白炭黑作為矽膠製品原材料最（zuì）主要的補強劑除（chú）此之外它還是（shì）橡膠、塑料、造紙、塗料、油墨、造漆（qī）等工業不可缺少的原料，所以在質量上自然不可被忽略，而我們常用（yòng）的很多矽膠用品必須來源於它，所（suǒ）以對材質要求與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，又是如何製取的呢？

　　白炭黑多數由國外供應，國外不僅（jǐn）產量大，而且還在向各種（zhǒng）各樣無機精細化工產品發展。國內生產廠家十多個，生產的（de）白炭黑大多 用於（yú）矽膠與橡膠補強劑占據多（duō）數（shù）。近年來，隨（suí）著人民生活水平的提高，橡膠工業的（de）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、透明或半透明矽橡膠製（zhì）品需求量（liàng）與日俱增，因而市場對白（bái）炭（tàn）黑的需求量增加很（hěn）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含量亦比矽華有所提高，使其更接 近於製取水玻璃、白炭黑、活性白（bái）炭黑對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（guī）渣製白炭黑的（de）試驗（yàn）。

　　製備白炭黑必（bì）須使用矽酸鈉（俗名水玻璃），因此，首先由矽渣製備矽（guī）酸鈉溶液。本實驗采用氫氧（yǎng）化鈉溶液加壓浸出矽（guī）渣製取矽酸 鈉溶（róng）液的濕法工藝。製（zhì）備白炭黑（hēi）的工藝路線是：采用（yòng）鹽酸加水玻璃製溶膠，然後再與水玻璃反（fǎn）應製取（qǔ）白炭黑（hēi），經洗滌、幹燥、粉碎 而得白炭黑產品。

　　一（yī）、由矽渣製水（shuǐ）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（fǎn）應製得水（shuǐ）玻璃（lí）。經酸（suān）浸後的（de）矽（guī）渣含SiO2 85%，NaOH 采用化學純試劑，每次試驗取（qǔ）矽渣300g，按模數（shù）m=SiO2/Na2O=3.3配加NaOH，進行（háng）了溫度、壓力、時（shí）間、SiO2過量百分數的條件試驗（yàn） 。

　　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（qí）它SiO2屬於惰性成分，不易被堿溶 出。根據試驗（yàn）結果，選定矽渣濕法製水玻璃的條件為：時間2h，溫度160℃，NaOH濃度18%，矽（guī）過量率20%。在此條件下做大樣試驗， 水玻（bō）璃模數2.5左右。

　　二、白炭黑試劑

　　由矽渣製得的多個水玻璃試驗樣品混合後經化學分析：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（wéi）原料製（zhì）取白炭黑。

　　1. 溶（róng）膠的（de）製備（bèi）

　　先將（jiāng）自製的水玻璃（濃度35’Be，m=2.47）稀釋為15’Be，然後（hòu）以12’Be的鹽酸為底液，在機械（xiè）攪拌（bàn）下（xià）加入稀釋好的水玻璃（lí），控製好投料速度，直到溶液的pH=3 ~ 3.5時便得溶（róng）膠。

　　在白炭黑的製備過程中，溶膠的製備是重要的一步。產品透明度的好壞和（hé）橡膠物理性能的優劣在（zài）很大程（chéng）度上（shàng）取決於溶膠的質量。而 溶膠的濃度、pH值、成膠溫度，放（fàng）置時間（jiān）對溶膠的穩定性又有很大影響；因而溶膠的製備需要嚴格操（cāo）作。經過試驗（yàn），選擇溶膠的 SiO2含（hán）量為6.5% ~ 8.5%，pH為3 ~ 3.5，在此條件下製（zhì）得的溶膠穩定（dìng）性（xìng）好，不易凝結成塊，且清澈（chè）透明。

　　2. 反（fǎn）應工藝

　　反應工藝是整個白炭黑（hēi）製備過程中關鍵的一步，反應pH值的控（kòng）製在（zài）很大程度上決定了（le）產品的質量。我們在pH 6 ~ 9的範圍內進行（háng）了 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（dù）為70℃，在此條（tiáo）件下製得的白炭黑，其細度、視比容、吸油（yóu）值等項 指標均好。另外，反應加料速度不宜太快，加料速度快，易在局部產生凝膠，而導致白炭黑視比容、吸油值等項（xiàng）指標下降，故應緩 慢加料。

　　3. 洗滌

　　將反應沉澱物與溶液過濾分離後，先用自來水洗（xǐ）滌，再用少（shǎo）量純水洗滌，使NaCI含（hán）量小於1.5%，因為氯化鈉殘（cán）留量過（guò）大會影響產品 純度和硫化（huà）橡膠的性能（néng）。

　　4. 幹燥

　　白炭黑吸水性強（qiáng），不易（yì）幹燥，洗滌後的沉澱物在150℃下（xià）靜態幹燥6h，使白炭黑中（zhōng）的（de）水分降到6%以下。

　　三（sān）、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白炭黑的部頒標準，多數項目質（zhì）量（liàng）達到活（huó）性白炭黑質量標準，SiO2含量、折光率稍低於活 性白炭黑質量要求，這可（kě）能與矽渣矽含量較低，引入水玻璃雜質較（jiào）多有（yǒu）關，還需進一步研（yán）究，方可達到活性白炭黑標準。

　　矽渣中的SiO2與石英砂中的SiO2比較，優（yōu）點為活性高，易浸取；缺（quē）點為SiO2含量低，雜（zá）質含量高。至於將來是否開發利用矽華中的 矽資源，用以（yǐ）製水玻璃（lí）和白炭（tàn）黑（hēi），應（yīng）視當地矽資源情況和西藏（cáng）地（dì）區對矽產品的需求而定。若有市（shì）場（chǎng），且（qiě）缺（quē）石英砂，開發（fā）矽華中的矽製水玻璃和白（bái）炭（tàn）黑無疑是合（hé）理的；若優質石英砂資源豐富，則（zé）應為矽華中的矽尋求其（qí）它更好的用途。