실례합니다. 실리카와 기상용 실리카의 차이점은 무엇인가요?

실크 블랙

실크 블랙은 백색 분말 X선 비정질 규산 및 규산염 제품의 총칭으로, 주로 침강 실리카 및 증기상 이산화물, 초미세 실리카겔을 의미합니다. 및 분말형 합성 규산알루미늄, 규산칼슘 등을 포함하는 에어로겔 등이 있다. 화이트 카본 블랙은 다공성 물질이며 그 조성은 SiO2-nH2O로 표현될 수 있으며, 여기서 nH2O는 표면 수산기 형태로 존재합니다. 가성 알칼리 및 불산에 용해되고 물, 용매 및 산(불산 제외)에 용해되지 않습니다. 내열성이 높고 불연성이며 무미, 무취이며 전기 절연성이 우수합니다.

화이트 카본블랙은 일반적으로 제조방법에 따라 침전법 실리카와 기상법 실리카로 구분됩니다. 증기상 실리카는 일반적으로 백색의 무정형 응집성 반투명 고체 콜로이드 나노입자(입자 크기 100nm 미만)이며 무독성이며 거대한 비표면적(100~400m2/g)을 가지고 있습니다. 기상 실리카는 모두 나노 실리카이며 제품 순도는 최대 99%이고 입자 크기는 최대 10~20nm이지만 제조 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 침전 실리카는 전통적인 침전법 실리카와 특수 침전법 실리카로 구분됩니다. 전자는 황산, 염산, CO2, 물유리를 기본원료로 하여 생산된 실리카를 말하고, 후자는 초중력 기술, 졸겔법, 화학결정법, 2차 결정화법 등 특수한 방법으로 생산된 실리카를 말합니다. 방법 또는 역미셀 마이크로에멀젼 방법.

침강 실리카는 주로 천연 고무 및 합성 고무의 강화제, 치약 마찰제 등에 사용됩니다. 흄드 실리카는 주로 실리콘 고무의 강화제로 사용되며, 초미립자 실리카겔 및 에어로겔은 주로 코팅 소광제, 증점제, 플라스틱 필름 개구제로 사용됩니다.

2. 제조 방법

실리카를 제조하는 전통적인 방법은 규소원료로 규산나트륨, 사염화규소, 오르토규산에틸을 사용하는 것이며, 기타 비용이 매우 많이 든다. 높은. 새로운 방법은 저렴한 비금속 광물을 실리콘 원료로 사용하여 실리카 생산 비용을 크게 절감합니다.

2.1 기존 방법

(1) 기상 방법

주로 화학 기상 증착(CAV) 방법으로 열분해 방법, 건식 방법 또는 기타 방법으로도 알려져 있습니다. 연소 방법. 원료는 일반적으로 사염화규소, 산소(또는 공기) 및 수소이며 고온에서 반응합니다. 반응식은 다음과 같습니다.

SiCl4 + 2H2 + O2—gt; SiO2 + 4HCl

공기와 수소는 가압, 분리, 냉각 및 탈수 과정을 거쳐 합성 가수분해로로 보내집니다. 실리카겔을 건조하고, 먼지를 제거하고, 여과했습니다. 사염화규소 원료는 정류탑으로 보내져 증발기에서 가열 및 증발된 후 건조하고 여과된 공기를 운반체로 하여 합성 가수분해로로 보내집니다. 사염화규소는 고온(화염 온도 1000~1800℃)에서 기화한 후 일정량의 수소와 산소(또는 공기)와 결합하여 약 1800℃의 고온에서 기상 가수분해를 수행합니다. 이때 발생되는 매우 미세한 입자로 가스와 함께 에어로졸을 형성하여 포집이 어렵기 때문에 먼저 어큐뮬레이터에서 더 큰 입자로 모인 후 사이클론 분리기에 의해 포집된 후 탈산소로로 보내져 퍼지됩니다. 질소 함유 공기로 실리카를 훈증합니다. pH 값이 4~6에 도달하면 완제품이 완성됩니다.

독일 Degussa Company와 미국 Cabot Company의 기상 제조 기술은 세계를 선도하고 있습니다. 생산 설비는 대규모이며, 자동화 수준이 높고, 제품 비용이 저렴하며, 브랜드가 많고(특히 특수 분야에서 사용되는 기능성 특수 제품 브랜드) 균일한 표면 분포와 낮은 수분 함량 등 품질이 좋습니다. 우리나라 심양화학유한회사와 상해염염알카리화학유한회사도 기상방식으로 생산을 하고 있으나 생산규모, 생산기술, 자동화 수준, 제품 브랜드 등이 외국 대형회사에 비해 현저히 뒤떨어진다. 회사.

(2) 침전법

침전법은 규산나트륨 산성화법이라고도 하며, 물유리 용액과 산을 사용하여 반응시킨 후 침전, 여과, 세척, 건조 및 소성하여 백색 카본블랙을 얻는다. 반응식은 다음과 같습니다.

Na2SiO3 2H —gt; 화이트 카본블랙 2Na H20

국내 대부분의 생산업체에서는 침전법을 사용합니다.

2.2 새로운 방법

새로운 방법은 주로 비금속 광물과 그 확장물을 실리콘 공급원으로 사용하고 침전법을 사용하여 화이트 카본블랙을 제조합니다. 핵심기술은 결정성 실리카와 규산염을 비정질 실리카로 전환하는 것이다. 주요 원료에는 규회석, 단백석, 할로이사이트, 감람석, 사문석, 고령토, 경질 고령토, 석탄 맥석, 비산회 등이 포함됩니다.

본 보고서는 카올린이나 경질 카올린, 석탄 맥석, 플라이애시를 원료로 사용하여 실리카를 제조하는 공정 기술에 중점을 두고 있습니다.

(1) 카올린 또는 경질 카올린을 원료로 사용

카올린 또는 경질 카올린을 먼저 50~60메쉬로 분쇄한 후 500~600도의 고온에서 로스팅한다 ℃에서 2시간 동안 볶은 후 배전토와 공업용 염산을 30농도 1:2.5(중량)의 비율로 혼합하고 약 90℃에서 7시간 동안 산침출한 ​​후 중화, 여과, 세척, 건조하여 실리카를 얻습니다. 제품 품질은 GB10507-89 표준을 충족합니다. 동시에 고효율 정수제 폴리염화알루미늄을 얻습니다. 로스팅과 산 침출의 반응식은 다음과 같습니다.

로스팅: Al2O3?2Si02?2H20 —gt; Al2O3?2Si02 2H20

산 침출: Al2O3?2Si02 6HCl 9H20 —gt ; 2AlCl3·6H20 2SiO2

(2) 석탄 맥석 또는 플라이애시를 원료로 사용

먼저 석탄 맥석 또는 플라이애쉬를 120메쉬 미만의 입자 크기로 분쇄하고, 그런 다음 두 단계로 나눕니다.

첫 번째 단계는 규산나트륨을 생성하는 것입니다. 분쇄된 석탄 맥석 또는 플라이애시와 소다회를 중량비로 1:50으로 혼합하고 고온(1400~1400~)에서 제련합니다. 1500℃, 1시간), 물을 넣어 녹이고(100℃ 이상, 4~5시간) 여과하여 불순물을 제거하고 여액을 45~46도 보메로 농축하여 규산나트륨을 얻는다.

두 번째 단계는 실리카를 생성하는 것입니다. 먼저 규산나트륨을 물유리 용액(모듈러스 2.4~3.6, SiO2 함량 4~10)에 넣고 5~20 황산에 산성화합니다. (28~32℃, 8~16시간) 80℃로 승온 후 교반하여 pH를 5~7로 조정하고 20분간 숙성시킨 후 여과, 세척, 건조, 선별하여 화이트 카본블랙을 얻는다. . 화이트 카본 블랙은 활성이 있고 순도가 높습니다.

3. 생산능력/생산량

국내 생산은 침전형 실리카가 주도하고 있으며, 1958년에 침전형 실리카의 산업적 생산이 이루어졌으나 생산량이 적고 개발도 더뎠다. 1987년 생산량은 2,687톤에 불과했고, 1990년에는 10,000톤을 초과하여 10,600톤에 도달했으며, 1994년에는 28,100톤으로 증가하여 1987년에 비해 9.4배 증가했으며, 우리나라의 실리카 생산량은 약 80,000톤에 달했습니다. 2004년에는 거의 300,000톤으로 증가했습니다. 지난 10년 동안 우리나라의 실리카 생산량이 비약적으로 증가했음을 알 수 있습니다.

국내 실리카 생산량은 널리 분포되어 있으며, 그 중 복건성, 산둥성, 장쑤성, 장시성 및 기타 성에서 생산량이 가장 많습니다. 현재 중국에는 수십 개의 실리카 생산 회사가 있으며 총 생산 능력은 연간 약 40만 톤에 달합니다. 그 중 대규모 침전 실리카 생산 회사로는 Fujian Nanping Jialian Chemical Co., Ltd., Shanghai Jiuchen Fine Chemical Co., Ltd., Zhuzhou Xinglong Chemical Industry Co., Ltd., Luodia Silica (Qingdao) Co., Ltd.가 있습니다. , Wuxi Heng Heng Silica Co., Ltd., Tengzhou Xinxu Chemical Co., Ltd. 등 대규모 기상 실리카 생산 회사로는 Shenyang Chemical Industry Co., Ltd., 광주 Jibishi Technology Industrial Co., Ltd. 등이 있습니다.

실리카의 낙관적인 시장 전망으로 인해 일부 국내 기업은 현재 개조, 확장, 신축 등 실리카 프로젝트를 건설하거나 계획하고 있습니다. Shanghai Jiuchen Fine Chemical Co., Ltd., Puyang Guangpu Petrochemical Company, Hubei Xingfa Group 등

2005년 우리나라의 실리카 생산량은 약 35만톤에 달할 것으로 예상되며, 2006년에는 우리나라의 실리카 생산능력이 연간 50만톤을 돌파할 것으로 예상된다.