सफेद कार्बन ब्लैक के संश्लेषण में प्रगति (सिलिकॉन डाइऑक्साइड / SiO2)
सफेद कार्बन ब्लैक सफेद पाउडर असंगत सिलिकिक एसिड और सिलिकेट उत्पादों का सामान्य नाम है, मुख्य रूप से सिंथेटिक एल्यूमीनियम सिलिकेट और कैल्शियम सिलिकेट सहित सिलिका, गैस चरण सिलिका, अल्ट्राफिन सिलिका जेल और सिलिका जेल से निकलता है।
1. सफेद कार्बन ब्लैक का उपयोग करें
सफेद कार्बन ब्लैक का व्यापक रूप से रबड़, सिंथेटिक तेल, पेंट, लाइट एजेंट, इन्सुलेशन पेंट, इलेक्ट्रॉनिक घटक, थिक्सोट्रोपिक एजेंट, फॉस्फर प्रीसिसिंटेंट, रंग प्रिंटिंग प्लेट फिलर, कास्टिंग मोल्ड रिलीज एजेंट, और इसी तरह के संश्लेषण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कार्बन ब्लैक का उपयोग पॉलीथीन और अन्य प्लास्टिक में सामग्री भरने के रूप में किया जा सकता है। यह केबल पर केबल के विद्युत इन्सुलेशन में काफी सुधार कर सकता है। कागज पर एक गोंद के रूप में, यह कागज की श्वेतता और अस्पष्टता को बढ़ा सकता है और इसके यांत्रिक गुणों और आभूषण में सुधार कर सकता है। कृषि रसायनों के निर्माण में, सफेद कार्बन ब्लैक का उपयोग कैरियर के रूप में किया जाता है या कृषि में जोड़ा जाने वाला पतला पतला होता है। इसकी उच्च अवशोषण, आसान निलंबन, अच्छा संबंध और रासायनिक स्थिरता के कारण, यह उत्पाद की प्रभावकारिता को बनाए रख सकता है।
2, सफेद कार्बन ब्लैक की संश्लेषण प्रक्रिया
सफेद कार्बन ब्लैक के मुख्य उत्पादन विधियां वर्षा और गैस चरण हैं, और गैस चरण में सफेद कार्बन ब्लैक सफेद असंगत और पारदर्शी ठोस कोलाइडियल नैनोकणों (कण आकार 100 एनएम से कम) है, लेकिन तैयारी की प्रक्रिया जटिल है और उत्पाद महंगा है, वर्षा विधि में पारंपरिक वर्षा विधि और विशेष वर्षा विधि है, पूर्व में सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सीओ: पानी का संदर्भ है। कांच द्वारा उत्पादित सफेद कार्बन ब्लैक मूल कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। उत्तरार्द्ध विशेष तरीकों से उत्पादित सफेद कार्बन ब्लैक को संदर्भित करता है, जैसे सुपरर्ज्रिटी टेक्नोलॉजी, सोल जेल विधि, रासायनिक क्रिस्टल विधि, दो क्रिस्टलाइजेशन विधि या रिवर्स माइकल माइक्रोमल्शन विधि।
2.1 फ्यूम सिलिका
चीन ने 2 ओ शताब्दी 60 के दशक में फ्यूमड सिलिका के छोटे पैमाने पर उत्पादन शुरू किया। 2002 से पहले केवल 3 कंपनियां गैस चरण सफेद कार्बन ब्लैक का उत्पादन करती थीं, जिनमें से दो चार सिलिकॉन क्लोराइड थे, और दूसरे को पहली बार गैस चरण ब्लैक कार्बन ब्लैक का उत्पादन करने के लिए ऑर्गोसिसिलिकॉन के उप-उत्पाद मेथिल तीन क्लोरोसिलिन द्वारा महसूस किया गया था, जिसे आमतौर पर जाना जाता है "नैनो सिलिका काला" के रूप में।
रासायनिक वाष्प जमावट (सीएवी), जिसे पायरोलिसिस, सूखी विधि या दहन विधि के रूप में भी जाना जाता है, आमतौर पर सिलोक्सेन, चार सिलिकॉन क्लोराइड, छह एथिल सिलोक्सेन, ऑक्सीजन (या वायु) और हाइड्रोजन से बना होता है, जो उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया करता है।
दबाव, अलगाव, शीतलन, निर्जलीकरण, सिलिका जेल सुखाने, और धूल निस्पंदन के बाद हवा और हाइड्रोजन को सिंथेटिक हाइड्रोलिज़ेट में भेजा जाता है। चार सिलिकॉन क्लोराइड सामग्री आसवन स्तंभ में भेजी जाने के बाद, वाष्पीकरण को गर्म और वाष्पित किया जाता है, और सुखाने और फ़िल्टर की गई हवा को सिंथेटिक हाइड्रोलिज़ेट के वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है, और चार सिलिकॉन क्लोराइड उच्च तापमान पर वाष्पीकृत होता है। जब तापमान 1000 - 1800 सी होता है, तो गैस चरण लगभग 1800 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान पर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन (या वायु) की एक निश्चित मात्रा के साथ हाइड्रोलाइज्ड होता है। गैस चरण सिलिका कण बहुत पतले होते हैं, और गैस ने एयरोसोल बनाया , जो कैप्चर करना आसान नहीं है, ताकि कण पहले एग्रीगेटर में एकत्र किए जाएं और फिर चक्रवात विभाजक के माध्यम से एकत्र किए जाएंगे और फिर भेज दिया जाए। एसिड फर्नेस 4 - 6 के पीएच मान को फ्यूम सिलिका को शुद्ध करने के लिए अमोनिया युक्त हवा का उपयोग करता है, जो कि तैयार उत्पाद है।
वर्तमान में, उद्योग में आमतौर पर वर्षा विधि का उपयोग किया जाता है, और इसका प्रक्रिया मार्ग आमतौर पर निम्नानुसार होता है: एक निश्चित तापमान पर, औद्योगिक जल कांच क्वार्ट्ज (रेत) और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया द्वारा एक पतला समाधान बनाने के लिए तैयार किया जाता है, और फिर सिलिका कुछ स्थितियों के तहत निकलती है और फिर उत्पाद को सफेद कार्बन ब्लैक बनाने के लिए साफ, फ़िल्टर, सूखे और कुचल दिया जाता है। वर्षा के लिए कई विधियां हैं, और चीन में एसिड विधि मुख्य विधि है।
2.2.1 एसिड विधि
एसिड विधि सल्फरिक एसिड या अन्य एसिड के साथ घुलनशील सिलिकेट की प्रतिक्रिया है। जब प्रतिक्रिया एक निश्चित पीएच मान तक पहुंच जाती है, तो यह एसिड, उम्र बढ़ने, फ़िल्टरिंग, धोने और एन% एसओ को हटाने से रोकती है, और सुखाने और कुचलने के बाद उत्पाद प्राप्त करती है।
एसिड विधि द्वारा सफेद कार्बन ब्लैक तैयार करने की प्रक्रिया का एक योजनाबद्ध आरेख
एसिड प्रक्रिया में महत्वपूर्ण कदम एसिड अतिरिक्त प्रक्रिया है, जिसके लिए कई मानकों की एक साथ प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। यह प्रतिक्रिया प्रक्रिया में भौतिक परिवर्तनों से देखा जा सकता है कि उत्पाद की गुण तकनीकी नियंत्रण स्थितियों से संबंधित हैं। घुलनशील सिलिकेट पहले एक मोनोमेर सिलिकिक एसिड में बदल जाता है, एक हिस्सा ढीला फ्लोक (एकत्रीकरण) उत्पन्न करता रहता है, और दूसरा घने कोलाइड (जेल कार्रवाई) उत्पन्न करता है।
2.2.2 कार्बोनाइजेशन
कार्बोनाइजेशन द्वारा सिलिका का उत्पादन कार्बन डाइऑक्साइड और घुलनशील सिलिकेट समाधान की प्रतिक्रिया पर आधारित है जो निस्पंदन, सुखाने, कुचलने और पैकेजिंग के बाद पानी ठोस SiO 2 का उत्पादन करने के लिए होता है।
सफेद कार्बन ब्लैक तैयार करने के लिए कार्बोनाइजेशन प्रक्रिया का एक योजनाबद्ध आरेख
इस प्रक्रिया में, सोडियम सिलिकेट की रूपांतरण दर कम है, और आमतौर पर लागत को कम करने के लिए उत्पादों द्वारा सोडा ऐश को पुनर्प्राप्त करने के लिए निस्पंदन उपकरण की आवश्यकता होती है। सतह सक्रिय एजेंट का भी सफेद कार्बन ब्लैक के प्रदर्शन पर असर पड़ता है। कार्बोनाइज्ड ब्लैक कार्बन ब्लैक में सतह सक्रिय एजेंट के रूप में पॉलीथीन ग्लाइकोल (6ooo) का उपयोग करना बेहतर है।
स्प्रे कार्बोनाइजेशन की नई तकनीक कच्चे माल के रूप में सीओ मिश्रित गैस और पानी का गिलास से बना है, उन्नत प्रौद्योगिकी और उपकरण जैसे स्प्रे कार्बोनाइजेशन, स्वचालित प्रेस फ़िल्टर प्रेस, रोटरी फ्लैश सुखाने और अन्य उन्नत तकनीक और उपकरण सक्रिय (या पारदर्शी) ग्रेड) सफेद कार्बन ब्लैक। इस प्रक्रिया में बड़े संपर्क क्षेत्र, तेज प्रतिक्रिया गति, कम उत्पादन लागत और निरंतर उत्पादन लागत है। उत्पादन की विशेषताएं, कम श्रम तीव्रता, अच्छी उत्पाद गुणवत्ता, बड़ी दृश्य क्षमता, अच्छी वायुरोधी, उच्च थर्मल दक्षता, स्पष्ट ऊर्जा की बचत और बिजली की बचत, पर्यावरणीय लाभ और आर्थिक लाभ उल्लेखनीय हैं।
2.2.3 खनिज विघटन और अन्य नई प्रक्रियाओं
सफेद कार्बन ब्लैक बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में गैर धातु अयस्क डायटोमाइट, प्रोटीन मिट्टी, सर्पिन, मिट्टी, नमकीन मिट्टी, काओलिन, वोलास्टोनाइट, क्वार्ट्ज रेत, सेपियोलाइट, एटापुल्गाइट, फ्लाई ऐश, ज़िक्रोन, कोयले गैंग्यू, पीले फॉस्फोरस अयस्क आदि शामिल हैं। साहित्य में यह बताया गया है कि गैर-धातु अयस्क से सफेद कार्बन ब्लैक का उत्पादन दर्शाता है कि यह आर्थिक और तकनीकी रूप से व्यवहार्य है, और इसके संसाधन उपयोग के लिए एक नया तरीका प्रदान करता है।
3. निष्कर्ष
(1) सिलिका में उपयोग की विस्तृत श्रृंखला है और विभिन्न उत्पादों के अलग-अलग उपयोग हैं। सफेद कार्बन ब्लैक का उत्पादन और तैयार करने के लिए एक सरल और अधिक किफायती तरीका अपनाना जरूरी है।
(2) औद्योगिक अपशिष्ट (जैसे पीले फॉस्फरस स्लैग) से सिलिका की तैयारी पर व्यवस्थित शोध करना आवश्यक है, और एक प्रौद्योगिकी और आर्थिक रूप से व्यवहार्य प्रक्रिया विकसित करना आवश्यक है।