白（bái）炭黑作為矽膠製品（pǐn）原材料最主要的補（bǔ）強劑除此之外（wài）它還是橡膠、塑料、造紙、塗料、油墨、造漆（qī）等（děng）工業不可缺少的原料，所以在質量上（shàng）自然不可被忽（hū）略，而我們常用的很多（duō）矽膠用品必須來源於它，所以對材（cái）質要求與（yǔ）產品的性能都有一個詳細解析，那麽（me）白炭黑到（dào）底是由什麽加工，又（yòu）是如何製取的呢？

　　白炭（tàn）黑多數由國外供應，國外不僅產量大，而（ér）且還在向各種（zhǒng）各樣（yàng）無機精細化工產品發展。國內生產廠家十多（duō）個，生（shēng）產的白炭黑大多 用於矽膠與橡膠補（bǔ）強劑占據（jù）多數。近年來，隨著人民生活水平的提高，橡膠工業的產品結構發生了新的變革，黑色橡膠的用量日益 減少，代之而起的淺色、彩色（sè）、透明或半透明矽橡（xiàng）膠製品需（xū）求量與日（rì）俱增，因而市場對白炭黑的需求量增加很快。

　　穀露矽華酸浸提銫後的浸出渣，由於浸出鐵錳等元素，白度提高；由於浸出各種堿性成分，SiO2含（hán）量亦比矽華有所提高，使其更接 近於製取水玻璃、白炭黑（hēi）、活性白炭黑（hēi）對SiO2原料（liào）高矽低鐵的要求。為（wéi）了利用矽華中的矽資源，我們進行（háng）了矽（guī）渣製白炭黑的試驗。

　　製備白炭黑必須使用矽酸鈉（俗名水玻（bō）璃），因（yīn）此，首（shǒu）先由矽渣製備矽（guī）酸鈉溶液。本實（shí）驗采（cǎi）用氫（qīng）氧化鈉溶液加壓浸出矽渣製（zhì）取矽酸 鈉溶（róng）液的濕法（fǎ）工藝。製（zhì）備白炭黑（hēi）的工藝路線是：采用鹽酸加（jiā）水玻璃（lí）製溶膠（jiāo），然後再與水（shuǐ）玻璃反應製取白炭黑（hēi），經（jīng）洗滌、幹燥、粉碎 而得白（bái）炭（tàn）黑產品。

　　一、由矽渣製水玻璃

　　試驗在21高壓釜中進行，矽渣與NaOH溶液在一定溫度和壓力下，經過一定時間反應製得水（shuǐ）玻璃。經酸浸後的矽（guī）渣含SiO2 85%，NaOH 采用化學純試（shì）劑，每次試驗取矽渣300g，按（àn）模數m=SiO2/Na2O=3.3配加NaOH，進（jìn）行了溫度、壓力、時（shí）間、SiO2過量百分數的條件試驗 。

　　在試驗條件下，矽渣SiO2的浸出率波動在50% ~ 60%，也就是說，矽渣中活性SiO2為60%左右，其它SiO2屬於惰性成分，不易被堿溶 出。根據試驗結果，選定矽渣濕法製水（shuǐ）玻璃的條件為：時間2h，溫度160℃，NaOH濃度18%，矽過量（liàng）率20%。在此條件下做大樣試驗， 水玻璃模數2.5左右。

　　二、白（bái）炭黑試（shì）劑

　　由矽渣製得的（de）多個水玻璃試驗樣品混合後經化學分析：Na2O含（hán）量8.86%，SiO2 21.2%，模（mó）數2.47，濃度35’Be，比重1.32。本試驗用 水（shuǐ）玻璃為原料製取白炭黑。

　　1. 溶膠的製備

　　先將自製的水玻璃（濃度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好的水玻璃，控製好投料速度，直到溶液的（de）pH=3 ~ 3.5時便得溶膠。

　　在（zài）白炭黑的製備過（guò）程中，溶膠的製備是重要（yào）的一步。產品透明度的（de）好壞和橡膠物理性能的優劣在很大程度上取（qǔ）決於溶膠的質量。而 溶膠的濃度、pH值、成膠溫（wēn）度，放置時間對（duì）溶膠的穩定性又有很大影響；因而溶膠的製備需要嚴格操作。經過試驗，選擇溶膠的 SiO2含量為6.5% ~ 8.5%，pH為3 ~ 3.5，在（zài）此條件下製得的溶膠穩定（dìng）性好，不易凝結成塊，且清澈（chè）透明。

　　2. 反應工藝

　　反應工藝是整個白炭黑製備過程（chéng）中關鍵的一步，反應pH值的（de）控製（zhì）在很大程度上決定了產品的質（zhì）量。我們在pH 6 ~ 9的（de）範圍內進行（háng）了 大量的試驗比較，確定和選擇（zé）了反應pH值為7.8 ~ 8.2，反應溫度（dù）為70℃，在此條件下（xià）製得的白炭黑，其細度、視比容、吸油值等項 指標均好。另外，反應加料速度不宜太快，加料速度快，易在（zài）局部產生凝（níng）膠，而導致白炭黑視比容、吸油值等項指標下降，故應緩 慢加（jiā）料。

　　3. 洗滌

　　將反應（yīng）沉澱物與（yǔ）溶液過濾分離後（hòu），先用自（zì）來（lái）水洗滌，再用少量純水（shuǐ）洗滌，使NaCI含量（liàng）小（xiǎo）於1.5%，因為氯（lǜ）化鈉殘留量過大（dà）會（huì）影響產品 純度和硫化橡膠的性能。

　　4. 幹燥

　　白炭黑吸水（shuǐ）性強，不易幹燥，洗滌後的沉澱（diàn）物（wù）在150℃下靜態幹燥6h，使白炭（tàn）黑中的水（shuǐ）分降到6%以下。

　　三、白炭黑產（chǎn）品質量

　　本試（shì）驗（yàn）試製的白炭黑產品質量可達通用級（jí）白（bái）炭黑的部頒標準，多數項目質量達到活性白（bái）炭黑質量標準，SiO2含量、折光率稍低於活 性（xìng）白炭黑質量要求，這可能與（yǔ）矽（guī）渣（zhā）矽含量較低，引入水玻（bō）璃雜質較多有關，還需進一步研（yán）究，方可達到活性白炭黑標準。

　　矽（guī）渣中的SiO2與石英砂中的SiO2比較，優點為活性高，易浸取；缺點為SiO2含量低，雜質含量高。至於將來是否開發利用矽華（huá）中的 矽資源，用以製（zhì）水玻璃和白炭黑（hēi），應視當地矽資源情（qíng）況（kuàng）和西藏地區對矽產品的需求而（ér）定（dìng）。若有市場，且缺（quē）石英砂，開發矽華中的矽製水玻璃和白（bái）炭黑無疑是合理的；若優質石英砂資源豐富，則應為矽華中的矽尋求（qiú）其它更好的用途。