化学词典为您介绍什么是白炭黑,白炭黑的用途以及生产工艺。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
什么是白炭黑
“白炭黑”的学名叫“纳米二氧化硅”,只是因其颜色发白而得名。由于普通的二氧化硅大小仅百分之一毫米,用手就可以触摸到其微粒,而“白炭黑”却只有几个纳米大,因此就有了纳米级的出身,并且也有一般的二氧化硅所不能比拟的用途。
白炭黑的用途
“白炭黑”用在化妆品中,有抗紫外线的性能;将它添入牙膏,对牙齿有明显的增白作用;将它加入纸张,抗撕强度和白度也会显著增加,将它“混”入油漆中,会提高油漆的光亮度和普通的二氧化硅相比,它还有很好的“补强”作用,火箭上的高温密封圈用上它,抗高温和抗撕裂性将提高一倍,家居装潢中普遍使用的塑钢门窗封条有了它的“加盟”,会变得更加坚韧无比。
白炭黑生产工艺
主要以非金属矿及其延伸物为硅源,采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。
着重介绍以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。
(1)以高岭土或硬质高岭土为原料
先将高岭土或硬质高岭土粉碎至50~60目,然后在500~600℃高温下焙烧2小时,再将焙烧土与浓度30%的工业盐酸按1:2.5(重量)配料,在90℃左右酸浸7小时,经中和、过滤、洗涤、干燥得到白炭黑,产品质量符合GB10507-89标准;同时得到高效净水剂聚合氯化铝。焙烧及酸浸反应式如下:
焙烧:Al2O3·2Si02·2H20 —> Al2O3·2Si02 + 2H20
酸浸:Al2O3·2Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl3·6H20 + 2SiO2
(2)以煤矸石或粉煤灰为原料
先将煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小于120目,然后分两步:
第一步生产硅酸钠:将粉碎的煤矸石或粉煤灰与纯碱按重量比1:50混合均匀,经高温冶融(1400~1500℃,1小时)、水萃浸溶(100℃以上,4~5小时)、过滤去杂质、浓缩滤液到45~46波美度即得到硅酸钠。
第二步生产白炭黑:先将硅酸钠配成水玻璃溶液(模数为2.4~3.6,SiO2含量为4~10%),然后在5~20%的硫酸中酸浸(28~32℃,8~16小时),再升温至80℃,搅拌,调节PH值为5~7,熟化20分钟,再经过滤洗涤、干燥、分选,得到白炭黑。该白炭黑为活性,纯度高。
更多白炭黑性质可使用cas号查询。
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