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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107934974A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711327311.9(22)申请日2017.12.13(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人蔡卫权汝绪阳陈俊武仇家凯(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人王守仁(51)Int.Cl.C01B33/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种由高岭土基高硅废渣生产白炭黑的方法(57)摘要本发明涉及一种由高岭土基高硅废渣生产白炭黑的制备方法,包括以下步骤的方法:首先将高硅废渣与助剂按一定比例混合研磨至过200目,以一定的温度在马弗炉中煅烧,冷却至室温;向煅烧后的粉料中加入一定量硫酸溶液和少量络合剂,混合搅拌一段时间后过滤,滤液蒸发浓缩后得到硫酸钛粗产品;将滤渣与一定量硫酸溶液混合煮沸一定时间后过滤,洗涤至中性,烘干即得白炭黑产品。本发明利用高岭土基高硅废渣作为硅源,实现变废为宝,更具有经济意义和环保价值,而且工艺简单,固定资产投资少、原料来源广、生产成本低、无三废排放。CN107934974ACN107934974A权利要求书1/1页1.一种由高岭土基高硅废渣制备白炭黑的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将2.5g高硅废渣与助剂按一定质量比均匀混合后研磨,进行焙烧,焙烧产生的气体可通入步骤(3)中的酸性滤液中;(2)焙烧后粉料经自然冷却后,加入50ml质量分数为5%的硫酸溶液和少量络合剂,在室温下搅拌浸泡60min,过滤,得白炭黑粗产品和酸液;(3)将白炭黑粗产品加入至50ml质量分数为5%的硫酸溶液中,煮沸6-10min,静置过滤,将滤饼用去离子水洗涤至中性,于80-120℃空气干燥8-10h,得白炭黑产品。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的高硅废渣是高铁钛低品级高岭土强酸加热浸泡提铝后的弃渣,因含有少量难与强酸反应的锐钛矿而略显黄色。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤(1)中:助剂为硫酸铵,混合质量比为1:0.3-1,粉料的粒度为过200目。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤(1)中的焙烧气氛为空气,焙烧温度为400-500℃,焙烧时间为30-90min。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中:焙烧产生的氨气通入硫酸滤液中生成硫酸铵。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中:络合剂为30%过氧化氢溶液,加入量为2-4ml。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中:白炭黑粗产品在硫酸溶液中煮沸,硫酸的质量分数为5%,煮沸时间为6-10min。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中:酸液蒸发浓缩后可得硫酸钛粗产品。9.权利要求1至8中任一所述的方法制备的白炭黑,其特征在于所得白炭黑产品中二氧化硅的含量都在92.6%以上,白度在88.6%以上,比表面积在167.0m2/g以上。10.根据权利要求9所述的白炭黑,其特征在于在生产白炭黑的过程中,生成的氨气和酸性滤液可生成硫酸铵进行循环使用,还获得副产物硫酸钛粗产品。2CN107934974A说明书1/5页一种由高岭土基高硅废渣生产白炭黑的方法技术领域[0001]本发明涉及白炭黑技术领域,尤其涉及一种由高岭土基高硅废渣生产白炭黑的方法。背景技术[0002]白炭黑即沉淀二氧化硅,又名水合二氧化硅,是一种白色、无毒、无定形微细粉状物,具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异性能,是一种重要的无机化工原料,主要用作橡胶、塑料、合成树脂以及油漆等产品的填充剂,也可用作润滑剂和绝缘材料。[0003]工业化生产白炭黑的方法主要包括气相法、沉淀法和非金属矿法。气相法原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成,其成本高,技术难度大。现国内大多数采用沉淀法制备白炭黑。由于沉淀法白炭黑生产成本较高且工艺过程会产生大量的酸性含盐废水,近些年来,制备白炭黑的原料已扩展到价廉易得的非金属矿和工业废渣。我国是非金属矿资源大国,非金属矿在开发利用过程中会产生大量含硅废渣,若能充分利用该废渣不仅可以降低白炭黑的生产成本,而且能提高资源的利用率和经济效益,减少环境污染和土地浪费。[0004]我国高岭土储量巨大,分布广,占世界高岭土已探明储量的10%左右。高岭土中含有丰富的硅和铝,因此成为生产硫酸铝、氧化铝和聚合氯化铝等的廉价原料。但以高岭土为原料酸浸生产相关产品的过程中,会产生了大量的高岭土废渣,由于废渣呈酸性,直接废弃不但占用宝贵的土地资源,还会污染环境。高岭土的废渣具有很高的SiO2含量,为6