Pokrok v syntéze bílých sazí (oxid křemičitý / Si02)
Bílá saze je obecný název bílého prášku amorfní kyseliny křemičité a křemičitanu, vztahuje se především na vysrážený oxid křemičitý, oxid křemičitý v plynné fázi, ultrajemný silikagel a silikagel včetně syntetického křemičitanu hlinitého a křemičitanu vápenatého.
1. Použití bílých sazí
Bílá saze je široce používána při syntéze pryže, syntetického oleje, barvy, lehkého činidla, izolační barvy, elektronických komponent, thixotropního činidla, fosforového precipitantu, plnidla pro barevnou tiskovou desku, odlévacího činidla pro odlévání forem a podobně. Uhlíkovou čerň lze použít jako plnící materiál z polyethylenu a jiných plastů. Může výrazně zlepšit elektrickou izolaci kabelu na kabelu. Jako lepidlo na papíře může zvýšit bělost a opacitu papíru a zlepšit jeho mechanické vlastnosti a ozdobnost. Při výrobě zemědělských chemikálií se používají jako nosič nebo zředěné ředidlo bílé saze, které se přidávají do zemědělství. Díky své vysoké absorpci, snadné suspenzi, dobré afinitě a chemické stabilitě může zachovat účinnost produktu.
2, syntéza bílých sazí
Hlavní způsoby výroby bílých sazí jsou srážení a plynná fáze a bílá saze v plynné fázi jsou bílé amorfní a průsvitné pevné koloidní nanočástice (velikost částic menší než 100 nm), ale proces přípravy je složitý a výrobek je nákladný. metoda srážek má tradiční srážecí metodu a speciální srážecí metodu, první se týká kyseliny sírové, kyseliny chlorovodíkové, CO: vody. Bílá saze vyráběná sklem se používá jako základní surovina. Druhá se týká bílých sazí vyráběných zvláštními metodami, jako je supergravitační technika, sol gelová metoda, metoda chemických krystalů, dvě krystalizační metody nebo metoda mikroemulze reverzních micel.
2.1 kouřový oxid křemičitý
Čína zahájila malosériovou výrobu kouřového křemene v 60. letech dvacátého století. Pouze tři společnosti vyráběly před rokem 2002 bílé saze v plynné fázi, z nichž dva byly čtyři chlorid křemičitý a druhý byl nejprve realizován methyl-3-chlorsilanem, vedlejším produktem organokřemičitanu, za vzniku černé sazí v plynné fázi, jako "nano křemičitý černý".
Chemické vylučování z plynné fáze (CAV), známé také jako pyrolýza, suchá metoda nebo metoda spalování, se obvykle vyrábí ze siloxanu, čtyř chloridu křemičitého, šesti ethylsiloxanu, kyslíku (nebo vzduchu) a vodíku, které reagují při vysoké teplotě.
Vzduch a vodík se za tlaku, oddělení, chlazení, dehydratace, sušení na silikagelu a filtraci prachu pošlou do syntetického hydrolyzátu. Po čtyřech materiálech z chloridu křemičitého se destilační kolonka odpařuje a odpaří a sušící a přefiltrovaný vzduch se použije jako nosič pro syntetický hydrolyzát a čtyři chlorid křemíku se odpaří při vysoké teplotě. Když je teplota 1000 až 1800 ° C, plynná fáze se hydrolyzuje s určitým množstvím vodíku a kyslíku (nebo vzduchu) při vysoké teplotě asi 1800 ° C. Částice oxidu křemičitého v plynné fázi jsou velmi tenké a plyn tvoří aerosol , které není snadné zachytit, takže částice se nejdříve shromáždí v agregátorech a pak se shromáždí přes cyklonový odlučovač a pak se vysunou. Kyselinová pec používá vzduch, který obsahuje amoniak, aby propláchl kouřový oxid křemičitý na hodnotu pH 4 - 6, což je konečný produkt.
V současné době se srážecí metoda běžně používá v průmyslu a její postup je obecně následující: při určité teplotě se průmyslové vodní sklo připraví reakcí křemene (písku) a hydroxidu sodného, aby se zředěný roztok a poté oxid křemičitý je za určitých podmínek vysrážen a poté vyčištěn, filtrován, vysušen a rozdrcen, aby se získal produkt bílých sazí. Existuje mnoho metod pro srážení a kyselá metoda je hlavní metodou v Číně.
2.2.1 kyselinová metoda
Kyselinová metoda je reakce rozpustného křemičitanu s kyselinou sírovou nebo jinou kyselinou. Když reakce dosáhne určité hodnoty pH, přestane přidávat kyselinu, stárne, filtruje, promyje a odstraňuje N% SO a po sušení a drcení získá produkt.
Schéma procesu přípravy bílých sazí kyselým způsobem
Klíčovým krokem v kyselém procesu je proces přidávání kyselin, který vyžaduje současné zpracování několika parametrů. Z materiálových změn v reakčním procesu lze vidět, že vlastnosti produktu souvisejí s podmínkami technologické kontroly. Rozpustný křemičitan se nejprve změní na monomerní kyselinu křemičitou, jedna část pokračuje v produkci volné floky (agregace) a druhá produkuje hustý koloid (gelový účinek).
2.2.2 karbonizace
Výroba oxidu křemičitého karbonizací je založena na reakci oxidu uhličitého a rozpustného roztoku křemičitanu, aby se po filtraci, sušení, drcení a balení získala pevná látka SiO 2.
Schéma procesu karbonizace při přípravě bílých sazí
V tomto procesu je rychlost konverze křemičitanu sodného nízká a filtrační zařízení je obecně potřebné k regeneraci sody z vedlejších produktů, aby se snížily náklady. Povrchově aktivní látka má rovněž vliv na výkonnost bílých sazí. Je lepší použít polyethylenglykol (6ooo) jako povrchově aktivní látku v carbonised černé saze.
Nová technologie karbonizace postřikem je vyrobena z směsného plynu CO a vodního skla jako suroviny s využitím pokročilých technologií a zařízení, jako je karbonizace sprejů, automatického lisu s lisem, rotačního zábleskového sušení a dalších vyspělých technologií a zařízení, která činí aktivní bílá saze. Tento proces má velkou kontaktní plochu, rychlost rychlé reakce, nízké výrobní náklady a nepřetržité výrobní náklady. Charakteristické vlastnosti výroby, nízká pracovní síla, dobrá kvalita výrobku, velká vizuální kapacita, dobrá vzduchotěsnost, vysoká tepelná účinnost, zřejmá úspora energie a úspora energie, přínos pro životní prostředí a hospodářský přínos jsou pozoruhodné.
2.2.3 disociace minerálů a další nové procesy
Neželezná ruda jako surovina pro výrobu bílých sazí jsou diatomit, proteinová půda, hadovitá hmota, hlína, zvlhčující půda, kaolin, wollastonit, křemenný písek, sepiolit, attapulgit, popílek, zirkon, uhelný gang, žlutá fosforová ruda a tak dále. V literatuře je uvedeno, že výroba bílých sazí z nekovové rudy ukazuje, že je ekonomicky a technicky proveditelná a poskytuje nový způsob využití zdrojů.
3. Závěr
(1) oxid křemičitý má širokou škálu použití a různé výrobky mají různá použití. Je nutné přijmout jednodušší a hospodárnější způsob výroby a přípravu bílých sazí.
(2) je nezbytné provádět systematický výzkum přípravy oxidu křemičitého z průmyslových odpadů (jako je žlutá fosforová struska) a vyvíjet technologii a ekonomicky proveditelný proces.