CN1356362A - 合成氨副产炭黑制粒状炭黑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将合成氨副产炭黑制粒状炭黑的方法。该方法是以制成含水量为50%～85%(按重量计)的合成氨副产炭黑为原料,加入有机粘合剂0～5%,混捏合15～20分钟,再在1～14MPa的压力下,将物料挤压成光滑条状物,并切成柱状颗粒,最后将物料加热升温至100℃～400℃,在此加热升温过程中进行物料的整形、脱水、碳化处理15～60分钟,即可制得粒状炭黑。采用本发明方法制得的粒状炭黑不易形成粉尘飞扬,在生产及使用的过程中减少了炭黑对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种将合成氨副产炭黑制粒状炭黑的方法。
背景技术
本发明的合成氨副产炭黑的原始粒径为40～80纳米，为一种工业排放污染物。目前已知的生产技术是将合成氨副产炭黑经过滤干燥后制成粉状炭黑，但采用这种技术生产出的产品由于粒度极细，极易形成粉尘飞扬，造成污染，使得生产及使用环境极为恶劣。
技术内容
本发明的目的在于克服上述粉状炭黑极易形成粉尘飞扬，造成环境污染的问题，提供一种将合成氨副产炭黑制成粒状炭黑的方法。
它包括下列步骤：
(1)以制成含水量为50％～85％的合成氨副产炭黑为原料，按重量计，加入有机粘合剂，其加入量占以干基计算的炭黑重量的0～5％，混捏合15～20分钟；
(2)在1～14MPa的压力下，将物料挤压成光滑条状物，并切成柱状颗粒；
(3)将物料加热、升温至100℃～400℃，在所述加热、升温过程中进行物料的整形、脱水、碳化处理15～60分钟，制得粒状炭黑。
所述的有机粘合剂最好采用蜜糖或羧甲基纤维素钠，也可以是蜜糖和羧甲基纤维素钠的混合物。
具体实施方式
首先准备好含水量50％～85％的合成氨副产炭黑原料，该原料的制备方法是本领域的普通技术人员所熟知的。该方法为：用压滤机将合成氨副产炭黑悬浮液中的炭黑滤出，制成含水量为50％～85％(按重量计)的湿炭滤饼作为原料使用。加入有机粘合剂的作用是将炭粒粘结在一起，经过高温碳化，粘合剂其它成分都挥发，只剩下碳作为骨架将原料固定形成粒状颗粒。有机粘合剂可以是蜜糖或羧甲基纤维素钠，也可以是蜜糖和羧甲基纤素钠的混合物。其加入量占以干基计算的炭黑重量的0～5％，所述以干基计算的碳黑是指不计算含水量的碳黑，上述有机粘合剂的用量根据对产品颗粒强度的要求调节，上述有机粘合剂原料均可以商购。
将物料放入搅拌机中混合，再经塑料捏合机完成捏合，也可以在一台设备如碾轮式混砂机中完成混捏合，所述混捏合时间为15～20分钟。
然后将上述制得的混合物在挤压机中进行挤压。挤压机可选用常规的螺杆挤压机、液压挤压机或碾轮式挤出机。根据不同的用途，物料通过挤压机模板挤压成不同规格的光滑条状物，条状物的直径为φ0.5mm～φ30mm，在挤压时有切刀将条切成柱状颗粒。挤压压力应控制在1～14MPa，如果压力低于1MPa则造粒强度低，如果压力高于14MPa，则设备易损坏、动力消耗大。
将切成的柱状颗粒物料送入长形外加热式转筒干燥炉中，边旋转边加热，进行物料的整形、脱水处理，使颗粒呈近似圆形，随着颗粒逐渐向高温段流动，温度达到200℃以上时，加入的粘合剂开始碳化，在300℃以上时，碳化完毕，粘合剂只留下碳元素作为骨架。颗粒物料的整形、脱水、碳化处理时间为15～60分钟，即可制得粒状炭黑，再经冷却得到销售成品。
具体实施例
实施例1
在一台常规搅拌器中，加入含水量为50％的合成氨副产炭黑100kg，蜜糖0.25kg，混合5分钟，再进入塑料捏合机捏合3遍，然后用单螺杆挤压机(φ120mm，功率7.5KW，模板孔径为φ1.5mm)在1MPa的压力下将物料边挤成光滑的条状物，边切断为柱状颗粒，其长径比为1.5∶1，再采用外加热式活化炉(φ1200mm，长为6000mm，转速为3转/分钟)将物料从干燥炉低温端加入(即逆流干燥)，进入炉内的物料边搅动边受热，物料整形、脱水、成近似圆形，随着物料逐渐向高温段滚动，完成粘合剂的碳化，最后升温达到400℃完成颗粒炭化处理，从开始加热至完成炭化处理的时间为40分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例2
在一台双轮电碾子(直径φ1100mm，功率4kW)中加入含水量为85％的合成氨副产炭黑100kg，羧甲基纤维素钠0.75kg，混合、捏合15分钟，然后用单螺杆挤压机(φ120mm，功率7.5kW，模板孔径为φ3mm)在14Mpa的压力下将物料边挤成光滑的条状物，边切断为柱状颗粒，其长径比为1∶1，再采用外加热式干燥炉(φ1200mm，长为6000mm，转速为3转/分钟)将物料从该活化炉低温端加入(即逆流干燥)，进入炉内的物料边搅动边受热，物料整形、脱水、成近似圆形，随着物料逐渐向高温段滚动，完成粘合剂的碳化，最后升温达到120℃完成颗粒炭化处理，从开始加热至完成炭化处理的时间为60分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例3
按所述相同步骤重复实施例1，但加入的合成氨副产炭黑改为含水量为75％的炭黑100kg，蜜糖4.5kg，挤压压力为10MPa，最后完成炭化处理的温度为300℃，从开始加热至完成炭化处理时间为60分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例4
按所述相同步骤重复实施例1，但蜜糖加入量改为0.75kg，挤压压力为14MPa，最后完成炭化处理的温度为350℃，从开始加热至完成炭化处理时间为15分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例5
按所述相同步骤重复实施例2，但羧甲基纤维素钠的加入量改为0.075kg，挤压压力为5Mpa，最后完成炭化处理的温度为270℃，从开始加热至完成炭化处理的时间为20分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例6
按所述相同步骤重复实施例2，但羧甲基纤维素钠的加入量改为1.5kg，挤压压力为8Mpa，最后完成炭化处理的温度为250℃，从开始加热至完成炭化处理的时间为15分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例7
按所述相同步骤重复实施例2，但不加入任何粘合剂，挤压压力为12Mpa，干燥炉转速为0.2转/分钟，最后完成炭化处理的温度为120℃，从开始加热至完成炭化处理的时间为50分钟，即可得到粒状炭黑。
实施例8
按所述相同步骤重复实施例2，但蜜糖和羧甲基纤维素钠的加入量各为1.5kg，挤压压力为8Mpa，最后完成炭化处理的温度为250℃，从开始加热至完成炭化处理的时间为15分钟，即可得到粒状炭黑。
Claims (4)
1.一种合成氨副产炭黑制粒状炭黑的方法，其特征是，它包括下列步骤：
(1)以制成含水量为50％～85％的合成氨副产炭黑为原料，按重量计，加入有机粘合剂，其加入量占以干基计算的炭黑重量的0～5％，混捏合15～20分钟；
(2)在1～14MPa的压力下，将物料挤压成光滑条状物，并切成柱状颗粒；
(3)将物料加热、升温至100℃～400℃，在所述加热、升温过程中进行物料的整形、脱水、碳化处理15～60分钟，制得粒状炭黑。
2.根据权利要求1所述的制粒状炭黑的方法，其特征是，所述的有机粘合剂为蜜糖。
3.根据权利要求1所述的制粒状炭黑的方法，其特征是，所述的有机粘合剂为羧甲基纤维素钠。
4.根据权利要求1所述的制粒状炭黑的方法，其特征是，所述的有机粘合剂为蜜糖和羧甲基纤维素钠的混合物。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 01134662 CN1356362A (zh) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 合成氨副产炭黑制粒状炭黑的方法 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1356362A true CN1356362A (zh) | 2002-07-03 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101497708B (zh) * | 2009-02-26 | 2011-05-25 | 杜黎明 | 一种塑料专用炭黑的生产方法 |
| CN110105795A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 济宁黑猫炭黑有限责任公司 | 一种炭黑造粒机 |
| CN112980218A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-18 | 无锡双诚炭黑科技股份有限公司 | 低粘性的炭黑材料配方、添加装置及制备方法 |
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2001
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| CN101497708B (zh) * | 2009-02-26 | 2011-05-25 | 杜黎明 | 一种塑料专用炭黑的生产方法 |
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| CN110105795B (zh) * | 2019-06-11 | 2024-04-16 | 济宁黑猫炭黑有限责任公司 | 一种炭黑造粒机 |
| CN112980218A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-18 | 无锡双诚炭黑科技股份有限公司 | 低粘性的炭黑材料配方、添加装置及制备方法 |
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