一、炭黑那幾種制方法

1. 簡介：

2. 炭黑（carbon black，又名碳黑），是一種黑色粉末狀的無定形碳。炭黑是由平均直徑為2~3nm的球狀或鏈狀粒子聚積而成的，內部是含有直徑3~500nm的微結晶結構，可以和各種游離基反應。炭黑主要作為橡膠增強劑使用，用于汽車輪胎的制造、塑料添加劑、染料、印刷油墨等工業。

3. 2.制作：

4. 炭黑的生產顏料炭黑是石油產品和瀝青煤焦油產品。它在低于大氣壓及空氣不足條件下無法生產出來，而是通過烴類在高溫下不完全燃燒或熱解而成。

5. 1）燈黑生產工藝：歷史上最早的炭黑生產法是燈黑生產工藝，在該工藝過程中，原料在直徑大至1.5m的平坦的燃燒鐵盤上燃燒，含有炭黑的燃燒氣體由內鋪有磚塊的排氣罩收集，然后通過彎管（彎折1/4）和通火管到達沉積的裝置。為了控制所產炭黑的特性，應當保證在燃燒盤和排氣罩之間的間隙附近，原料主要作不完全燃燒。而在稍進管道里面，燃燒在氧氣不足下發生熱烈解，因而形成較大的炭黑顆粒，由于這些原因，組成較寬范圍的粒徑分布，主要特征為顆粒粗大。由于在燃燒盤和排氣罩間隙間形成的顆粒只有小部分能與空氣中的氧份接觸，因此這些炭黑只有少量的表面氧化物，相應的PH值呈中性，并且揮發份極少。

6. 2) 氣黑的生產工藝：氣黑此名稱源于其生產過程：原料烴加熱時先氣化，然后由可自燃的氣體（供以能量）作為載體帶到燃燒器內，炭黑在這些蝙蝠形的燃燒器所發出的大量扇形的火焰中生成。由于每束火焰都較小且在空氣中燃燒，炭黑的形成，與燈黑生產工藝很不同（不完全燃燒）。在此炭黑顆粒很細，根據不同種類，平均粒徑在10~30nm之間，氣黑平均粒徑為13nm。燃燒的火焰上，是一個緩慢旋轉的充水轉鼓，炭黑在轉鼓上沉積，在經刮到把炭黑刮走，當溫度仍高時，新生成炭黑與空氣中的氧接觸，于是發生部分氧化，形成了大量的酸性基團，相應氣黑PH值介于酸性范圍。并可得到約6%的揮發份，代表其表面氧化物含量。

7. 3） 槽黑的生產工藝：這種生產工藝以天然氣作原料，槽黑的工藝與氣黑生產工藝的氣體燃燒過程相似，天然氣燃燒，發出許多扇形火焰，得到的產品與氣黑類似，而不同的是這里采用了平坦的水冷U形槽作為炭黑的沉積槽。由于生態和經濟原因，許多年前就停止了這種方法的使用。而氣黑的生產不會對生態環境造成影響，而此氣法炭黑工藝仍在運用。

8. 4） 爐黑生產工藝：氣黑是在開放大氣中生產的，但爐黑生產工藝則是在缺氧條件下的密閉爐中進行的。使用的不是許多束小火，而是一團大火焰，以油類作原料，并加入可燃氣體使之達到爐內所需溫度。而改變爐黑生產工藝條件，可得到所需要之顏料黑。比如：不同條件下，炭黑可達到廣闊的平均粒徑范圍，從80nm到小至15nmj，更直到細小至氣黑那樣小的顆粒。但對于同一粒徑，氣黑和爐黑還是有區別的，主要是表面化學不同。爐黑產品較為粗糙，平均粒徑為40nm。此外，當采用爐黑生產工藝時，可加入少量的堿性化合物或其它添加劑以改變聚集體的聚集度和類型，由此可得到高結構或低結構的炭黑。

9.

二、怎么從粉煤灰中提取炭黑

炭黑工業制法是油類或者燃氣類在反應爐高溫燃燒，中間噴急冷水使反應終止，然后這些煙氣經過袋濾器、造粒機、干燥劑生成炭黑。

粉煤灰的成分是無法制備炭黑的，炭黑是一些烴類粘連產物。

三、關于炭黑生產工藝的問題

干法產品的是酸性的，濕法是堿性的

槽法是以天然氣為原料，通過數以千計的瓷質火嘴，在自然通風的“火房”內與空氣進行不完全燃燒，形成魚尾形擴散火焰，其還原層與緩慢往復運動的槽鋼相接觸，使裂解生成的炭黑沉積在槽鋼表面，通過設置在漏斗上的刮刀，將炭黑刮下，落入漏斗內，而后用螺旋輸送器輸出、造粒為產品。因其原料主要使用以甲烷為主的天然氣或煤層氣，故又稱為天然氣槽法炭黑。

槽法炭黑與爐法炭黑及熱裂解炭黑相比，其粒子較細而比表面積較大。同時，由于采用特定的生產方式，其表面受到氧化，含有較多的含氧官能團而呈酸性。這類炭黑粒子的聚結程度較低。因含有較多的含氧官能團，可延緩橡膠的硫化速度，提高聚烯烴的耐候性以及賦予油墨良好的流動性和印刷性能。

槽法炭黑與粒徑相當的爐法炭黑相比，硫化膠具有較高的拉伸強度和伸長率，抗撕裂和抗切割性能也很好。槽法炭黑用純天然氣生產，表面多環芳烴含量極低，故可直接用于與食品接觸的橡膠制品。

將炭黑在惰性氣體中于2500～3000℃高溫下煅燒，生成一種具有均勻石墨化表面的規則多面體?？勺鳛闅庀嗌V吸附劑，用來分離極性化合物等。

標簽：炭黑工藝生產