我国白炭黑有哪些出产企业,白炭黑企业规划巨细

发布时刻:2015-05-29 09:23:45   人阅览 来历: fun88官网网

fun88官网网 - 白炭黑

    我国白炭黑职业自20世纪50车代开端展开,阅历了由小到大,由弱变强的展开进程。80年代我国第1条万吨级白炭黑出产线建成投产,白炭黑出产配备开端向大型化展开,出产总量和集约化程度逐年进步。
 
    据不完全统计,至2008年年末全国首要白炭黑出产企业有39家,总产能90万吨,总产值65万吨,均居世界第1位。在这一进程中,我国开端呈现出了一批优势白炭黑企业,这些企业具有了较大的设备出产能力、商场占有率等竞赛优势,有的企业开端打入原先被跨国公司独占的高端技能范畴和商场,但不行否认的是我国自炭黑企业现在在技能投入和技能支持、产品种类规范、全球化商场布局、出产本钱、节能减排、人才队伍建造等方面仍存在必定的距离,这也是往后一段时期内我国白炭黑出产企业需求尽力的方向。
 
    白炭黑是橡胶工业重要的补强材料,其微观结构和集合体形状与炭黑相似,且对橡胶有附近的补强功用。白炭黑的首要组成为二氧化硅。白炭黑是多孔性物质,轻质,密度为2。319-2。652Mg。cm-3,熔点为1750℃,分子式为SiO2·nH2O,能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和一般酸,化学性质安稳,耐高温,不燃,无味,无臭,具有杰出的电绝缘功用。
 
    白炭黑按出产办法可分为2大类,即沉积法白炭黑和气相法白炭黑。沉积法白炭黑又分为传统沉积法白炭黑和其它办法白炭黑,前者是以硫酸、盐酸、二氧化碳与水玻璃为根本质料出产的二氧化硅,后者是指选用超重力技能、溶胶一凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等出产的二氧化硅。气相法白炭黑是运用氯硅烷经氢氧焰高温水解制碍的一种精密、特别的无定形粉体材料。气相法白炭黑在常态下为白色无定形絮状半通明固体胶状纳米粒子,粒径约10~20nm,具有比外表积大、产品纯度高(99%)的特征。现在沉积法白炭黑现已展开了3代产品,第1代是传统的或被称为“规范”的白炭黑,第2代包含高涣散性白炭黑(简称HDS)和易涣散性白炭黑(简称EDS)。HDS是一种具有较高涣散性且无粉尘的白炭黑产品。EDS是90年代中期国外开发的一种功用介于HDS和传统白炭黑之间、性价比较高、价格较HDS低、可代替HDS的产品。轮胎胶料选用HDS和EDS能够获得较高的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和拉断伸长率。选用HDS还能够改进胶料加工功用和耐磨性,然后能够得到较好的轮胎归纳功用。第3代被称为共同结构的高涣散性白炭黑,其涣散性和补强性更好,现在处于研讨开发或推广运用阶段。也有人称第3代产品为高涣散性白炭黑.而将第2代产品统称为易涣散性白炭黑或许半涣散性白炭黑。
 
    我国化工职业规范HG/T3061-1999《橡胶配合剂沉积水合二氧化硅》等效选用了世界规范ISO57941:1994,按白炭黑外表积巨细和用处,将其分为A、B、C、D、E、F共6品种型。
 
    我国无机盐工业协会无机硅化物分会构成了全国白炭黑职业展开陈述,对全国白炭黑职业的最新情况和展开做出了整体规划。
 
    1出产现状
 
    白炭黑在第二次世界大战期间,开端完结工业化出产。现在全球白炭黑年出产能力超越130万吨。我国白炭黑工业化出产始于1958年的广州公民化工厂,现在福建省白炭黑企业异军突起,区域年产能达38万吨。国内外白炭黑出产以传统沉积法为主。与沉积法比较,气相法工艺杂乱,设备出资大,质料来历受限且制作本钱高,出产规划还比较小,其产值约占沉积法白炭黑总产值的15%左右。法国罗地亚公司和德国德固赛公司是全球沉积法白炭黑出产的抢先企业,气相法白炭黑首要出产厂家有德国德固赛和美国卡博特等。我国沉积法白炭黑出产企业会集在福建、山东、湖南、江苏、浙江等省,气相法白炭黑出产企业在江西、浙江、广东、辽宁比较会集。
 
    1.1沉积法白炭黑出产现状
 
    国内外沉积法白炭黑的首要出产办法是硅酸钠(即水玻璃)和酸(大都情况下用硫酸)发作化学反响生成二氧化硅沉积物,再通过滤、打浆、枯燥,构成产品,副产物是硫酸钠和水。具体工艺是先制造水玻璃溶液,然后在必定的浓度、温度、pH值等条件下和浓硫酸一同参加反响器进行反响,生成白炭黑沉积物。反响器出来的粗料浆经压滤机过滤,别离出硫酸钠母液收回,得到副产品硫酸钠。滤饼用水洗去硫酸钠,用压缩空气吹除滤饼中部分水分,经高速拌和成糊状料浆,最终喷雾枯燥,得到白炭黑产品。
 
    出产办法中的硫酸沉积法是根据硫酸与硅酸钠发作凝胶化反响的原理。反响通过2个进程完结,缩组成溶胶,溶胶再转化成水凝胶。沉积条件如酸度、温度、时刻等要素对产品的性质影响很大。质量欠好的硅酸钠溶液中往往含有杂乱的硅酸聚合体,在酸化进程中这些聚合领会敏捷扩展,构成硅酸凝块,一些机械杂质如铁离子(Fe3+)、铝离子(A13+)和钙离子(Ca2+)等电解质的存在会促进凝块的构成,影响产品的质量。特别是铁含量高会致使白炭黑产品带赤色,通明度低。进步酸化的温度(在95~97℃下熟化30min比较抱负)会促进硅酸的凝集,加快硅酸的脱水缩合,然后促进粒子的构成,有利于白炭黑质量的进步。
 
    出产办法中的盐酸沉积法是硅酸钠翻盐酸反响生成晶种,再将晶种、硅酸钠、盐酸一同参加反响器内反响熟化。该办法制备高活性白炭黑的关键在于避免硅酸集组成硅凝胶。
 
    我国沉积法白炭黑年产能从20世纪80年代的10余家小出产企业的7000吨展开到90年代的30多家出产企业的3万吨.再到2004年60多家出产企业的50万吨,逐渐快速展开,且出产趋向于大型化和会集化,现已呈现6-7家年产能在5万吨以上的企业。
白炭黑.png
 
    除传统沉积法外,其它首要相关办法如下:
 
    埃洛石粘土制备白炭黑。首要工艺是先将埃洛石粘土破坏至75~250ffm,然后焙烧(700℃,3h),再将焙烧土与盐酸或硫酸配料,在必定温度、时刻条件下酸浸,经中和、过滤、洗刷、枯燥、分选得到白炭黑,一起制得氯化铝或硫酸铝、活性氧化铝。
 
    运用蛇纹石制取白炭黑。首要工艺进程是将蛇纹石矿粉用无机酸浸出镁,浸渣首要是多孔二氧化硅及少数未反响的矿藏,浸渣在100℃常压下,选用烧碱溶液将其间二氧化硅溶出,构成硅酸钠溶液,再用酸与硅酸钠溶液反响制取白炭黑。
 
    运用蛋白土和硅藻土制取白炭黑。运用蛋白土和硅藻土出产水玻璃,再和酸反响制得白炭黑。该工艺的特点是水玻璃出产可在常压下进行,不需压力容器,反响时刻较短,能耗较低。
 
    运用硅灰石(CaSiO。)制取白炭黑。硅灰石矿藏成分简略,杂质成分少,以酸溶法出产白炭黑,副产氯化钙。
 
    醇水溶液法制备白炭黑。运用磷肥厂副产品四氟化硅出产纳米白炭黑。这种办法制备的白炭黑某些功用指标现已挨近气相法白炭黑。
 
    以煤矸石或粉煤灰为质料制取白炭黑。先将煤矸石或粉煤灰破坏至细度小于120目,与纯碱按必定质量比混合,经高温冶融、水萃浸溶、过滤、浓缩得到硅酸钠。再将硅酸钠配成水玻璃溶液,在硫酸中酸浸、升温、拌和、调理pH值、熟化、过滤、洗刷、枯燥、分选,得到白炭黑。
 
    碳化法出产自炭黑。该工艺是运用二氧化碳气体与水溶液介质反响生成的碳酸代替常用的硫酸等无机酸与硅酸钠反响生成水合二氧化硅。因为反响系统中存在气、液、固三相,决议了其制备工艺和生成的二氧化硅的性质不同于一般的‘液-液-固’反响系统,归于沉积法的范畴,是一种介于沉积法和气相法之间的出产办法。首要以稻壳灰为质料碳化出产。稻壳是一种含硅量丰厚的天然材料,其二氧化硅的质量分数一般为18-22。1%。
 
    1.2气相法白炭黑出产现状
 
    气相法白炭黑在国外已有60多年的出产前史。最早是由德国德固赛公司1941年开发并完结工业化出产,其首要质料为可水解四氯化硅与甲基三氯硅烷,常见的有卤硅烷如四氯化硅与甲基三氯硅烷等,其工艺进程为:经气化的四氯化硅与氢和氧组成的均相混合气体在水解炉中焚烧,进行高温水解反响,烟雾状的白炭黑通过集合器集合,然后经别离器到脱酸炉中进行脱酸处理,即可得到超细白炭黑。反响生成的氯化氢气体经水洗塔水洗后成为低浓度的盐酸。此法得到的产品纯度高,涣散性好,粒子细而呈球形,外表羟基少,因此具有优异的补强功用,但此法工艺杂乱、对设备要求高、能耗大、出产本钱高。气相法是现在发达国家工业化出产纳米级白炭黑的首要办法。
 
    跟着我国及亚洲经济的快速添加,呈现了巨大商场需求空间,低出产本钱的吸引力以及发达国家的环保压力使国外气相法白炭黑出产厂家开端向亚洲搬运。
 
    我国从20世纪60年代开端小规划出产气相法白炭黑。现在内资首要出产企业有:浙江新吉新材料有限公司、广州吉必盛科技实业有限公司、沈阳化工股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司等,年总产能超越1。5万吨,产值超越8000吨。外资企业首要有:卡博特蓝星(江西、天津)化工有限公司,德山化工(浙江)有限公司等,年总产能超越2。1万吨t,产值超越1万吨。外资企业仍占有国内气相法白炭黑商场的主导方位。
 
    我国气相法白炭黑的出产工艺和规划近年来得到了很大的展开,出产的气相法白炭黑产品有7-8个品种,并有部分改性品种面市,其质量已挨近世界先进水平,能够部分代替进口产品,但与德固赛和卡博特公司比较,我国气相法白炭黑企业还存在着设备规划小、产品种类少等距离。
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    2运用现状
 
    白炭黑的用处十分广泛,可作为补强剂用于橡胶制品和轮胎(如工程机械轮胎、子午线轮胎、胶鞋、自行车五颜六色轮胎、乳胶制品等),作为涣散剂和载体广泛运用于医药、农药、固体消防材粹、涂料及油墨中,还能够用在农药、饲料等中作载体或活动助剂,在牙膏中用作冲突剂和增稠剂,在涂猜中作沉降剂和消光剂,在纸中作填充剂等。气相法白炭黑也可作为一种多功用添加剂,广泛运用于电缆材料、胶粘剂、油漆、涂料、油墨和复印机墨粉、食物和化妆品中,可起到补强、增稠、抗结块、操控系统流变和触变等效果。
 
    通过50多年的展开,我国白炭黑产品质量大大进步,产品种类及运用范畴不断扩展,可是品种仍停留在通用产品上,大多归于中等级低产品,运用也根本停留在一般用处上,适用于绿色轮胎用的高涣散品种、硅橡胶用的高通明产品、高级消光剂专用品种仍需进口,这些高附加值的产品代表白炭黑展开的重要方向。
 
    2.1沉积法白炭黑运用现状
 
    2.1.1在橡胶工业中的运用
 
    白炭黑用作补强剂,用量最大的是橡胶范畴,其用量占总量的70%。白炭黑能大幅进步胶料的物理功用,下降轮胎的翻滚阻力,一起不丢失其抗湿滑功用。超细白炭黑作为补强填料,用于出产绿色轮胎可代替炭黑用于胎侧,能明显进步胎侧抗撕裂强度和耐裂口添加功用,而对硫化时刻无明显影响,胎侧的耐臭氧老化功用则决议于抗氧剂和白炭黑用量。在轮胎的胎面胶中添加白炭黑能够进步胎面的抗切开、抗撕裂功用。白麦黑填充的胶料与一般炭黑填充的胶料比较,翻滚阻力可下降30%。
 
    2.1.2在涂料职业中的运用
 
    白炭黑折射指数为1。45-1。50,用于清漆中具有杰出的光学功用,含有白炭黑消光剂的漆膜,消光剂粒子均匀地散布于涂膜中,当入射光抵达高低不平的漆膜外表时,发作漫反射,构成低光泽的亚光和消光外观。关于给定粒径的白炭黑消光剂来说,其消光功率跟着孔隙率的增大而进步。白炭黑的均匀粒径及其粒径散布对光泽度起到重要效果。白炭黑粒径散布的规划越窄,其消光功率越高。白炭黑能够用有机涂覆物(首要是高分子蜡)进行外表处理以改进涣散性,并能改进涂膜的抗划伤性。选用大孔隙率、最佳粒径散布以及外表处理适合的白炭黑消光剂能够得到最佳的消光效果。现在国外消光剂的展开方向首要是大孔容积、易涣散、高通明、低粉尘及外表处理。
 
    2.1.3在牙膏中的运用
 
    白炭黑是现在牙膏用冲突剂的首要品种之一。其具有比外表积大、吸附能力强、粒径均匀、性质安稳、无毒无害等特征,可作为较好的牙膏质料。其折光指数与牙膏中其他配料的折光指数十分挨近,适协作通明牙膏的配料。白炭黑在牙膏中运用时刻不长,但已显示出多种功用,除作冲突剂外,还可作缓蚀剂、增稠剂、触变剂。
 
    2.2气相法白炭黑运用现状2.2.1硅橡胶等的补强剂
 
    硅橡胶具有较好的耐高低温、隔热、绝缘、防潮、耐化学腐蚀、抗污染和生理慵懒等功用,在航空、航天、国防工业、机械制作、修建装修、生物医学等范畴具有不行代替的效果,未经补强的硅橡胶的拉伸强度不超越O。4MPa。白炭黑因为其比外表积大,粒径小,具有优异的补强功用。硅橡胶经补强之后.强度可进步40倍,具有广泛的用处。白炭黑外表上硅醇基(-SiOH)能够与硅橡胶分子构成物理或化学结合,在白炭黑外表构成硅橡胶分子吸附层.构成白炭黑粒子与橡胶分子联成一体的三维网络结构,然后起到补强效果。气相法白炭黑的小粒子效应还可进步橡胶的耐磨功用。
 
    2.2.2胶粘剂、密封剂、涂料、油漆和油墨的补强剂、助流剂
 
    在胶粘剂和密封剂中,白炭黑首要作为补强剂和活动助剂,起到操控流变、避免沉降、避免流挂和补强效果。此外还广泛运用于油漆、油墨及涂料范畴,首要作为流变助剂、防沉剂、涣散剂运用。在液态系统中,白炭黑首要作为流变操控剂运用,其在基质中涣散构成一个二氧化硅网络,在贮存进程中能够有用避免颜料的沉降分层现象。
 
    2.2.3树脂的补强剂
 
    在塑猜中添加白炭黑,可进步材料的强度、耐性、耐磨性、防水性和耐老化性,改进材料的加工功用及制品的外观。含有3-5%白炭黑的不饱和聚酯树脂,其耐磨性进步l-2倍,拉伸强度进步1倍,抗冲击强度也大大进步。
 
    3展开趋势及远景猜测
 
    我国白炭黑工业通过50多年的展开,产能和产值现已居于世界第1位,产品质量明显进步,产品种类及运用范畴不断扩展,面对许多压力、应战,获得了重要展开,具有了工业晋级的根本条件,较好地满意了橡胶职业和其他职业的展开需求。一起,国家调整出口退税,在很大程度上促进了白炭黑职业展开和结构调整。
 
    近年来我国沉积法白炭黑的品种有了较快展开,现已有制鞋系列(包含热塑性弹性体专用、一般制鞋用、高通明制鞋用等品种)、轮胎系列(包含工程机械轮胎专用、斜交轮胎专用、子午线轮胎专用等品种)、硅橡胶补强用系列、密封胶用系列、牙膏用系列、消光剂用系列、农药专用系列、灭火剂填充剂系列、食物专用及医药载体用系列等品种。在剂型方面有粉状、粒状、片状和块状等不同用处的多种剂型。但从总体上看还是以一般沉积法产品为主,特别用处的产品仍需进口。与此一起,我国气相法白炭黑的出产工艺和规划近年来也得到了很大的展开,国产气相法日炭黑能够部分代替进口产品,其产品质量已挨近世界先进水平,但我国气相法白炭黑出产企业与国外大公司比较还存在着设备规划小、产品种类少等问题。国外白炭黑公司正在活跃进入我国商场,我国气相法白炭黑工业面对着生计压力与应战。
 
    我国白炭黑产品质量有了进一步进步。在曩昔几年中,许多出产企业都愈加注重产品质量,正在逐渐改动低质量、高产能、贱价格的竞赛局势。高涣散性产品(HDS)开端有批量出产。
 
    环保、节能、减排获得展开。曾经许多自炭黑企业不注重环保,排放母液中很少收回硫酸钠,废水处理更是能排则排。近年来这种情况正在逐渐改动,白炭黑出产的原材料和能源消耗也有所下降。许多企业在溶解工序选用静压溶解釜,既进步出产功率,又节省出资,还能够削减耗电量;在压力洗刷工序改用新式压榨式隔阂压滤机,缩短洗刷时刻,下降水耗;在枯燥工序吸收尾气中的余热,用于压滤洗刷,可缩短洗刷时刻,节省用水。
 
    可是咱们也应该看到,我国白炭黑工业依然存在许多问题。首先是大而不强,首要表现在大都品种还归于中、等级低产品,适用于绿色轮胎的高涣散性白炭黑、牙膏用和某些非橡胶用白炭黑品种的质量与国外同类产品尚有必定距离,高级消光剂专用品种仍需进口。其次是贱价竞赛和低水平重复建造还比较遍及,工业会集度还不够高,也在必定程度上限制着职业展开。
 
    跟着我国轿车和轮胎工业的继续快速展开,沉积法白炭黑的产能、产值和商场需求将继续添加,其间轮胎职业的需求将有较快添加。但现在出产能力已大于需求、赢利空间现已很小,不宜过多、过快地扩展出产能力,须留意出资危险。往后几年,我国沉积法白炭黑和气相法白炭黑的运用结构猜测别离见表3和表4。
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    跟着社会环保认识和节能认识的不断增强,对低翻滚阻力的节能环保型绿色轮胎的需求逐渐添加,绿色轮胎用高涣散白炭黑产品将占有更大商场份额,其代表着白炭黑的重要展开方向,现在这一范畴国内产品和国外产品还存在较大距离,信任在不久的将来,其研制、出产和运用必将获得更多的硕果。
 
    2003年以来,我国的气相法白炭黑商场需求量继续坚持高速添加,气相法白炭黑的净进口量添加率接连5年超越20%,我国现在气相法白炭黑的年需求量已超越16000吨,国外气相法白炭黑公司纷繁添加出资,强化其我国事务。我国气相法白炭黑出产企业将迎头赶上,进步产品层次.尽力开发高质量的气相法白炭黑以满意各职业的需求。
 
    受世界金融危机的影响,我国白炭黑职业添加速度将有所放缓,估计2010年较2009年产能、产值添加10-15%,气相法白炭黑的添加速度仍将超越沉积法白炭黑的添加速度。
 
    当时,我国可再生能源越来越受到注重和政策扶持,运用多晶硅工业副产物四氯化硅作为质料出产气相法白炭黑这个新的课题,必将得到较快的展开。


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