一种以石英为原料低温制备气相白炭黑的工艺及装置

摘要

本发明提供了一种以石英为原料低温制备气相白炭黑的工艺，该工艺中以石英尾砂或微粉等废弃物作为原料，将其与含氟酸液、盐酸以及硝酸进行反应，制备成高附加值的产物气相白炭黑，所制得的产物中SiO₂含量大于99.9％，其多点BET法测定比表面积为：350～500m²/g，达到了变废为宝的效果；上述制备工艺中所产生的酸性气体经负压水吸收罐吸收后，能够制得对应的酸液，当酸液浓缩到一定的浓度后可循环使用。同时本发明还提供了用于上述工艺中的生产装置，该生产装置所用到的零部件均为化工厂常用器具，成本低廉，能够实现大规模工业化生产。

主权项

一种以石英为原料低温制备气相白炭黑的工艺，其特征在于包括以下步骤:(1)、将氢氟酸、氟硅酸中的一种或两种，与硝酸、盐酸中的一种或两种进行混合，制得混合酸液；(2)、将混合酸液投入反应釜中，开启反应釜的搅拌装置和反应系统中的废气吸收装置，将石英砂、石英尾砂或石英微粉投入到反应釜中；(3)、控制反应釜中的反应温度为75～85℃，混合酸液中的氢氟酸或氟硅酸与石英砂、石英尾砂或石英微粉反应生成四氟化硅气体，该四氟化硅气体与混合酸液中所挥发的硝酸、盐酸等酸性气体以及水蒸气一起通过微负压被送入冷却釜中；(4)、控制冷却釜中的冷却温度为0～36℃，混合气体在冷却釜中反应生成HF、Cl₂/NO₂、SiO₂·nH₂O，其中HF和Cl₂/NO₂被负压带出冷却釜，并被水吸收生成可供重复使用的氢氟酸、盐酸/硝酸，SiO₂·nH₂O凝结吸附在冷却釜中的冷却装置上，收集冷却釜中的SiO₂·nH₂O；(5)、将所收集的SiO₂·nH₂O在真空加热器内进行负压预热，除去其中残留的酸性气体HF和Cl₂/NO₂，然后再进行干燥，干燥后即可制得气相白炭黑产品，产品中SiO₂含量大于99.9％，其多点BET法测定比表面积为：350～500m²/g。