Напредъкът в синтеза на бели сажди (силициев диоксид / SiO2)
Бяло въглеродно черно е общото наименование на бяла прахообразна аморфна силициева киселина и силикатни продукти, главно се отнася до утаения силициев диоксид, силикагел в газова фаза, ултрафин силикагел и силикагел, включително синтетичен алуминиев силикат и калциев силикат.
1. Използване на бели сажди
Бялото въглеродно черно е широко използвано в синтезата на каучук, синтетично масло, боя, леки агенти, изолационни бои, електронни компоненти, тиксотропни агенти, фосфорни утаители, цветни печатащи пластини за пълнене, леярски агенти за освобождаване на калъпи и т.н. Въглеродното черно може да се използва като пълнеж в полиетилен и други пластмаси. Тя може значително да подобри електрическата изолация на кабела на кабела. Като лепило върху хартия може да увеличи белотата и непрозрачността на хартията и да подобри механичните си свойства и украса. При производството на селскостопански химикали се използват бели въглеродни сажди като носители или разреждащи тънки, които се добавят към селското стопанство. Благодарение на своята висока абсорбция, лесна суспензия, добър афинитет и химическа стабилност, той може да поддържа ефикасността на продукта.
2, процес на синтез на бели сажди
Основните производствени методи на белите сажди са утаяване и газова фаза, а бялата сажди в газова фаза са бели аморфни и полупрозрачни твърди колоидни наночастици (размер на частиците по-малки от 100 nm), но процесът на подготовка е сложен и продуктът е скъп. методът на утаяване има традиционен метод на утаяване и специален метод на утаяване, първият се отнася до сярна киселина, солна киселина, CO: вода. Бялото въглеродно черно, произведено от стъклото, се използва като основна суровина. Последното се отнася до белите въглеродни сажди, произведени по специалните методи, като технология на супергревит, сол гел метод, химичен кристален метод, два метода на кристализация или метод на микроемулсия на обратен мицел.
2.1 пирогенен силициев диоксид
Китай започна маломащабно производство на пирогенен силициев диоксид през 20 век на 60-те години. Само 3 дружества са произвеждали газообразни бели сажди преди 2002 г., от които два от тях са били четири силициев хлорид, а другият е реализиран за първи път от метилов трихлорсилан, страничен продукт от органосилиций, за производството на газова фаза черни сажди, като "нано кварцово черно".
Химичното отлагане на пари (CAV), известно също като пиролиза, сух метод или метод на изгаряне, обикновено се състои от силоксан, четири силициев хлорид, шест етил силоксан, кислород (или въздух) и водород, които реагират при висока температура.
Въздухът и водородът се поставят в синтетичен хидролизат след натиск, отделяне, охлаждане, обезводняване, сушене със силикагел и филтриране на прах. След като четирите материали от силициев хлорид са изпратени в дестилационната колона, изпарителят се нагрява и изпарява и сушилният и филтрираният въздух се използва като носител за синтетичния хидролизат и четирите силициеви хлориди се изпаряват при висока температура. Когато температурата е 1000-1800 ° С, газовата фаза се хидролизира с определено количество водород и кислород (или въздух) при висока температура от около 1800 градуса С. Газообразната фаза на силициевия диоксид е много тънка и газът образува аерозол , което не е лесно за улавяне, така че частиците да се събират първо в агрегатора и след това да се събират през циклонен сепаратор и след това да се изпратят. Киселинната пещ използва въздух, съдържащ амоняк, за да изчисти изпарения силициев диоксид до рН стойност от 4 до 6, което е крайният продукт.
Понастоящем методът на утаяване обикновено се използва в промишлеността и процесът му обикновено е следният: при определена температура индустриалното водно стъкло се приготвя чрез реакция на кварц (пясък) и натриев хидроксид, за да се получи разреден разтвор и след това силициевият диоксид се утаява при определени условия и след това се почиства, филтрува, суши се и се раздробява, за да се получи продуктът с бели сажди. Има много методи за утаяване, а киселинният метод е основният метод в Китай.
2.2.1 киселинен метод
Киселинният метод е реакцията на разтворим силикат със сярна киселина или друга киселина. Когато реакцията достигне определена стойност на рН, тя спира добавянето на киселина, стареене, филтриране, промиване и отстраняване на N% SO и продуктът се получава след сушене и смачкване.
Схема на процеса на приготвяне на бели сажди по киселинни методи
Ключовата стъпка в киселинния процес е процесът на добавяне на киселина, който изисква едновременна обработка на няколко параметъра. От материалните промени в реакционния процес може да се види, че свойствата на продукта са свързани с технологичните условия за контрол. Разтворимият силикат първо се превръща в мономерна силициева киселина, една част продължава да произвежда свободно флокул (агрегация), а другата произвежда плътен колоид (действие на гел).
2.2.2 карбонизация
Производството на силициев диоксид чрез карбонизация се основава на реакцията на въглероден двуокис и разтворим разтвор на силикат, за да се получи воден твърд Si02 след филтриране, сушене, раздробяване и опаковане.
Схема на процеса на карбонизация за получаване на бели сажди
В този процес степента на превръщане на натриевия силикат е ниска и устройството за филтриране обикновено е необходимо за възстановяване на натриевата пепел от странични продукти за намаляване на разходите. Повърхностно активният агент също оказва влияние върху ефективността на белите сажди. По-добре е да се използва полиетилен гликол (6ooo) като повърхностно активно вещество в карбонизирани черни сажди.
Новата технология на спрей карбонизация е направена от СО смесен газ и водно стъкло като суровина, като се използват съвременни технологии и оборудване като карбонизация спрей, автоматична преса филтър преса, ротационно флаш сушене и други съвременни технологии и оборудване, за да направи активни (или прозрачни клас) бели сажди. Този процес има голяма контактна площ, бърза скорост на реакция, ниски производствени разходи и непрекъснати производствени разходи. Характеристиките на производството, ниската интензивност на труда, доброто качество на продукта, големият визуален капацитет, добрата херметичност, висока топлинна ефективност, очевидно икономия на енергия и икономия на електроенергия, ползи за околната среда и икономическа изгода са забележителни.
2.2.3 минерална дисоциация и други нови процеси
Неметалната руда като суровина за производство на бели сажди са диатомит, протеинова почва, серпентина, глина, овлажняваща почва, каолин, воластонит, кварцов пясък, сепиолит, атапулгит, летлива пепел, циркон, въглищна ганга, жълта фосфорна руда и т.н. В литературата се посочва, че производството на бели сажди от неметална руда показва, че това е икономически и технически осъществимо и осигурява нов начин за нейното използване на ресурсите.
3. Заключение
(1) силициев двуокис има широка гама от приложения и различни продукти имат различни приложения. Необходимо е спешно да се приеме по-опростен и по-икономичен начин за производство и подготовка на бели сажди.
(2) е необходимо да се провеждат систематични изследвания за получаването на силициев диоксид от промишлени отпадъци (като жълта фосфорна шлака) и да се разработят технология и икономически осъществим процес.