白（bái）炭黑作（zuò）為矽膠製品原材料最主要的補強劑除此之外它（tā）還是（shì）橡膠、塑料（liào）、造紙、塗料、油墨、造漆等（děng）工業不可缺少的原料，所以在質量上自然不（bú）可被忽略，而我們常用的（de）很多矽膠用品必須來源於它，所以對材質（zhì）要求（qiú）與產品的性能都有一（yī）個詳細解析，那麽白炭黑到底是由什麽加工，又是如何製取的呢？

　　白炭黑多數由國外供應，國外不僅產（chǎn）量大，而且還（hái）在向各（gè）種各樣無機精細化工產品發展。國內生產廠家十多個，生產的白炭黑大多 用於矽膠（jiāo）與橡膠補（bǔ）強劑占據多數。近年來，隨著人民生活水平的（de）提高，橡膠工業的產品結構發生了新的變革，黑色橡（xiàng）膠的用量日益 減（jiǎn）少，代之而起的淺色、彩色、透明或半透明矽橡膠製品需求量與（yǔ）日俱增，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（de）浸出渣（zhā），由於浸出鐵錳等元（yuán）素，白度提高；由於浸出各種堿性成分，SiO2含量亦比矽華（huá）有所提高，使其更接 近（jìn）於製取水玻（bō）璃、白炭黑、活性白炭黑對（duì）SiO2原料高矽低鐵的要求。為了利用矽華（huá）中的矽資源，我們進行了矽渣製白（bái）炭（tàn）黑的試驗。

　　製備白炭黑（hēi）必須使用矽酸鈉（俗名（míng）水（shuǐ）玻璃），因（yīn）此（cǐ），首先由矽渣製備矽酸鈉溶（róng）液。本實驗采用氫氧化鈉溶（róng）液加壓浸出矽渣製取矽酸 鈉溶液的（de）濕法工藝。製（zhì）備白炭黑的工藝（yì）路線是：采用鹽酸加（jiā）水玻（bō）璃製溶膠，然後再與水玻璃反應製取（qǔ）白炭黑，經洗滌、幹燥、粉碎 而（ér）得（dé）白炭黑產品。

　　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玻璃。經酸浸後的矽渣含SiO2 85%，NaOH 采用化學純（chún）試劑，每次試驗取矽渣300g，按模數m=SiO2/Na2O=3.3配加NaOH，進行了溫度、壓力、時（shí）間、SiO2過量百分數的（de）條件試驗 。

　　在試（shì）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（bèi）堿溶 出。根據試驗結果，選定矽（guī）渣濕法製水玻璃的條件為（wéi）：時間（jiān）2h，溫度160℃，NaOH濃度18%，矽過量率20%。在此（cǐ）條件（jiàn）下做大樣試（shì）驗， 水玻璃模數2.5左右。

　　二、白炭黑試（shì）劑

　　由矽渣製得（dé）的（de）多個水玻璃試驗樣品混合後經化學分（fèn）析：Na2O含量8.86%，SiO2 21.2%，模數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（hēi）。

　　1. 溶膠的製備

　　先將自製（zhì）的水玻璃（濃度35’Be，m=2.47）稀釋為15’Be，然（rán）後以12’Be的鹽酸為（wéi）底液（yè），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（róng）液的pH=3 ~ 3.5時便得溶膠。

　　在白炭黑的製備過（guò）程（chéng）中，溶膠的製備是重要的（de）一步。產品透明度的好壞和橡膠物理性能的優劣在很大程度上取決（jué）於溶膠的質量。而 溶（róng）膠（jiāo）的濃度、pH值（zhí）、成膠（jiāo）溫度，放置時間對溶膠的穩定（dìng）性又有很大影響；因而溶膠的製備需要嚴格操（cāo）作。經過試驗，選（xuǎn）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（jiāo）穩定性好，不易凝結成塊，且（qiě）清澈透明。

　　2. 反（fǎn）應工（gōng）藝

　　反應工藝是整個白炭黑（hēi）製備過（guò）程中關鍵（jiàn）的（de）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 大量的試（shì）驗比較，確（què）定和選擇了（le）反應pH值為7.8 ~ 8.2，反應溫度（dù）為70℃，在此條件下製（zhì）得的（de）白炭黑，其細度、視（shì）比容、吸油值等項 指標均（jun1）好（hǎo）。另外，反應加料速度不宜太快，加（jiā）料速（sù）度快（kuài），易在局部產生（shēng）凝膠，而導致白（bái）炭黑視比（bǐ）容、吸油值等項指標下降，故應緩 慢加料（liào）。

　　3. 洗滌

　　將反應沉澱物與溶液過濾分離後，先用（yòng）自來水洗滌，再用少量純水洗滌，使NaCI含量小於1.5%，因為氯化鈉殘留量過大會（huì）影響產品 純度和硫化（huà）橡膠的性能。

　　4. 幹（gàn）燥

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

　　三、白炭黑產品質量

　　本試驗試製的白炭黑產品質量可達通用級（jí）白炭黑（hēi）的部頒標準，多數項目質量達到活性白炭黑質量標準，SiO2含量、折光率稍（shāo）低於活 性白炭黑質量要求，這可能與矽渣矽含量較低，引入（rù）水玻璃雜質較多有關，還需進一步研究，方（fāng）可達到活（huó）性白炭黑（hēi）標準。

　　矽渣中的SiO2與石英砂中的SiO2比較，優點為活（huó）性高，易浸取；缺點為SiO2含量低，雜質含量高。至於（yú）將來是否開發利用矽華中的 矽資源，用以製水玻璃和白（bái）炭黑，應視當地（dì）矽資源情況和西藏地區對矽產品的需（xū）求而定。若有市（shì）場，且缺石英砂，開發矽華（huá）中的矽製水玻璃和白炭（tàn）黑無疑是合理的；若優質（zhì）石英砂資源（yuán）豐富，則應為（wéi）矽華中的矽（guī）尋求其它更好的用途。