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造纸填料用白炭黑做纸张填料可提高纸张抗油墨透过性能及机械强度,增加白度,减少单位重量!能有效实现纸张轻量化、降低生产成本、提高纸张使用性能。此外还可用在消防剂、饲料、化妆品、消光剂、颜料、油漆等许多行业!白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑.气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子(粒径小于100nm),无毒,有巨大的比表面积!气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅!
日用化工制品用白炭黑作填料和磨蚀剂的透明彩色及不透明牙膏,这类牙膏具有良好的柔韧性、分散性,膏体光滑、柔软、磨蚀性好,不磨蚀牙膏管体;它能使药物牙膏保持药性的稳定。特别是与氟化物具有良好的配伍性,可避免钙盐作磨料产生难溶盐的弊端.胶结剂用在天然橡胶或合成橡胶制成的胶粘剂中,提供了触变性和补强性,同时由于其伸展性还可以提高粘着力,质高价廉!抗结块剂白炭黑可用在一些产品中来提高自由流动性,如草地肥料、杀真菌剂、磨轮研磨剂、洗衣漂白剂、酚醛注塑、酚和尿素的塑料制品、制造橡胶硫磺及抗结块混合物!
德国迪高沙(Degussa)公司和美国卡伯特(Cabot)公司的气相法生产技术全球靠前!他们的生产装置规模大,自动化程度高,产品成本低,牌号(尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号)多,品质好,如表面积分布均匀、含水量低!我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产,但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司.广州吉必盛科技实业有限公司是国内产量大,牌号全,技术先进的气相二氧化硅供应商,是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起草单位!
传统方法气相法主要为化学气相沉积(CVD)法,又称热解法、干法或燃烧法!其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。反应式为:SiCl4+2H2+O2—SiO2+4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉.将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉!四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~1800℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品!
第二步生产白炭黑:先将硅酸钠配成水玻璃溶液(模数为4~6,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!5用途由于白炭黑产品的一系列优越性,使它能够广泛应用于许多领域.橡胶制品白炭黑用在彩色橡胶制品中以替代炭黑进行补强,满足白色或半透明产品的需要。
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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: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!