白炭黑作為矽膠製品原材料最（zuì）主要的（de）補強劑（jì）除此（cǐ）之外它還是橡膠、塑料、造紙、塗料、油墨、造漆等工業不可缺少的原（yuán）料，所以在質量上自然不可（kě）被忽略，而我們常用的很多（duō）矽膠用品必須來源於它，所以對材質（zhì）要求與產品的性能都有一個詳細解析，那麽白炭黑到底是由什麽加工，又是如何製取的呢？

　　白炭黑多數由國外供應，國外不僅產量（liàng）大，而且還在向各種各樣無機精細化工產品發（fā）展（zhǎn）。國內生產廠家（jiā）十多個，生產的白炭黑大多 用於矽膠與橡膠補（bǔ）強劑占據多數。近年來，隨著人民生活水平的提高，橡膠工（gōng）業的產品結構（gòu）發生了新的（de）變革，黑色橡膠的（de）用量日益 減少，代之而起的（de）淺色（sè）、彩色、透明或半透明矽橡膠製品需（xū）求量與日俱增，因而市（shì）場（chǎng）對白炭黑的需求量增加很快。

　　穀露矽華酸（suān）浸提銫後的浸出渣，由於浸（jìn）出鐵錳等元素，白度提高（gāo）；由於浸出各種堿性成分，SiO2含量亦比矽華（huá）有所提高（gāo），使其（qí）更（gèng）接 近於製（zhì）取水玻（bō）璃、白炭黑、活性白炭黑對SiO2原料高矽低鐵的要求。為了利用（yòng）矽華中的矽資源，我（wǒ）們進行了矽渣製白炭黑（hēi）的試驗。

　　製備白炭黑必須使（shǐ）用矽酸鈉（俗（sú）名水玻璃），因此（cǐ），首（shǒu）先由矽渣製備（bèi）矽酸鈉溶液（yè）。本實驗采用（yòng）氫氧化（huà）鈉溶液加壓浸出矽渣製取矽酸 鈉溶液的濕法工藝。製備（bèi）白炭黑的（de）工藝（yì）路線是（shì）：采用鹽酸（suān）加水玻璃製溶膠，然後再與水玻璃反應製取白炭黑，經洗滌、幹（gàn）燥、粉碎 而得白炭黑產品。

　　一（yī）、由矽渣製水玻（bō）璃

　　試驗在21高（gāo）壓釜中進行，矽渣與NaOH溶液在一定溫度和壓力（lì）下（xià），經過一定時間反應製得水玻璃。經酸浸後的矽渣含SiO2 85%，NaOH 采用化學純試劑（jì），每次試驗取（qǔ）矽渣300g，按模數m=SiO2/Na2O=3.3配（pèi）加NaOH，進行了溫度、壓力、時間、SiO2過量百分數的條件試驗 。

　　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（zuǒ）右，其（qí）它SiO2屬於惰性成分，不易被堿溶 出。根據試驗結（jié）果，選定矽渣濕法製水玻璃的條件為（wéi）：時間（jiān）2h，溫度160℃，NaOH濃度18%，矽過量率20%。在此條件下做大樣（yàng）試驗（yàn）， 水（shuǐ）玻璃模數2.5左右。

　　二、白炭黑試劑

　　由矽渣製得的多（duō）個水玻璃試驗樣品混合後經化（huà）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 水玻璃為原（yuán）料製（zhì）取白炭黑。

　　1. 溶膠的製備

　　先將自製的水（shuǐ）玻璃（濃度35’Be，m=2.47）稀釋為15’Be，然後以12’Be的鹽酸為底液，在機械攪拌下加入稀（xī）釋好的（de）水玻璃，控製好投（tóu）料速度，直到（dào）溶液的pH=3 ~ 3.5時便得（dé）溶膠。

　　在（zài）白炭黑的製備（bèi）過程中，溶膠的製備是（shì）重要的（de）一步。產品（pǐn）透明度（dù）的好壞和橡膠物理性能的優劣在很大程度上取決於溶膠（jiāo）的質量。而 溶膠（jiāo）的濃度、pH值、成膠溫度，放置（zhì）時間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，選（xuǎn）擇溶膠的（de） SiO2含量為6.5% ~ 8.5%，pH為3 ~ 3.5，在此條（tiáo）件（jiàn）下製得的溶（róng）膠穩定性好，不易凝結成塊，且清（qīng）澈透明。

　　2. 反應工藝

　　反應工藝是整個白炭黑製備過程中關鍵的一步，反應pH值的控製在很大程（chéng）度上決定了產品的質量。我們在pH 6 ~ 9的範圍內進行了 大（dà）量的試驗比較，確（què）定和選擇（zé）了反應pH值為7.8 ~ 8.2，反應溫（wēn）度為70℃，在此條件下製得的白（bái）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（dù）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、吸油值等項指標下降，故應緩 慢加料。

　　3. 洗滌

　　將反應（yīng）沉澱物與溶液過（guò）濾分離後（hòu），先（xiān）用自來水（shuǐ）洗滌，再用少量純水洗滌，使NaCI含量小於1.5%，因為（wéi）氯化鈉殘留量過大會影（yǐng）響（xiǎng）產品 純度（dù）和硫化橡膠的性能。

　　4. 幹燥

　　白炭黑吸水性（xìng）強，不易幹燥，洗滌（dí）後的沉澱（diàn）物在150℃下靜態幹燥6h，使白炭黑中的水分（fèn）降到（dào）6%以下。

　　三、白（bái）炭（tàn）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（bù）頒標準（zhǔn），多數項目質量達到活性白炭黑質量（liàng）標準，SiO2含量、折光率稍低於活 性白炭黑質量要（yào）求，這可能與矽渣矽含量較低，引入水玻璃雜質較多有關，還需進（jìn）一步（bù）研究，方可達（dá）到活性白炭（tàn）黑標準。

　　矽渣中的SiO2與石英砂中的SiO2比較，優（yōu）點（diǎn）為活性高，易（yì）浸取；缺點為SiO2含量低，雜質含量高。至於將來是（shì）否開發利用矽華（huá）中的 矽資源，用以製水玻璃和白炭黑，應視當（dāng）地矽資源情況和（hé）西藏地區對矽產品（pǐn）的需求而定。若有市場，且缺石英砂，開發矽（guī）華中的矽製水玻璃（lí）和白炭黑無疑是合理的；若優質石英砂資（zī）源豐富，則（zé）應為矽華中的矽尋求其它更好的用途。