白炭黑（hēi）作為矽膠製品原材料最主要的補強劑除此之外它還是橡（xiàng）膠、塑料、造紙（zhǐ）、塗料、油墨、造（zào）漆等工業不（bú）可缺（quē）少的原料，所以（yǐ）在質量上（shàng）自然不可被忽略，而我們（men）常用的很多矽膠用（yòng）品必（bì）須來源於它，所以對材質要求與產（chǎn）品的性能都有一（yī）個詳細解析，那麽白炭黑到底是由什麽加（jiā）工，又是如何（hé）製取的呢（ne）？

　　白炭黑多數由國外供應，國外不僅產量大，而且（qiě）還在向各種各樣無機精細化（huà）工產品發展。國內生（shēng）產廠家十多個，生產的白（bái）炭黑大多 用於矽膠與橡膠補強劑占據多數。近年來，隨著人民生活水平的提高，橡膠工業的產品結（jié）構發生了新的變革，黑色橡膠的用量日益（yì） 減少，代之而起（qǐ）的（de）淺色、彩色、透明或半透明矽橡膠製（zhì）品需求量與日俱增，因而市（shì）場對白炭黑（hēi）的需求（qiú）量增加很快。

　　穀（gǔ）露矽華酸浸提銫後的浸出渣，由於浸出鐵錳等元素，白（bái）度提高；由於浸出各種堿性（xìng）成分，SiO2含量亦比矽華有所提高，使其更接 近於製（zhì）取水玻璃、白炭黑、活性白炭黑對SiO2原料高矽低鐵的要求。為了利（lì）用矽華中的矽資源，我們進行了矽渣（zhā）製白炭（tàn）黑的試驗。

　　製備（bèi）白炭黑必須使用矽酸鈉（俗名水玻璃），因此（cǐ），首先由矽渣製備矽（guī）酸鈉（nà）溶液（yè）。本實驗采用氫氧化（huà）鈉溶液加壓浸出矽渣製取矽酸 鈉溶液的濕法工藝。製備白炭黑的工藝路線是：采用鹽酸加水玻（bō）璃製溶膠，然後再與水玻璃（lí）反應製取白炭黑（hēi），經洗滌、幹燥、粉碎（suì） 而得（dé）白（bái）炭黑產品。

　　一、由矽渣（zhā）製水玻璃

　　試驗在21高壓釜中進行，矽渣（zhā）與NaOH溶（róng）液在一（yī）定溫度和（hé）壓力下，經過一定時間反應製得水玻璃。經酸浸後的矽（guī）渣含SiO2 85%，NaOH 采用化學純試劑（jì），每次試驗取矽渣300g，按模數m=SiO2/Na2O=3.3配加NaOH，進行了溫度（dù）、壓（yā）力、時間、SiO2過量百分數的條件試（shì）驗 。

　　在試驗條（tiáo）件（jiàn）下，矽渣SiO2的浸出率波動在50% ~ 60%，也就是說，矽渣（zhā）中活性SiO2為60%左（zuǒ）右，其它SiO2屬於（yú）惰性成分（fèn），不（bú）易被堿溶 出。根據試驗結果，選定矽渣濕法製水玻璃的條（tiáo）件（jiàn）為：時間2h，溫（wēn）度160℃，NaOH濃度18%，矽過（guò）量率20%。在此條件下做大樣試驗， 水玻璃模數2.5左右。

　　二、白炭黑試劑

　　由矽渣製得的多個水玻（bō）璃試（shì）驗樣品混合後經化學分析：Na2O含量8.86%，SiO2 21.2%，模數（shù）2.47，濃度35’Be，比重1.32。本試驗用 水玻璃為原料製取白炭黑。

　　1. 溶膠的製備（bèi）

　　先將自製（zhì）的（de）水玻璃（lí）（濃（nóng）度35’Be，m=2.47）稀釋為15’Be，然後以12’Be的鹽酸為底液，在機械攪拌下加入稀釋（shì）好的水玻（bō）璃（lí），控製好投料速（sù）度，直到溶液的pH=3 ~ 3.5時便得溶膠。

　　在白炭黑（hēi）的（de）製備過（guò）程（chéng）中，溶膠的製備（bèi）是重要的一步。產品（pǐn）透明度（dù）的好壞和橡膠（jiāo）物理性能（néng）的優劣在很（hěn）大（dà）程度上取（qǔ）決於溶膠的質量。而 溶膠的濃度、pH值、成膠溫度，放置時間（jiān）對（duì）溶膠的穩定性又有很（hěn）大影響；因（yīn）而溶膠的製備需（xū）要嚴格操作（zuò）。經過試驗，選擇溶膠（jiāo）的 SiO2含量為6.5% ~ 8.5%，pH為（wéi）3 ~ 3.5，在此條件下製得的溶膠穩定性好，不易凝結成塊，且清澈透明。

　　2. 反應工藝

　　反應工藝是整個（gè）白炭黑製備（bèi）過程中關鍵的一步，反應pH值的控製在很大程度上決定了產品的質量。我們在pH 6 ~ 9的範圍內進行了（le） 大量的試驗比較，確定和選擇了反應pH值為7.8 ~ 8.2，反應溫度為70℃，在此條件（jiàn）下製得（dé）的白炭黑（hēi），其細度（dù）、視比（bǐ）容、吸油值等（děng）項 指標（biāo）均好。另外，反應加料速度不（bú）宜太（tài）快（kuài），加（jiā）料速度快，易在局部產（chǎn）生凝（níng）膠，而導致白炭（tàn）黑視比容、吸油值等項指標下降，故（gù）應緩 慢加料。

　　3. 洗滌（dí）

　　將（jiāng）反應沉澱物與（yǔ）溶液過濾分離後，先用自來水洗滌，再用少量純水（shuǐ）洗（xǐ）滌，使（shǐ）NaCI含量小於1.5%，因為氯化（huà）鈉殘留量過大會影響產品 純度和硫化橡膠（jiāo）的性（xìng）能。

　　4. 幹燥

　　白炭黑吸水性強，不易幹燥，洗滌後的（de）沉澱物在150℃下靜態幹燥6h，使白炭黑中（zhōng）的水分降到6%以下。

　　三、白炭黑產品質量（liàng）

　　本（běn）試（shì）驗（yàn）試製的白炭黑產品質量可達通用級白炭黑的部頒標準，多數項目質量達到（dào）活性白炭（tàn）黑質量標準，SiO2含量、折光率稍低於（yú）活 性白炭黑質量要求，這可能（néng）與矽（guī）渣矽含量（liàng）較低，引入（rù）水玻璃雜（zá）質較多有（yǒu）關，還需進一步研究，方可達到活性白炭黑標準。

　　矽（guī）渣中的SiO2與石英砂中（zhōng）的SiO2比較，優點為活性高，易浸取；缺點為SiO2含量低，雜質含量高。至於（yú）將來是否（fǒu）開發利用矽（guī）華中的 矽資源，用以製水玻璃和白炭（tàn）黑，應視（shì）當地矽（guī）資源（yuán）情況和（hé）西藏（cáng）地區對矽產品的需求而定。若有市（shì）場，且缺石英砂，開發（fā）矽華中的矽製水玻璃和（hé）白炭黑無疑是（shì）合理（lǐ）的；若優質石（shí）英砂資源豐富，則（zé）應（yīng）為矽華中的矽（guī）尋求其它更好的用途。