本發(fā)明屬于白炭黑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用秸稈灰制備白炭黑的方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)作物秸稈是世界上最為豐富的物質(zhì)之一，不僅數(shù)量大、種類多，而且分布廣。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國每年的作物秸稈高達(dá)7億噸，多數(shù)用來秸稈發(fā)電。秸稈燃燒后會(huì)產(chǎn)生灰分，目前每年產(chǎn)生的秸稈灰尚無有效的利用方法，從而造成堆積壓力和管理壓力等，耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，如果管理不善還會(huì)造成空氣粉塵污染，變成了新的污染源。因此，如何對(duì)秸稈灰進(jìn)行有效利用，是目前迫切需要解決的事情。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種利用秸稈灰制備白炭黑的方法，可有效解決上述問題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明提供一種利用秸稈灰制備白炭黑的方法，包括以下步驟：
步驟1，秸稈灰預(yù)處理：將發(fā)電燃燒后的秸稈灰置于水溶液反應(yīng)釜中，60～80℃下攪拌30-60min浸取鉀，將溶液過濾，濾液提取鉀肥，濾餅為制備白炭黑原料；
步驟2，制水玻璃溶液：將步驟1得到的濾餅和濃度為1.5mol/l～2.5mol/l的氫氧化鈉溶液按1g:20ml的比例在90～100℃下攪拌溶煮4h，趁熱過濾并洗滌濾餅，濾液經(jīng)濃縮后得到水玻璃溶液；
步驟3，沉淀法制白炭黑：將步驟2得到的水玻璃溶液加入反應(yīng)釜中，加熱溫度至70～80℃時(shí)加入質(zhì)量濃度7％～10％的硫酸溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，控制終點(diǎn)ph值7.5～9.8；反應(yīng)完成后將沉淀體系靜置陳化1～2h時(shí)間，然后過濾分離，將濾餅調(diào)節(jié)ph至中性后，將所得的沉淀洗滌，105℃干燥，再置于馬弗爐600℃焙燒2～3h，得白色顆粒二氧化硅產(chǎn)品，即為白炭黑產(chǎn)品。
優(yōu)選的，步驟3中，質(zhì)量濃度7％～10％的硫酸溶液采用滴加的方式加入到水玻璃溶液中；其中，質(zhì)量濃度7％～10％的硫酸溶液滴加速度為：1ml/min～0.2ml/min。
優(yōu)選的，步驟3中，采用質(zhì)量濃度9.5％的硫酸將濾餅調(diào)節(jié)ph至中性。
本發(fā)明提供的一種利用秸稈灰制備白炭黑的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明提供的一種利用秸稈灰制取白炭黑的方法，對(duì)秸稈灰加以綜合利用，并且，制備得到的白炭黑的收率和純度非常高，解決大量農(nóng)業(yè)廢棄物的污染問題，充分利用資源，同時(shí)提高白炭黑的產(chǎn)品純度，節(jié)約煤耗、電耗，降低生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的一種利用秸稈灰制備白炭黑的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
白炭黑是一種環(huán)保性能優(yōu)異的助劑，可用于橡膠塑料、綠色輪胎、牙膏、涂料、造紙印刷、集成電路包裝材料、半導(dǎo)體材料等。秸稈灰提取鉀后的灰渣堿金屬含量低，主要成分就是硅和炭，是一種非常理想的制備高純硅的硅源，因此，可以用來制備白炭黑和高純硅。
參考圖1，本發(fā)明提供的一種利用秸稈灰制備白炭黑的方法，包括以下步驟：
步驟1，秸稈灰預(yù)處理：將發(fā)電燃燒后的秸稈灰置于水溶液反應(yīng)釜中，60～80℃下攪拌30-60min浸取鉀，將溶液過濾，濾液提取鉀肥，濾餅為制備白炭黑原料；
步驟2，制水玻璃溶液：將步驟1得到的濾餅和濃度為1.5mol/l～2.5mol/l的氫氧化鈉溶液按1g:20ml的比例在90～100℃下攪拌溶煮4h，趁熱過濾并洗滌濾餅，濾液經(jīng)濃縮后得到水玻璃溶液；
步驟3，沉淀法制白炭黑：將步驟2得到的水玻璃溶液加入反應(yīng)釜中，加熱溫度至70～80℃時(shí)加入質(zhì)量濃度7％～10％的硫酸溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，其中，質(zhì)量濃度7％～10％的硫酸溶液采用滴加的方式加入到水玻璃溶液中；其中，質(zhì)量濃度7％～10％的硫酸溶液滴加速度為：1ml/min～0.2ml/min?？刂平K點(diǎn)ph值7.5～9.8；反應(yīng)完成后將沉淀體系靜置陳化1～2h時(shí)間，然后過濾分離，將濾餅用質(zhì)量濃度9.5％的硫酸調(diào)節(jié)ph至中性后，將所得的沉淀洗滌，105℃干燥，再置于馬弗爐600℃焙燒2～3h，得白色顆粒二氧化硅產(chǎn)品，即為白炭黑產(chǎn)品。白炭黑產(chǎn)品的收率為85％-90％；純度90％-100％。
下面介紹兩個(gè)實(shí)施例：
實(shí)施例一：
步驟1，秸稈灰預(yù)處理：將發(fā)電燃燒后的秸稈灰置于水溶液反應(yīng)釜中，65℃下攪拌30min浸取鉀，將溶液過濾，濾液提取鉀肥，濾餅為制備白炭黑原料；
步驟2，制水玻璃溶液：將步驟1得到的濾餅和濃度為2.0mol/l的氫氧化鈉溶液按1g:20ml的比例在100℃下攪拌溶煮4h，趁熱過濾并洗滌濾餅，濾液經(jīng)濃縮后得到水玻璃溶液；
步驟3，沉淀法制白炭黑：將步驟2得到的水玻璃溶液加入反應(yīng)釜中，加熱溫度至80℃時(shí)加入質(zhì)量濃度9.5％的硫酸溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，其中，質(zhì)量濃度9.5％的硫酸溶液采用滴加的方式加入到水玻璃溶液中；其中，質(zhì)量濃度9.5％的硫酸溶液滴加速度為：0.2ml/min?？刂平K點(diǎn)ph值9.77；反應(yīng)完成后將沉淀體系靜置陳化1.5h時(shí)間，然后過濾分離，將濾餅用質(zhì)量濃度9.5％的硫酸調(diào)節(jié)ph至中性后，將所得的沉淀洗滌，105℃干燥，再置于馬弗爐600℃焙燒3h，得白色顆粒二氧化硅產(chǎn)品，即為白炭黑產(chǎn)品。白炭黑產(chǎn)品的收率為90％；純度90％。
實(shí)施例二：
步驟1，秸稈灰預(yù)處理：將發(fā)電燃燒后的秸稈灰置于水溶液反應(yīng)釜中，80℃下攪拌60min浸取鉀，將溶液過濾，濾液提取鉀肥，濾餅為制備白炭黑原料；
步驟2，制水玻璃溶液：將步驟1得到的濾餅和濃度為1.5mol/l的氫氧化鈉溶液按1g:20ml的比例在90℃下攪拌溶煮4h，趁熱過濾并洗滌濾餅，濾液經(jīng)濃縮后得到水玻璃溶液；
步驟3，沉淀法制白炭黑：將步驟2得到的水玻璃溶液加入反應(yīng)釜中，加熱溫度至70℃時(shí)加入質(zhì)量濃度7％的硫酸溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，其中，質(zhì)量濃度7％的硫酸溶液采用滴加的方式加入到水玻璃溶液中；其中，質(zhì)量濃度7％的硫酸溶液滴加速度為：1ml/min?？刂平K點(diǎn)ph值7.5；反應(yīng)完成后將沉淀體系靜置陳化1h時(shí)間，然后過濾分離，將濾餅用質(zhì)量濃度7％的硫酸調(diào)節(jié)ph至中性后，將所得的沉淀洗滌，105℃干燥，再置于馬弗爐600℃焙燒2h，得白色顆粒二氧化硅產(chǎn)品，即為白炭黑產(chǎn)品。白炭黑產(chǎn)品的收率為85％；純度95％。
本發(fā)明的一種利用秸稈灰制取白炭黑的方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是：本發(fā)明使用秸稈灰作為原料，成本低廉，有效利用了資源，降低了環(huán)境污染、通過對(duì)秸稈灰的浸取和后續(xù)焙燒，提高了產(chǎn)品的收率和純度，銅、鐵、鈣等雜質(zhì)極大的降低，對(duì)水玻璃的潔凈起到了關(guān)鍵作用，也因此提高了白炭黑成品的純度；沉淀時(shí)控制沉淀速度，可使粒子尺寸更小，分散性好，克服粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。