焦作高岭土烧制白炭黑研究.pdf

第34卷第3期
非金属旷
Vol34 No. 3
2011年5月
Non-metallic Mines
May,2011
焦作高岭土烧制白炭黑硏究
赵国燕黄东枫郭金福李波波
(安阳师范学院化学化工学院,河南安阳455002)
摘要通过煅烧硬质高岭土和硫酸铵的混合物,利用硫酸铵分解产物硫酸氲铵的高反应活性,将高岭土结构中的晶格铝脱去,转化为硫酸
铝,使高岭土转变为非品质二氧化硅。以白炭黑的白度作为衡量指标,讨论了煅娆温度、时间、混合物浓度对产物的影响。结果表明,最佳煅烧温
度为500℃,煅烧时间不宜过长,否则无定形二氧化硅会部分转化为品形二氧化硅。硫酸铵用量为高岭土质量的3.5倍时,产物白炭黑已达到较高
白度,再提高用量效果不明显
关键词高岭土硫酸绥煅白炭黑
中图分类号:TD973.2文献标识码:A文章编号:10008098(2011)03-0029-04
Study on Amorphous Silica from Jiaozuo Kaolin by Calcination
Zhao Guoyan Huang Dongfeng (iuo Jinfu Li Bobo
(Chemistry &Chemical Industry School, Anyang Normal University, Anyang, Henan 455002)
Absrtact In this paper Amorphous silica was generated through calcining the mixture of hard kaolin and ammonium sulfate, high activity
of ammonium bisulphate which was the intermediate production of ammonium sulfate was used to make crystal aluminum in kaolin translating into
soluble sulfate, then Amorphous silica was generated from kaolin. The effect of calcining temperature, time and mixture concentration was studied by
White Degree indicator. The results showed that the best calcinin emperature was 500C, Morphous silica could become crystal silica if it calcined
for long time. The dose of ammonium sulfate was 3.5 times of kaolin could archive the best White Degree, increasing the dose had no obvious effect
Key words kaolin ammonium sulfate calcination amorphous sili
白炭黑,又名水合二氧化硅,分子式为黑(粒度10-200m)和超细微粉白炭黑(透明级,粒
SiO2nH2O,是一种超微细元定形粉体,质轻、多孔、耐度1~16nm)。白炭黑的主要生产国有德国、美国和
高温、不燃、无味、无嗅、具有良好的电绝缘性。一般日本等,其中美国产量最大,占世界白炭黑总产量的
白炭黑产品的二氧化硅含量为80%~85%,相对密13;日本产白炭黑的粒度已达10nm左右。目前我
度2319~2.653g/em3,吸潮后易形成聚合细颗粒,不国白炭黑生产厂主要有18家,多为百吨级小厂。
溶于水和酸,溶于苛性钠和氢氟酸,高温下不分解,对
我国生产白炭黑具有丰富的原料优势,完全有
基质和活性成分及添加剂显示出化学惰性,对维生条件大力发展白炭黑产品,而且随着国民经济的不断
素、激素、氟化物抗生素、酶制剂及化妆品中常用的许发展,国内对白炭黑的需求将会大幅度增长。国内有
多活性成分具有良好的相溶性,广泛应用于催化剂载条件的企业完全可以根据当地的原料优势,开发出适
体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料、合自身特点的白炭黑生产新工艺。当前,我国白炭黑
天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等多种行产品在经济性、品种和质量等方面与国外产品差距显
业。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂涂料和不著,尤其是气相白炭黑产品,为此,白炭黑生产企业应
饱和树脂増稠剂,超绷二氧化硅凝胶和气凝胶主要用尽快完善生产工艺,扩大生产规模,在节能降耗和改
作涂料消光剂增稠剂、塑料薄膜开口剂。近年来,白善产品质量上下功夫,不断开发出质量性能优异的新
炭黑在军事、通讯、电子、激光技术等领域有了越来越品种,以满足国内外市场对白炭黑产品不断增长的需
广泛的作用。
求
目前,全球白炭黑总产量为5060余万吨/年
白炭黑的合成方法主要有:超声波法叫、传统沉
品种达40余种,主要分为4大类,即普通白炭黑(粒淀法1?、传统气相法、以膨润土为原料制取白炭
度10~20um)、微粉白炭黑粒度1~2um)、活性白炭黑刚等,这些常见的制备方法,或耗能较高,或工艺
复杂,或成本过高,或对环境污染较大。本实验通过
收稿日期:201-01-19
通讯联系人,E-mail:Zgyzwg@163.com
煅烧高岭土与硫酸铵的混合物制备白炭黑,具体流程