烟煤燃烧后的煤粉灰将其烘干，使含水量低于1％，同时在烘干设备的进料口和出料口进行粗磁选，去除煤粉灰中的含铁杂质，然后通过高细度风选粉碎机进行粉碎、风选，在粉碎的同时再进行一次更细致的磁选，去除其所含的粒径更小的含铁杂质，粉碎后的煤粉灰经风选，使其满足粒径要求，风选后得到的煤粉灰再经表面性质处理，在反应釜中加入硅烷偶联剂，反应温度为100℃±5℃，反应时间15分钟，便可得到能替代炭黑的煤粉灰。
用本发明的方法生产的，不同粒径的、经表面性质处理的煤粉灰，经实验对橡胶制品的补强性能可与不同档次的炭黑相当，可使橡胶制品的制作成本降低15-20％；同时也使发电厂的煤粉灰得到综合利用，煤粉灰的经济效益可增加数十倍，社会效益和生态效益均很显著。
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1，利用煤粉灰生产半补强炭黑的替代品。
利用天津近郊某一中型发电厂的煤粉灰，其主要成份为SiO2占52.3％，AL2O3占26.7％。取发电厂燃烧后的煤粉灰将其置于烘干设备上烘干，使煤粉灰含水量低于1％，同时在烘干设备的进料口和出料口通过磁铁去除煤粉灰中的含铁杂质，经烘干的煤粉灰又进入高细度风选粉碎机上进行粉碎、风选。并再一次通过磁铁去除其粒径更小的含铁杂质，调节风量的大小，使煤粉灰的粒径达到半补强炭黑的粒径要求，经过风选后的煤粉灰粒径在60-100μm，还需在反应釜中进行表面性质处理。取60-100μm的煤粉灰，在搅拌作用下，缓缓加入硅烷偶联剂，在反应釜中控制反应温度为100℃±5℃，反应时间为15分钟，即可得到半补强炭黑的替代品，经上述处理的煤粉灰其粒径、表面性质与半补强炭黑差异很小，与橡胶分子的结合能力很强，经试验，添加经上述处理的煤粉灰的橡胶制品其拉伸强度、硫化性能均与加入半补强炭黑的相当。
实施例2，生产超细炭黑的替代品。
只是在实施例1的风选工艺中减弱风力，即可得到粒径与超细炭黑相当的煤粉灰，粒径小于19μm，其它工艺与生产半补强炭黑的替代品相同，便可生产出超细类黑的替代品。
实施例3，白炭黑的替代品，白炭黑其主要成份是二氧化硅。
对实施例1中，经风选后的煤粉灰进行脱炭处理。用轻柴油作捕收剂，松油作起泡剂，加少量分散剂后用常规浮选后进行脱炭处理，表面性质处理工艺与实施例1相同，便可得到白炭黑的替代品。
Claims (4)
1、用煤粉灰生产橡胶补强剂的方法，其特征在于：取发电厂燃煤燃烧后得到的煤粉灰，通过烘干设备使含水量低于1％，同时经过烘干设备在进料口、出料口安装的磁铁去除其含铁杂质，然后进行高细度风选粉碎，粉碎的同时再进行一次磁选，去处其粒径更小的含铁杂质，根据煤粉灰粒径大小确定风量大小；经过风选后的煤粉灰须在反应釜中进行表面性质处理，在搅拌作用下，缓缓加入硅烷偶联剂，反应温度为100℃±5℃，反应时间15分钟，用风选后得到的不同粒径的煤粉灰再经表面性质处理，即可得到不同档次的炭黑的替代品。
2、按照权利要求1规定的煤粉灰生产橡胶补强剂的方法，其特征在于：取风选后的粒径在60-10μm的煤粉灰，用权利要求1提供的方法可生产出半补强炭黑的替代品。
3、按照权利要求1规定的煤粉灰生产橡胶补强剂的方法，其特征在于：取风选后粒径小于19μm的煤粉灰，其它工艺与权利要求1相同，即可生产出超细炭黑的替代品。
4、按照权利要求1规定的煤粉灰生产橡胶补强剂的方法，其特征在于：经风选后小于100μm的煤粉灰用轻柴油作捕收剂，松油作起泡剂，加少量分散剂后用常规浮选法进行脱炭处理，其它工艺与权利要求1相同，便可得到白炭黑的替代品。
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