稻壳源白炭黑生产及其应用

  襍 2021 Vol.14.No.10 襊作者简介：图 1 稻壳源白炭黑生产工艺流程图纯碱溶液稻壳 燃烧 热熔活性炭活化 滤渣 过滤白炭黑 过滤洗涤干燥 迅速降温 一次滤液稻壳源白炭黑生产及其应用刘玉强（昆明学院，昆明 650214）摘要：稻壳源白炭黑是一种新型的生物基橡胶补强剂。介绍了稻壳源白炭黑的生产方法、基本性能和应用情况，并对稻壳源白炭黑的未来发展做了展望。关键词：稻壳；白炭黑；橡胶补强剂中图分类号： X712 文献标志码： A 文章编号： 1674-0912 （ 2021 ） 10-0032-02稻壳源白炭黑生产及其应用白炭黑是橡胶制品绿色轮胎中不可或缺的橡胶补强剂。目前白炭黑主要是以传统的石英...

  襍 2021 Vol.14.No.10 襊作者简介：图 1 稻壳源白炭黑生产工艺流程图纯碱溶液稻壳 燃烧 热熔活性炭活化 滤渣 过滤白炭黑 过滤洗涤干燥 迅速降温 一次滤液稻壳源白炭黑生产及其应用刘玉强（昆明学院，昆明 650214）摘要：稻壳源白炭黑是一种新型的生物基橡胶补强剂。介绍了稻壳源白炭黑的生产方法、基本性能和应用情况，并对稻壳源白炭黑的未来发展做了展望。关键词：稻壳；白炭黑；橡胶补强剂中图分类号： X712 文献标志码： A 文章编号： 1674-0912 （ 2021 ） 10-0032-02稻壳源白炭黑生产及其应用白炭黑是橡胶制品绿色轮胎中不可或缺的橡胶补强剂。目前白炭黑主要是以传统的石英砂为原料制取，硅资源为不可再生资源，从未来看将逐渐短缺。以稻壳中的生物硅元素来加工生产白炭黑，不仅解决稻谷工艺流程废弃物稻壳环保污染问题，而且还为工业发展提供了可再生资源硅，符合循环经济的绿色发展模式，具有重大的经济与社会效益。我国是世界第一大稻谷的粮食生产国，每年稻谷产量在 1.93 亿 t 左右。在稻谷加工大米的生产的全部过程一般副产 20% 左右稻壳。目前稻壳的传统利用方式是进行燃烧发电，而燃烧剩余稻壳灰渣主要成分为二氧化硅，将其由一定方法加工生产橡胶补强剂白炭黑（二氧化硅），不仅解决稻壳灰渣的环境污染问题，同时也为橡胶工业发展提供了可持续与循环利用的生物基橡胶补强剂，某些特定的程度缓解了硅资源利用问题。1 稻壳源白炭黑的生产方法稻谷是全世界广泛种植的粮食作物，一般稻壳中含有 16%耀20% 的无定形二氧化硅，在稻壳通过燃烧能源利用后剩余物主要成分二氧化硅灰渣，一般含二氧化硅在 90%耀95.5% ，是白炭黑生产的理想原料。传统的白炭黑主要是以高纯石英砂为原料来生产。而稻壳源白炭黑生产则是采用稻谷加工剩余副产物稻壳为主要的组成原材料，先将稻壳经加工锅炉分级燃烧和（或）气化利用能量后，再将稻壳灰渣进行筛分、碱溶和酸析沉淀从稻壳灰渣中提取白炭黑，滤饼渣则经过处理制成活性炭，以此来实现了稻壳的再资源化利用 [1-2] 。稻壳生产橡胶用白炭黑典型生产流程图如图 1 。2 稻壳源白炭黑的基本性能白炭黑是橡胶工业中重要补强剂，主要是从可溶性硅酸盐中通过沉淀而得的以无定形粒子形式存在的材料。因其微观结构和聚集体形态与传统的橡胶用炭黑类似且颜色白色，并在橡胶材料应用中与炭黑有相近的补强性能，故称之为白炭黑。白炭黑又称沉淀水合二氧化硅，化学式 SiO 2 nH 2 O ，可溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水，耐高温，不燃，无毒无味，拥有非常良好的电绝缘性。稻壳源白炭黑与橡胶用白炭黑的技术性能指标见表 1 [3] 。3 稻壳源白炭黑在橡胶中的应用3.1 在天然橡胶中的应用天然橡胶具备优秀能力的加工应用性能，是轮胎工业的主要橡胶原料。稻壳源白炭黑通过添加在天然橡胶中进行应用，并与高分散白炭黑作对比，根据结果得出 ,稻壳源白炭黑在天然橡胶中的分散性较好，硫化胶的拉伸强度较高，综合应用性能比目前主要使用的高分再 生 利 用刘玉强（ 1963- ），男，云南文山人，硕士，研究员，主要是做高分子材料加工利用研究工作。32