沉淀法制备白炭黑的理论基础

沉淀法白炭黑
一、产品特性：
沉淀法白炭黑（简称白炭黑）是橡胶工业常用的补强剂，它的化学名称是水合二氧化硅（Si O₂）或称胶体二氧化硅。

因为它在橡胶中有类似炭黑的补强性而且是白色粉末或细小粒子。

所以人们又称它为白炭黑。

目前白炭黑的制法大多数是采用硫酸溶液与硅酸钠溶液进行化学反应的方法。

因此法制得的白炭黑性能优良、成本也较低廉。

二、使用范围：
白炭黑在橡胶工业中应用最广，在制作胶鞋中它是彩色橡胶或透明鞋底的最佳补强剂。

在轮胎制作中常用它提高胶料对骨架材料或纤维的粘性。

在胶辊制作中它不仅能提高硫化胶的硬度和耐磨性，而且能提高胶料与金属辊芯的粘着力。

白炭黑绝大部分用于橡胶工业，只有一小部分用于其它工业，例如作农药辅料，还有油墨、油漆、塑料、日用化工产品也常用白炭黑，但用量不大。

三、参数指标（HG/T3061-1999）：。

沉淀水合白炭黑沉淀水合白炭黑是一种常用的材料，广泛应用于各个领域。

下面将从其定义、制备、性质和应用等方面详细介绍。

一、定义沉淀水合白炭黑，又称为沉淀状水合二氧化硅，是指将硅酸盐溶液中的二氧化硅以沉淀的形式析出，并通过水合反应形成水合物的一种材料。

水合白炭黑具有高比表面积、高吸附性能和较好的分散性，具有广泛的应用前景。

二、制备沉淀水合白炭黑的制备主要通过硅酸盐溶液的酸碱反应来实现。

通常采用的原料是硅酸钠或硅酸铝钠等，通过与酸反应得到沉淀水合白炭黑。

制备过程中需要控制反应温度、酸碱配比和搅拌速度等因素，以获得理想的产品性质。

三、性质1. 物理性质：沉淀水合白炭黑呈白色粉末状，具有较大的比表面积和孔隙结构，能够有效地吸附和分散其他物质。

2. 化学性质：水合白炭黑具有较好的化学稳定性，能够在酸碱等条件下保持良好的性能稳定性。

3. 结构性质：水合白炭黑的颗粒呈多孔结构，具有较大的内部表面积，有利于吸附和催化反应的进行。

四、应用1. 橡胶工业：沉淀水合白炭黑作为一种重要的橡胶填充剂，能够提高橡胶制品的强度、硬度和耐磨性，同时改善橡胶的加工性能和耐候性能。

2. 涂料工业：沉淀水合白炭黑能够作为涂料的填充剂和增稠剂，提高涂料的附着力和抗沉降性，同时改善涂料的流动性和外观效果。

3. 印刷油墨：沉淀水合白炭黑能够作为印刷油墨的增稠剂和分散剂，提高油墨的粘度和流变性能，改善印刷品的质量和印刷速度。

4. 电子材料：沉淀水合白炭黑具有优异的导电性能和光学性能，可用于制备导电胶、光学膜和电子器件等。

5. 医药领域：沉淀水合白炭黑可用于制备药物载体和控释系统，具有较好的药物吸附和释放性能，有助于提高药物的疗效和稳定性。

沉淀水合白炭黑是一种具有广泛应用前景的材料，其制备简单且具有独特的物化性质。

在各个领域中，沉淀水合白炭黑都能发挥重要的作用，为相关行业的发展做出贡献。

随着科技的不断进步和应用需求的增加，相信沉淀水合白炭黑将会有更广阔的发展前景。

沉淀白炭黑生产工艺
沉淀白炭黑是一种二氧化硅或碳黑的一种变体，具有高白度、细小的粒径、高吸附性能和光学性能等优点，被广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料等行业。

下面是沉淀白炭黑生产工艺的一般步骤。

1. 原料选择：沉淀白炭黑的主要原料是硅酸钠和盐酸，可以选择工业级的硅酸钠和盐酸。

2. 摩尔比计算：根据所需的硅酸钠浓度和产量目标，计算摩尔比。

一般来说，硅酸钠和盐酸的摩尔比是1:2。

3. 溶解硅酸钠：将硅酸钠逐渐加入到适量的水中，在搅拌下慢慢溶解，直到完全溶解。

4. 加入盐酸：将适量的盐酸加入到溶解好的硅酸钠溶液中，保持搅拌。

5. 沉淀过程：在搅拌的同时，缓慢加入盐酸，使反应溶液的
pH值控制在1-2之间，同时观察溶液的变化。

随着盐酸的加入，溶液中会出现白色的沉淀，即沉淀白炭黑。

6. 沉淀回收：将沉淀的白炭黑通过离心、过滤等方式进行回收，烘干后得到干燥的白炭黑产品。

7. 洗涤：将干燥的白炭黑产品进行洗涤，以去除残留的盐酸和其他杂质。

洗涤的方法可以采用酸洗、漂洗等步骤。

8. 烘干：将洗涤后的白炭黑产品进行烘干，以去除水分，并保持其稳定的化学性质。

9. 包装和储存：将烘干的白炭黑产品装入适当的包装袋中，并进行密封，以防止湿气和杂质的侵入。

储存在干燥、通风的环境中，避免阳光直射。

总的来说，沉淀白炭黑的生产过程主要包括原料选择、摩尔比计算、溶解硅酸钠、加入盐酸、沉淀过程、沉淀回收、洗涤、烘干和包装储存等步骤。

通过合理的控制和操作，可以得到高品质的沉淀白炭黑产品。

沉淀法制备超细白炭黑刘延芳;李启坤;郭晶晶;许兰西;李莉;华超;王健【摘要】以水玻璃和硫酸为原料,通过沉淀法制得超细白炭黑.研究了硫酸滴加速率、硫酸浓度、反应终点pH值的控制对超细白炭黑粒径的影响.结果表明,硫酸的滴加速率与浓度直接影响白炭黑的平均粒径,滴加速率越大,平均粒径越大;42％的硫酸体积分数,制得的白炭黑平均粒径最小;反应终点pH值控制在7.6～8.5、陈化时间控制在0.5 h～1.0 h,制得的超细白炭黑的性能最好.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2014(034)006【总页数】3页(P26-28)【关键词】沉淀法;白炭黑;超细;制备【作者】刘延芳;李启坤;郭晶晶;许兰西;李莉;华超;王健【作者单位】山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519;山东弘兴白炭黑有限责任公司,山东济宁 277519【正文语种】中文【中图分类】TQ127.2;TQ171引言白炭黑即水合二氧化硅，化学组成为SiO2·nH2O，是一种白色、无毒、超细粉末状物，密度为2.319g/cm3～2.653g/cm3，熔点为1 750℃，不溶于水和酸，可溶于强碱和氢氟酸，在高温下不分解［1］。

因其表面含有较多羟基、易吸水而成为聚集的细粒。

白炭黑因具有多孔性、高分散性、化学稳定性好、耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异特性，而在橡胶、塑料、造纸等方面有着广泛的应用，开发利用前景广阔［2-4］。

目前，白炭黑的制备方法主要是化学法，包括气相法和沉淀法2种。

气相法生产主要以四氯化硅为原料水解制得。

该法所得白炭黑粒径较小，但生产成本高限制了其应用，一般只用于军工生产［5-6］。

沉淀法白炭黑的生产原理及用途沉淀法是一种用于制备白炭黑的常用方法。

其原理是根据各种材料之间的溶解度差异，在溶液中添加特定的沉淀试剂，利用试剂与沉淀物之间发生反应生成不溶于溶液中的沉淀物，进而通过过滤、洗涤、干燥等工艺步骤得到白炭黑。

一般来说，沉淀法制备白炭黑的主要步骤如下：1.准备溶液：将所需原料溶解于适当的溶剂中，即形成基础溶液。

2.调整溶液：根据所需产品的性质，添加适当的试剂来调整溶液的酸碱度、离子浓度等参数，以促使沉淀反应的进行。

3.进行沉淀反应：将调整后的溶液搅拌，逐渐加入沉淀试剂。

沉淀试剂与基础溶液中的其中一种或几种成分发生反应，生成白炭黑。

4.沉淀分离：通过过滤等方法，将生成的白炭黑沉淀与溶液中的其他成分分离。

5.洗涤干燥：对沉淀物进行洗涤，去除溶液残留，然后将洗涤后的沉淀物进行干燥。

1.高产率：沉淀法可以适用于大规模生产，因此可以获得较高的产量。

2.纯度可控：沉淀法可以通过控制反应条件和试剂选择，精确控制白炭黑的纯度。

3.产品多样性：通过调整原料和沉淀条件，可以制备出不同性质的白炭黑，满足不同用途的需求。

白炭黑是一种细颗粒的无机物材料，具有广泛的应用领域。

一些主要的用途如下：1.橡胶工业：白炭黑作为一种重要的填充剂，可以加入到橡胶中改善橡胶的加工性能、增加强度和耐磨性，并提高橡胶制品的抗老化性能。

2.涂料工业：白炭黑可以作为涂料中的增稠剂、稳定剂和增白剂。

它可以增加涂料的流变性、提高涂层的涂装性能，并提供良好的白度和光泽。

3.印刷油墨：白炭黑可以用于制备各种印刷油墨，如胶印、凹印、丝网印等。

它可以提高油墨的色度、流动性和均匀性。

4.化妆品工业：白炭黑可以作为化妆品中的增稠剂、稳定剂和着色剂。

它可以调整化妆品的质地、提供良好的保湿效果，并赋予化妆品较好的遮盖能力和光泽。

5.医药工业：白炭黑可以作为制备药品中的载体和稳定剂。

它可以增加药品的稳定性、控制释放速率，并提高药物的吸附性能。

6.食品工业：白炭黑可以用作食品添加剂，用于改善食品的质地、调整口感和增加凝胶状食品的稳定性。

河源沉淀法白炭黑河源沉淀法白炭黑是一种新型的高性能黑色无机颜料，广泛用于橡胶、塑料、涂料、印刷油墨、化妆品等领域。

它具有颜色鲜艳、覆盖力强、耐候性好、化学稳定性高等优点，是一种高质量、高性能的黑色颜料。

下面我们来详细了解一下关于河源沉淀法白炭黑的相关知识。

一、生产原理河源沉淀法白炭黑是利用聚合物（如蔗糖、聚乙烯醇等）作为助剂，在沉淀剂（如酒石酸、硝酸银等）水溶液中液相和悬浮剂（如聚丙烯酰胺等）协同作用下生成的无机颜料。

在生产过程中，首先将聚合物加入到溶液中，搅拌均匀后加入沉淀剂，使其与悬浮剂共同作用，随后通过离心分离、水洗、干燥等多道工艺流程制备出白炭黑。

二、产品特性1. 颜色鲜艳：河源沉淀法白炭黑的颜色鲜艳，黑度高，可以被大多数的基体颜料良好的接受。

2. 覆盖力强：白炭黑颗粒较小，分布均匀，能够使得基体颜料与黑色颜料的混合更加均匀，从而展现出很好的覆盖力。

3. 耐候性好：河源沉淀法白炭黑有很好的耐候性，能够在紫外线照射的情况下不褪色，不变质，具有很高的稳定性。

4. 化学稳定性高：白炭黑不易受到化学腐蚀，经过不同颜料测试，白炭黑能够在不同酸、碱浓度环境下稳定存在。

三、应用领域河源沉淀法白炭黑应用非常广泛，包括橡胶、塑料、涂料、印刷油墨、化妆品等领域。

其中使用最多的领域为橡胶和塑料领域。

橡胶行业中，白炭黑通常用于轮胎、输送带等制品中，可迅速提高其抗磨性、机械强度和耐久性。

另外，在涂料领域，白炭黑也用作添加剂，可改善产品的防水、抗污染性能。

化妆品领域也广泛应用白炭黑，如用于隔离霜、防晒霜、控油粉、粉底等产品中，可增强产品的覆盖度、遮盖力和持久性。

综上所述，河源沉淀法白炭黑是一种高质量、高性能的黑色无机颜料，应用范围广泛，具有很好的使用效果。

沉淀法纳米白炭黑的制备!王志成!，平琳"，张慧勤"（!#中原工学院能源与环境学院，郑州$%&&&’；"#中原工学院材料化工学院，郑州$%&&&’）摘要：以水玻璃（()"*・!+,*"）、盐酸、胶体保护剂为原料，制得沉淀法纳米白炭黑。

研究了盐酸滴加速度、胶体保护剂种类、盐酸的浓度对纳米白炭黑粒径的影响。

结果表明，盐酸的滴加速度直接影响白炭黑的平均粒径，滴加速度越快，白炭黑的粒径越大；胶体保护剂的加入可使白炭黑在常压下干燥，解决了纳米级白炭黑制作过程中的微粉团聚问题；控制盐酸的浓度及其与()"*・!+,*"的反应速度是本实验的关键。

关键词：沉淀法，纳米，白炭黑，水玻璃中图分类号：-.文献标识码：/文章编号：!&&01$230（"&&%）&"1&&"21&2收稿日期："&&$1!!1"4。

作者简介：王志成（!0%31），男，副教授，从事材料科学的教学和科研工作，已发表论文!&多篇。

电话：（&2’!）’304343。

!河南省自然科学研究项目，项目编号："&&$$2&&&3。

白炭黑即水合二氧化硅，分子通式为：+,*"・"5"*，具有质轻、无毒、无味、不溶于水和酸、耐高温、化学性能稳定等优点。

纳米白炭黑与普通白炭黑相比，具有不同寻常的颗粒特性（即极小的粒径、极大的比表面积、高纯度和成倾向链性等）。

纳米白炭黑表现出的优越性能是普通白炭黑所不能比拟的，有着十分广阔的应用前景。

沉淀法纳米白炭黑能够增强固态体系的内聚力，常用作胶粘剂、密封剂、橡胶制品等的补强剂；在液态体系中沉淀法纳米白炭黑能够控制和提高液体的粘度；且具有极高的触变性、光散射性；在橡胶、塑料、涂料、油墨等领域发挥出其独特的作用（如消光性等）［!］。

沉淀法制备白炭黑绿色新工艺熊祥祖,徐 彪,胡利峰,杜 文(武汉工程大学化工与制药学院,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430074)摘 要:此新工艺以磷酸和硅酸钠为原料用沉淀法制白炭黑和磷酸钠盐,在不影响白炭黑及磷酸钠盐产品质量的前提下,使生产白炭黑和磷酸钠盐的工艺技术有机地结合,不但解决了副产物出路问题,并使原有磷酸钠盐的综合技术经济指标也得到有效的提高。

实验研究了钠磷比、加水量、反应温度、反应时间对产品中残磷量的影响,结果表明,反应温度为82 ,加水量为40%,反应时间为15m i n ,N a P 为9 10时,效果最好,中间产品残磷量为1.28%,经硫酸萃取和洗涤后,白炭黑的残磷量用普通方法已无法检出。

关键词:磷酸;白炭黑;磷酸盐;钠盐G reen Process ofW hite Carbon B lack Preparati on by Preci pitati onM ethodX IONG X i a ng -zu,XU B iao ,HU Li -feng,DU W en(Key Laboratory fo r Green Che m ica l Process ofM i n istry of Educati o n ,Schoo l of Che m ical Eng i n eering &Phar m acy ,W uhan Institute of Techno l o gy ,H ube iW uhan 430074,Ch i n a)Abst ract :W h ite carbon b lack sa ltw as prepared by the m ethod o f prec i p itati o n w ith phosphoric aci d and sodiu m silica te as ra w m ateria ls ,on the pre m ise o f no affecti o n to the qua lity ofw hite car bon black and sod i u m phospha te ,t h e tech nolog i e s of producti o n ofw hite carbon and sod i u m phosphate w ere co m bined organically .Itwould so l v e t h e prob le m s of the sale o f by-pr oducts ,and the o ri g i n al co m prehensive technical and econo m i c i n dexes o f sodium saltw ou l d be effecti v ely i m pr oved .So m e i m portant factors w hich affected the content o f re m nant phosphor i n products such as the m ass ratio ofNa to P ,the w ater conten,t the reaction te mperature ,and the reaction ti m e w ere stud i e d ,respectively .The resu lts sho w ed t h at t h e re mnant P i n the fina l products w ashed by Sulf u ric acid can not be detected ,and the percentage of re m nant P i n i n ter m ed iate products w as 1.28%,when t h e reaction te m pera t u re w as 82 ,the percentage of wa ter contentw as 40%,t h e reaction ti m e w as 15m i n ,and t h e m ass rati o ofN a to P w as 9 10.K ey w ords :phosphoric acid ;wh ite carbon b lack;phosphate ;sod i u m salt作者简介:熊祥祖(1951-),男,武汉工程大学副教授。

低铁沉淀法白炭黑的制备摘要：随着经济的发展越来越多的行业需要白炭黑低铁限铁，低于180ppm的低铁白炭黑的应用面也越来越广，本文主要介绍了一种生成低铁白炭黑的方法、生产注意事项及工艺条件。

关键词：低铁、沉淀法白炭黑、生产条件、用途一、概述在白炭黑竞争日益激励的今天，铁含量的高低直接关联其涉足的领域、硅橡胶、医用助剂、食品辅料、绝缘材料等行业都对白炭黑的含铁有明确的限制，所以沉淀法白炭黑中的铁越来越得到生产企业的重视。

本文所述及的白炭黑指其含量为≤180ppm的可适用于上述四领域的低铁白炭黑。

低铁沉淀法白炭黑制备原理：低铁沉淀法白炭黑主要是将一定浓度的泡花碱与硫酸在一定的反应条件及工艺要求下发生酸碱中和反应而得，其间加入部分络合剂及限铁添加剂达到利于在漂洗阶段除铁的目的。

反应方程式如下：Na2SiO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2SiO3H2SiO3 +（n-1）H2O SiO2.nH2O + H2O流程方框图：二、制备过程低铁沉淀法白炭黑的制备过程主要包括：反应、压滤、干燥、包装等工序：1、反应向反应缸内加入一定量的净化后的水，升温至75-95℃，先预加入7%左右的m浓度的泡花碱，混合搅拌，取样测定，调整浓度至n，同时滴加事先配好浓度的酸碱，反应90分钟后，停止加碱，进入酸化，调PH至4.3-4.5。

反应结束后，老化10分钟。

反应过程中分阶段加入络合剂及限铁助剂。

2、压滤漂洗将反应好的物料，经冷却后用泵打入压滤机进行压滤，待料进好后开启水泵漂洗至硫酸盐含量低于0.5%。

及测试电导率到一定值，漂洗水要经净化并有温度限制。

3、干燥将上一工段输送来的浆料，经打浆后用泵送入离心喷雾干燥塔，控制雾化盘转速，干燥塔出口温度，以便得到理想的物料。

干燥后自动包装，包装时进行终端除铁。

三、生产注意事项及具体工艺要求沉淀法白炭黑中的铁从工艺上看，主要来自生产原料（泡花碱和酸）、漂洗水以及设备、管道的腐蚀等，要生产低铁白炭黑就要从这些方面入手，尤其是原料方面，占主导因素，故需采用优质的原料，浓硫酸和固体泡花碱的采购必须有选择性，浓硫酸的质量指标以国家标准执行，还要外增加两项指标，即色泽和铁含量。

白炭黑概述及其生产工艺硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在，一切植物皆含有少量的二氧化硅，动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。

硅在地壳中的含量是绝对丰富的，硅在地壳中的重量百分数为27.6%，仅次于氧（47.2%）为第二位。

无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品，尤其是近些年来发展更为迅速。

在德温特中心专利索引的无机化学品类中，硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。

由此可以看出，无机硅化合物，在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。

纵观世界情况，硅化合物的新品种近些年来增加并不多，而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。

例如硅化合物中最老的品种硅酸钠，目前也在向高性能、高附加价值化发展；美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格，几乎可用于石油化工的各个催化过程；氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。

因此，从目前开发趋势看，无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域，一定大有发展前途。

我国的硅化合物产品主要是解放后才逐步发展起来，至今才有几十个品种，因此差距还较大。

我国具有优质而丰富的资源，为研究开发更多的硅化合物提供了物质基础。

近十多年来，不仅得到了化工部的重视，并委托科研单位出版了“硅铝化合物”资料。

可以预料，我国的硅化合物的发展速度必将越来越快，与世界发达国家的差距必将越来越小。

白炭黑是硅化合物中较老的一个品种，三十年代中叶，德、苏、美等国就开始研制，到四十年代末就进入了工业生产，八十年代总生产能力达70～80万吨/年。

我国六十年代开始起步，八十年代千吨级的厂有两家，年产量总共仅5000～6000吨，而且品种少，质量差，能耗高，未形成系列化。

因此，研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。

1.物理化学性质外观为白色高度分散的无定形粉末或絮状粉末，也有加工成颗粒状作为商品的。

比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。

不溶于水及绝大多数酸，在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。