CN101993085A - 一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产白炭黑的方法，特别是涉及一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法。该方法步骤如下：(a)将粉煤灰、片碱和水放入反应釜中在一定的温度下进行碱溶反应，通过过滤、分离、碳分得粗白炭黑，然后回溶制备硅酸钠液。(b)以一定浓度的电解质的水溶液为底液，在一定温度和一定的搅拌速度下，以一定流量向底液滴加硅酸钠液，边滴加，边通入CO2气体进行碳分反应，碳分反应结束后，将沉淀物经过滤、打浆、干燥形成成品的牙膏用白炭黑。本发明投资少，工艺易掌握，经济效益好。把粉煤灰变废为宝，低碳节能，对环境友好，达到节能减排的效果。

Description

一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法
技术领域
本发明涉及一种生产白炭黑的方法，特别是涉及一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法。
背景技术
以往生产牙膏用白炭黑的方法都是利用石英沙和纯碱为原料，通过高温高压反应制备硅酸钠液，然后和硫酸反应生成沉淀型白炭黑，此种工艺高耗能，高污染，工艺投资高，产品成本高。而燃煤电厂堆积如山的粉煤灰却得不到应用，占用大量耕地，又污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种能达到节能减排效果的粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法。
一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法，其步骤如下：
第一步生产硅酸钠：按粉煤灰∶水＝1∶1～3的比例，将粉煤灰、水投入反应釜中加热到40～70℃，再加入占粉煤灰质量0.4～0.8的工业碱，反应20～40分钟，反应结束后，用含氢氧化钠3％～5％，温度为40℃～80℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液；
第二步采用并流生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的120～240g/l的电解质为底液，把底液加热到60～90℃时，开始通入底液体积的10～40％CO2气，并以1～3升/h的流量加入1.5升高模数的硅酸钠溶液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气10～30分钟，然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。
其中所述的电解质是氯化钠或碳酸。
所述的10～40％CO2气是指CO2气体占空气的体积分数，它可以是燃煤电厂废气、锅炉废气、石灰窑废气等。
所述的高模数的硅酸钠液是指氧化钠的含量为100～150g/l，二氧化硅含量为300～400g/l。
所述的气体流量为300～420升/h。
本发明与现有的技术相比有如下优点：
本发明投资少，工艺易掌握，经济效益好。把粉煤灰变废为宝，低碳节能，对环境友好，达到节能减排的效果。
具体实施方式
实施例一，本发明粉煤灰制取牙膏用白炭黑的方法是先将粉煤灰、水按液固比为2的比例投入反应釜中加热到50℃，再加入占粉煤灰质量0.5的工业片碱，反应20分钟，反应结束后，用含氢氧化钠3％，温度为50℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液。
采用并流碳分生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的150g/l的氯化钠为底液，把底液加热到75℃时，开始以300升/h的流量通入30％的CO2气，并以1.5升/h的流量加入氧化钠的含量为110g/l，二氧化硅含量为300g/l的硅酸钠溶液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气10分钟。然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。
实施例二，本发明粉煤灰制取牙膏用白炭黑的方法是先将粉煤灰、水按液固比为1.5的比例投入反应釜中加热到55℃，再加入占粉煤灰质量0.6的工业片碱，反应30分钟，反应结束后，用含氢氧化钠4％，温度为55℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液。
采用并流碳分生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的190g/l的碳酸钠为底液，把底液加热到70℃时，开始以380升/h的流量通入38％的CO2气，并以2升/h的流量加入氧化钠的含量为120g/l，二氧化硅含量为350g/l的硅酸钠液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气15分钟。然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。
实施例三，本发明粉煤灰制取牙膏用白炭黑的方法是先将粉煤灰、水按液固比为1.2的比例投入反应釜中加热到60℃，再加入占粉煤灰质量0.65的工业片碱，反应40分钟，反应结束后，用含氢氧化钠4％，温度为60℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液。
采用并流碳分生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的200g/l的氯化钠为底液，把底液加热到65℃时，开始以380升/h的流量通入35％的CO2气，并以2升/h的流量加入氧化钠的含量为120g/l，二氧化硅含量为350g/l的硅酸钠溶液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气20分钟。然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。
实施例四，本发明粉煤灰制取牙膏用白炭黑的方法是先将粉煤灰、水按液固比为2的比例投入反应釜中加热到60℃，再加入占粉煤灰质量0.5的工业片碱，反应40分钟，反应结束后，用含氢氧化钠4％，温度为60℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液。
采用并流碳分生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的160g/l的碳酸钠为底液，把底液加热到80℃时，开始以400升/h的流量通入36％的CO2气，并以2升/h的流量加入氧化钠的含量为140g/l，二氧化硅含量为310g/l的硅酸钠溶液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气20分钟。然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。
实施例五，本发明粉煤灰制取牙膏用白炭黑的方法是先将粉煤灰、水按液固比为1.5的比例投入反应釜中加热到60℃，再加入占粉煤灰质量0.45的工业片碱，反应20分钟，反应结束后，用含氢氧化钠5％，温度为60℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液。
采用并流碳分生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的170g/l的氯化钠为底液，把底液加热到70℃时，开始以390升/h的流量通入38％的CO2气，并以1.5升/h的流量加入氧化钠的含量为130g/l，二氧化硅含量为310g/l的硅酸钠溶液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气20分钟。然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。

Claims (5)

1.一种粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法，其特征在于步骤如下：
第一步生产硅酸钠：按粉煤灰∶水＝1∶1～3的比例，将粉煤灰、水投入反应釜中加热到40～70℃，再加入占粉煤灰质量0.4～0.8的工业碱，反应20～40分钟，反应结束后，用含氢氧化钠3％～5％，温度为40℃～80℃的稀释液进行稀释，稀释后，打入浓密机进行浓密，浓密后过滤，除去杂质即得低模数的硅酸钠溶液，然后进行碳分制出粗白炭黑产品，再用稀的氢氧化钠溶液回溶粗白炭黑就得到高模数的硅酸钠溶液；
第二步采用并流生产牙膏用白炭黑：配制6.5升的120～240g/l的电解质为底液，把底液加热到60～90℃时，开始通入底液体积的10～40％CO2气，并以1～3升/h的流量加入1.5升高模数的硅酸钠溶液，边滴加边搅拌，加完后，继续搅拌通气10～30分钟，然后进行过滤、洗涤、酸洗、再次洗涤、打浆、喷雾干燥就制备出牙膏用白炭黑。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法，其特征在于所述的电解质是氯化钠或碳酸。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法，其特征在于所述的10～40％CO2气是指CO2气体占空气的体积分数，它可以是燃煤电厂废气、锅炉废气、石灰窑废气等。
4.根据权利要求1所述的粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法，其特征在于所述的高模数的硅酸钠液是指氧化钠的含量为100～150g/l，二氧化硅含量为300～400g/l。
5.根据权利要求1所述的粉煤灰生产牙膏用白炭黑的方法，其特征在于所述的气体流量为300～420升/h。
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