CN1174168A - 用煤矸石生产活性白炭黑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是用煤矸石生产活性白炭黑的方法,第一步生产硅酸钠,工艺过程为:粉碎煤矸石与纯碱混料,混料比为1∶50,经高温冶溶、水萃、浸溶及缩得硅酸钠,第二步生产活性白炭黑,工艺过程为:制备水玻璃溶液→送入反应器→陈化器→反应器→过滤洗涤→干燥→的成品活性白炭黑。本发明变废弃煤矸石为有用的活性白炭黑,投资少,附加值高。
Description
本发明是一种以煤矸石为原料生产活性白炭黑的方法。
以往生产活性白炭黑都是通过煤化工,以煤为原料生产出来的,这种生产工艺投资高,产品成本高,而各煤矿堆积如山的煤矸石却得不到应用,占用大量土地,又污染环境。
本发明的目的在于,提供一种以煤矸石为原料生产活性白炭黑的方法。
本发明可用如下方式来实现:
分成两步完成,第1步用煤矸石生产硅酸钠,其工艺过程为首先把煤矸石粉碎至120目,将煤矸石粉与纯碱以1∶50比例混匀,再将混合料投入反射炉内,在1400~1500℃温度下煅烧1小时,生成溶融硅酸钠,把熔融硅酸钠经过水萃作用,碎裂成1~5毫米直径的粒子,将粒子放入浸溶桶内,加入水,并通过蒸汽加热到100℃以上,浸溶4-5小时,当溶液达20波美度时,把溶液置于低位沉降槽内,静置澄清,再过滤去除杂质,把净液泵入釜内,蒸汽浓缩到45~46波美度即得成品硅酸钠,第2步采用沉淀法用硅酸钠生产活性白炭黑,先选料,选用模数为2.4~3.6的硅酸钠配成SIO2含量为4-10%的水玻璃溶液,维持30℃在边搅拌下慢慢加入浓度在5~20%的硫酸,PH值在9~9.7停止加硫酸,制成料液,将料液泵入陈化器,常温下陈化8~16小时,制成硅液,以上为制备品种,再将制备好的溶胶泵入反应器,在快速搅拌下升温,保持80℃,使其全部溶解,然后慢慢滴加硫酸溶液和水玻璃溶液,使整个反应在碱性溶液中进行,加完料后,以硫酸调节PH值小于7,保温熟化20分钟左右再出料,将所出料过滤的同时水洗,至产品中含Na+<0.6%为止,将生成物干燥脱水,至含水量<60%,粉碎后包装,得成品活性白炭黑。
本发明投资少,工艺易掌握,含45%以上二氧化硅的煤矸石一吨细粉可生产一吨40℃Be′的硅酸钠,这样浓度,其模数在22~42之间的4吨硅酸钠,使可生产出高纯度性白炭黑,经济效益好,使废弃煤矸石变废为宝,净化了环境。
实施例1
以生产粒径<20mm的活性炭黑为例第1步生产硅酸钠,首先用雷蒙机把煤矸石粉碎至120目,将煤矸石粉与纯碱按1∶50比例混合均匀,再将混合料投入反射炉内,在1400℃温度下烧1小时,生成溶融硅酸钠,把溶融硅酸钠经过水萃作用,碎裂成1~5毫米直径的粒子,把粒子放入浸溶桶内,加入水,并通蒸汽加热到100℃以上,浸溶4-5小时,当溶液达20波美度时,把溶液置于低位沉淀槽内,静止澄清,再过滤去除杂质,把净液泵入釜内,蒸汽浓家缩到45波美度,即得成品硅酸钠,第2步采用沉淀法用硅酸钠生产活性白炭黑,先选料,选用模数为2.4的硅酸钠配成SIO2含量为4%的水玻璃溶液,维持30℃在边搅拌下慢慢加入浓度在5%的硫酸PH值为9时,停止加硫酸,制成料液,将料液泵入陈化器常温下陈化8小时,制成硅溶液,以上过程以制备品种,再将制备好的溶胶泵入反应器,快速搅拌,升温,保持80℃,使其全部溶解,然后慢慢滴加硫酸溶液和水玻璃溶液,使整个反应在碱性溶液中进行,加完料后,用硫酸调节PH值为6,保温熟化20分钟,出料,在反应器内的反应中期须加入总液量6%的分散剂硫酸钠将所出料过滤,同时用水洗涤,至产品中含Na+达0.4%,将生成物在150℃下干燥,脱水,至含水量3%,粉碎后包装,得成品活性白炭黑。
实施例2
先用雷蒙机粉碎煤矸石至120目,将煤矸石粉与纯碱按1∶50比例混匀,将混料投入反射炉内,在1500℃下煅烧1小时,生成溶融硅酸钠,使溶硅酸钠不断出,经水萃槽,在水作用下碎裂成1-5毫米直径的粒子,把粒子放入浸溶桶内,加入水,并通蒸汽加热到100℃以上,浸溶4-5小时,当溶液达20波美度时,把溶液置于低位沉淀槽内,静止澄清,再过滤除杂质,把净液泵入釜内,蒸汽浓缩到46波美度,即得成品硅酸钠,第2步采用沉淀法用硅酸钠生产活性白碳黑,经二大步,一步是品种制备,制备溶胶,二步是反应——产物生成阶段,先选料,适用模数为3.6的硅酸钠配成SiO2含量为10%的水玻璃溶液维护30℃左右,在搅拌下慢慢加入浓度20%的硫酸,PH值为9.7时,停止加酸,将料液泵入陈化器常温下陈化制成硅溶液,约需16小时,以上为制备品种,再将制备好的溶胶泵入反应器,在搅拌下升温,使其全部溶解后以较快速度搅拌45转/min,保持80℃使其全部溶解,然后慢慢滴加硫酸溶液和水玻璃溶液,整个反应在碱性溶液中进行,加完料后用硫酸调节PH值为4,再保温熟化20分钟左右,再出料,在反应中期须加入总液量8%的分散刘硫酸钠,将所出料过滤的同时水先,至产品中含Na+0.3%为止,将生成物干燥,脱水,至含水量为4%,粉碎后包装,得成品——活性白炭黑。
Claims (3)
1、一种用煤矸石生产活性白碳黑的方法,分成两步完成,第一步生产硅酸钠,其工艺过程为首先把煤矸石粉碎至120目,将煤矸石粉和纯碱以1∶50比例混匀,在将混合了投入反射炉内,在1400~1500℃温度下煅烧1小时,生成熔融硅酸钠,把熔融硅酸钠经过水萃作用,碎烈成1~5毫米直径的粒子,将粒子放入浸溶桶内,加入水,并通蒸汽加热到100℃以上,浸溶4~5小时,当溶液达到20波美度时,把溶液置于低位沉降槽内,静至澄清,在过滤去除杂质,把静液泵入釜内,蒸汽浓缩到45~46波美度即得成品硅酸钠;第二步采用沉淀法用硅酸钠生产活性白炭黑。先进行选料,选用模数为2.4~3.6的硅酸钠配成sio2含量为4~10%的水玻璃溶液,维持28℃~32℃,在边搅拌下慢慢加入浓度在5~20%的硫酸,在PH值在9~9.7时停止加硫酸制成料液,将料液泵入陈化器常温下陈化,8~16小时制成硅溶液,以上为制备品种,再将制备好的溶胶泵入反应器,在快速搅拌下升温,保持80℃,使其全部溶解,然后慢慢滴加硫酸溶液和水玻璃溶液,使整个反应在碱性溶液中进行,加完料后,以硫酸调节PH值小于5-7,保温熟化20分钟左右再出料,将所出料过滤的同时水洗,至产品中含Na+<0.6%为止,将生成物干燥脱水,含水量<6%并粉碎后包装,得成品活性白炭黑。
2、根据权利要求所述的方法,其特征在于:在反应器内的反应中期须加入总液量6~8%的分散剂硫酸钠。
3、根据权利要求所述的方法,其特征在于:干燥脱水温度在150℃。
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