一种利用硫循环的白炭黑生产工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种利用硫循环的白炭黑生产工艺，目的是解决现有技术中白炭黑生产过程中含硫废水处理的问题。提供一种利用硫循环的白炭黑生产工艺，包括以下步骤：S1：处理硫酸钠、石英粉和煤粉，得到硅酸钠熔体和含SO2的气体，并回收净化处理含SO2的气体；S2：将硅酸钠熔体制成硅酸钠溶液，并加入回收净化处理含SO2的气体与其反应，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液；S3：处理沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液得到白炭黑滤饼和硫酸钠滤液；S4：处理白炭黑滤饼得到白炭黑成品，并将硫酸钠滤液处理后得到硫酸钠循环至步骤S1中。本发明专利技术通过闭环生产方式降低废水排放降低白炭黑的生产成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用硫循环的白炭黑生产工艺


[0001]本专利技术涉及白炭黑生产
，尤其是涉及一种利用硫循环的白炭黑生产工艺。

技术介绍

[0002]沉淀白炭黑(SiO2
·
nH2O)的外观为白色粉末，不溶于水和酸，溶于强碱和氢氟酸，具有多孔性，内表面积大、分散性高、质量轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、无毒无味及电绝缘性好等优异特性。其作为橡胶工业的补强填料，主要用于鞋类、轮胎和其他浅色橡胶制品。在农药、饲料等行业中可用作载体或流动剂，在牙膏中用作摩擦剂，在涂料行业中用作分散剂、抗沉降剂或消光剂等。
[0003]在生产过程中每吨沉淀法白炭黑约30
‑
35m3含硫酸钠(或氯化钠)废水，因硫酸钠(或氯化钠)价值低，回收成本高，国内沉淀法白炭黑行业硫酸钠(或氯化钠)废水普遍采用简单处理进行排放。
[0004]大量未经处理的含硫酸盐废水排入水中，会使水体酸化，危害水生生物；排入农田则会破坏土壤结构，使土壤板结，影响农作物的产量和品质；在饮用水中，当硫酸盐大于750mg/L时，会使人出现轻泻症状；而当饮用水中硫酸盐高至1000mg/L时，可抑制和减弱胃液分泌，降低胃液酸度和胃蛋白酶活力，妨碍消化，进而危害人体健康。因此企业需要投入大量的资金对含硫酸盐的废水进行处理，增加企业的生产成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有技术中白炭黑生产过程中含硫废水处理的问题，提供一种利用硫循环的白炭黑生产工艺，通过闭环生产方式降低废水排放降低白炭黑的生产成本。/>[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种利用硫循环的白炭黑生产工艺，包括以下步骤：
[0008]S1：处理硫酸钠、石英粉和煤粉，得到硅酸钠熔体和含SO2的气体，并回收净化处理含SO2的气体；
[0009]S2：将硅酸钠熔体制成硅酸钠溶液，并加入回收净化处理含SO2的气体与其反应，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液；
[0010]S3：处理沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液得到白炭黑滤饼和硫酸钠滤液；
[0011]S4：处理白炭黑滤饼得到白炭黑成品，并将硫酸钠滤液处理后得到硫酸钠循环至步骤S1中。
[0012]可选地，在步骤S1中：引入步骤S3中得到的硫酸钠滤液对含SO2的气体进行动力波洗涤和电除雾器净化。
[0013]可选地，所述步骤S2进一步包括以下步骤：
[0014]S21：冷却硅酸钠熔体，得到固体硅酸钠；
[0015]S22：水解固体硅酸钠，得到硅酸钠溶液；
[0016]S23：加入回收净化处理含SO2的气体至硅酸钠溶液中进行反应，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液。
[0017]可选地，在步骤S22中：所述固体硅酸钠与水解剂的质量比为1∶2；加压至0.5Mpa，升温至130
‑
180℃溶解，得到溶液，并将该溶液过滤除杂得到所述硅酸钠溶液。
[0018]可选地，所述水解剂为步骤S3中的硫酸钠溶液。
[0019]可选地，在所述步骤S23中，采用冷凝水对所述硅酸钠溶液进行1∶1的稀释，然后通入回收净化处理含SO2的气体进行反应，其反应温度为65
‑
85℃，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液。可选地，在步骤S3中，沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液中通入氧气，亚硫酸氢钠氧化成硫酸钠并脱除SO2，沉淀白炭黑得到陈化，然后固液分离洗涤得到沉淀白炭黑滤饼与硫酸钠滤液。
[0020]可选地，所述硫酸钠滤液的pH值在4
‑
6。
[0021]可选地，在步骤S2中，含SO2的气体与硅酸钠溶液反应过程中排出的烟气中SO2≤200ppm。
[0022]可选地，在步骤S4中所述硫酸钠滤液通过脱硅、膜过滤提浓、MVR蒸发浓缩、蒸气多效蒸发浓缩、冷却、结晶、分离、烘干得到硫酸钠和冷凝水，其中硫酸钠返回步骤S1中进行下一循环，冷凝水则引入步骤S3中用作沉淀白炭黑滤饼洗涤水进行下一循环。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]实现了硫酸钠
‑
泡花碱
‑
SO2
‑
白炭黑硫封闭循环利用，与国内纯碱
‑
泡花碱
‑
硫酸
‑
白炭黑主流工艺相比，取消了纯碱、硫酸消耗，实现了废水零排放。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为一种利用硫循环的白炭黑生产工艺的流程结构示意图。
[0027]图2为现有工艺生产白炭黑的工艺流程图。
具体实施方式
[0028]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0029]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0030]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0031]本专利技术实施例提供了一种利用硫循环的白炭黑生产工艺，包括以下步骤：
[0032]S1：将硫酸钠、石英粉和煤粉高温熔融反应，得到硅酸钠熔体和含SO2的气体，并回收净化处理含SO2的气体，在处理过程中，引入步骤S3中产生的硫酸钠滤液对含SO2的气体进行动力波洗涤和电除雾器净化；
[0033]S2：将硅酸钠熔体进行冷却制成固体硅酸钠，然后将固体硅酸钠进行水解制成硅酸钠溶液，并加入回收净化处理含SO2的气体与其反应，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液，反应后含SO2废烟气SO2≤200ppm；
[0034]S3：向沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液通入氧气，亚硫酸氢铵氧化得到硫酸钠并脱除SO2，沉淀白炭黑得到陈化，氧化陈化反应后沉淀白炭黑与硫酸钠悬浮液的pH值在4
‑
6，沉淀白炭黑与硫酸钠悬浮液固液洗涤分离得到沉淀白炭黑滤饼与硫酸钠滤液；
[0035]S4：处理白炭黑滤饼得到白炭黑成品，并将硫酸钠滤液通过脱硅、膜过滤提浓、MVR蒸发浓缩、蒸气多效蒸发浓缩、冷却、结晶、分离、烘干得到硫酸钠和冷凝水，其中硫酸钠返回步骤S1中进行下一循环，冷凝水则引入步骤S3中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用硫循环的白炭黑生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：处理硫酸钠、石英粉和煤粉，得到硅酸钠熔体和含SO2的气体，并回收净化处理含SO2的气体；S2：将硅酸钠熔体制成硅酸钠溶液，并加入回收净化处理含SO2的气体与其反应，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液；S3：处理沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液得到白炭黑滤饼和硫酸钠滤液；S4：处理白炭黑滤饼得到白炭黑成品，并将硫酸钠滤液处理后得到硫酸钠循环至步骤S1中。2.根据权利要求1所述的利用硫循环的白炭黑生产工艺，其特征在于，在步骤S1中：引入步骤S3中得到的硫酸钠滤液对含SO2的气体进行动力波洗涤和电除雾器净化。3.根据权利要求1所述的利用硫循环的白炭黑生产工艺，其特征在于，所述步骤S2进一步包括以下步骤：S21：冷却硅酸钠熔体，得到固体硅酸钠；S22：水解固体硅酸钠，得到硅酸钠溶液；S23：加入回收净化处理含SO2的气体至硅酸钠溶液中进行反应，得到沉淀白炭黑与亚硫酸氢钠悬浮液。4.根据权利要求3所述的利用硫循环的白炭黑生产工艺，其特征在于，在步骤S22中：所述固体硅酸钠与水解剂的质量比为1:2；加压至0.5Mpa，升温至130
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180℃溶解，得到溶液，并将该溶液过滤除杂得到所述硅酸钠溶液。5.根据权利要求4所述的利用硫循...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君如，周航，
申请(专利权)人：四川马边龙泰磷电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：