一种利用废硫酸制备无铁硫酸铝和超细活性白炭黑的方法

摘要

本发明涉及一种利用废硫酸制备无铁硫酸铝和超细活性白炭黑的方法，本发明首先利用铝土矿和氢氧化钠反应的滤液制备超细活性白炭黑，滤渣再与废硫酸制备无铁硫酸铝。利用酸性活性白土可脱除废硫酸中的金属离子，端硫代氨基甲酸钠超支化聚（胺-胺）可进一步脱除硫酸铝中的金属离子，以获得铁含量低于10ppm的无铁硫酸铝。端乙烯基超支化有机硅烷将在二氧化硅表面形成一层有机的保护层，使二氧化硅容易分散，粒径降低，比表面积提高，以获得高二氧化硅含量和高档次的白炭黑产品。本发明有效提高氧化铝的转化率，有效利用了废酸和废渣生产高附加值的白炭黑，有利于环境保护和资源的综合利用，工艺简单、成本低廉、附加值高、适于工业化生产。

主权项

一种制备无铁硫酸铝和超细活性白炭黑的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将铝土矿粉与氢氧化钠水溶液混合，使铝土矿粉中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，反应完毕，过滤得到滤渣和滤液；（2）将步骤（1）所得滤渣与浓度30%~70%的稀硫酸混合，控制反应条件使滤渣与硫酸反应生成硫酸铝，所述稀硫酸由废硫酸经脱色和脱除金属离子后配制而成或者由新的硫酸配制而成；（3）控制经过步骤（2）的反应体系的温度为20~40℃，加入端硫代氨基甲酸钠超支化聚（胺‑胺）反应20~40分钟，过滤，得到滤渣和滤液，滤液除水后即为无铁硫酸铝，所述的端硫代氨基甲酸钠超支化聚（胺‑胺）的投料质量是铝土矿粉质量的0.2％～0.5％，所述端硫代氨基甲酸钠超支化聚（胺‑胺）是超支化聚（胺‑胺）与二硫化碳、氢氧化钠进行加成反应的产物；超支化聚（胺‑胺）是摩尔比为1: 1.0～1.05的丙烯酸甲酯和二乙烯三胺在反应温度为20～100℃的条件下反应6～10小时的产物；（4）向步骤（1）所得滤液中加入絮凝剂，过滤，所得滤液，即为硅酸钠水溶液；（5）使步骤（4）所得硅酸钠水溶液中的硅酸钠与硫酸在活性粒子控制剂存在下发生反应生成二氧化硅，反应完毕后，过滤，水洗，干燥即得所述超细活性白炭黑，所述活性粒子为端乙烯基超支化有机硅烷，所述端乙烯基超支化有机硅烷的数均分子量为1500~2500g/mol，其投料质量是铝土矿粉质量的0.2%~0.5%。