CN86107192A - 用稻壳工业化生产白炭黑方法 - Google Patents
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Abstract
用稻壳工业化生产白碳黑(多孔二氧化硅)的方法，该方法是利用稻壳为原料，不需外加能源条件下，在焙烧炉经缓慢升温，低温焙烧，使稻壳中有机物充分分解、气化，达到白化燃烧，二氧化硅含量达98％，比表面积在60-150m2/g。稻壳来源丰富，价格便宜，使生产成本可降低数倍至十几倍。
Description
本发明涉及生产工业用白炭黑（多孔二氧化硅）的原料及生产工艺。
在橡胶、塑料、涂料、建材、日用化工等不同领域都广泛应用白炭黑作填料或添加剂。但迄今国内外生产白炭黑的主要原料仍是化工产品：硅酸钠，酸类，二氧化碳或四氯（氟）化硅等，其生产工艺大都是用沉淀法或气相法。使用上述方法及原料生产白炭黑，无疑成本很高，工艺过程也比较复杂。近年来研究发现水稻是天然富集硅酸的植物，稻壳中的主要成份是碳化物和硅化物。稻壳本来是粮食加工中的下脚料，长期以来，人们把它作为饲料、燃料或糙糠，让其中的硅白白流失。目前利用稻壳制造碳化硅、氮化硅等，有关文献已有报导。但是用稻壳大规模制造多孔二氧化硅，尚无成熟经验。西德公开专利（2416291），报导了用于耐火材料的含碳量少的白稻壳灰制造方法，该方法需要经过三步（段）加热，这在大规模处理稻壳、稻壳本身能源利用、工艺设备等方面都有许多困难，特别是加热温度过高影响了二氧化硅的多孔性能。
本发明是以廉价易得的稻壳为原料，全部利用稻壳自身的能源和硅源，提供大规模工业化生产白炭黑（多孔二氧化硅）的新工艺。
发明的基本构思是利用稻壳中少量氧气助燃，使稻壳在焙烧炉中缓慢升温，低温燃烧，并利用稻壳及稻壳灰的保温性能，让稻壳中有机物充分分解、气化、扩散。稻壳在焙烧过程中禁止翻动，不与外界空气发生交换。
本发明的工艺过程为：1.先将稻壳进行净化处理，可用杨析法或用水洗或酸洗，除去稻壳中泥土或杂物。2.将净化的稻壳装入焙烧炉，装至炉顶标志线，压实，即可开始点火。3.点火是在整个焙烧炉底截面均匀全面点燃，然后进入白化燃烧阶段。4.白化燃烧，是利用稻壳自身能源和硅源，已点燃的稻壳从炉底往上隔绝空气，进行低温下的缓慢燃烧，使稻壳中的有机物有充分时间进行热分解扩散出去。扩散出去的有机物，逐步结聚在焙烧炉上层的稻壳中，呈黑褐色的有机物，该有机物可用人工或机械的方法，在补充加料时取出加以利用。5.补充加料，随稻壳在炉内低温燃烧，体积逐渐缩小，焙烧炉内间隙增大，要及时进行补充加料，一般在稻壳点火自燃第二天，约24小时左右，需从炉顶将稻壳补充加至初始位置（至原标志线）压实，以后每隔大约同样的时间需要补充加料一次。6.在燃烧层接近炉顶时，需要顶封保温，是在炉顶稻壳层上面覆盖一层以白化的稻壳灰，约10-20cm厚，至此补充加料终止。7.稻壳在炉内完全燃烧分解后，禁止任何翻动，在炉内自然冷却后，即可出炉得到呈白色粒状和粉状的多孔二氧化硅。8.出炉后可根据不同使用要求，进行不同的加工处理，一般需要经过粉碎分选，制成粉末状。
本发明所生产的成品，杂质含量甚微，二氧化硅含量可达98%，中性，具有良好的多孔性能，比表面积在60-150M2/g，达到国内外定型商品生产的同类产品性能，比较于下表：
本方法生产的白碳黑已在有关橡胶厂使用。其中生产的煤矿井下导风筒布，经专业部门测定达到并超过部标。本生产方法采用一次焙烧法，除需补充加料外，不需外加能源，工艺设备简单，操作容易，原料丰富，成本极低，与目前以化工产品为原料的传统生产方法相比，其成本可降低数倍甚至十几倍。
实施例：用一圆筒立式焙烧炉，炉体总高为5M，炉膛直径3M，深3M，有效容积20M3，将净化的稻壳装入炉内。首次可投料2700kg，点火白化焙烧，最高焙烧温度不超过670℃，每隔24小时左右补充加料一次。整个加料周期20天左右，在焙烧过程中总投料量约为初始投料量的2.5倍，即总投料量约为9000kg。终止加料后自然冷却25天左右，最后可生产白色多孔二氧化硅约为1500kg，经粉碎分选后即为白炭黑成品。
Claims (8)
1、用稻壳为原料，在缺氧、低温下焙烧，工业化生产白炭黑方法，其特征在于该方法的工艺过程为：稻壳净化处理，装入焙烧炉，点火，白化燃烧，补充加料，顶封保温，冷却，出炉后加工。
2、如权利要求1所述方法，其特征在于所说净化处理可用扬析法除去稻壳中泥土或杂物。
3、如权利要求1所述方法，其特征在于所说点火是在整个焙烧炉底截面均匀全面点燃。
4、如权利要求1所述方法，其特征在于所说白化燃烧是利用稻壳自身能源和硅源从炉底往上隔绝空气、低温缓慢燃烧。
5、如权利要求1所述方法，其特征在于所说补充加料是在稻壳点火自燃24小时左右，从炉顶将稻壳补充加至初始位置压实，以后每隔相同时间间隔补充加料一次。
6、如权利要求1所述方法，其特征在于所说顶封保温是在燃烧层接近炉顶时，在炉顶稻壳上面均匀复盖一层已白化的稻壳灰，补充加料终止。
7、如权利要求1所述方法，其特征在于所说冷却是燃烧分解的稻壳灰，禁止翻动，在炉内缓慢自然冷却。
8、如权利要求1所述方法，其特征在于所说后加工是将已冷却白化的稻壳灰，出炉粉碎、分选制得成品。
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| CN86107192.1A CN1003123B (zh) | 1986-10-12 | 1986-10-12 | 用稻壳工业化生产白炭黑方法 |
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| CN86107192.1A Expired CN1003123B (zh) | 1986-10-12 | 1986-10-12 | 用稻壳工业化生产白炭黑方法 |
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- 1986-10-12 CN CN86107192.1A patent/CN1003123B/zh not_active Expired
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