碱焙烧条件对油页岩灰制备白炭黑的影响研究

采用碱焙烧法处理油页岩灰,并盐酸酸洗以达到除去灰中其他杂质从而制得高纯度白炭黑产品的目的.设计四因素三水平正交实验,研究了焙烧时间、焙烧温度、碱与油页岩灰质量比以及氢氧化钠与碳酸钠质量比四个因素对制得的白炭黑纯度的影响.通过对试验结果进行极差分析以及方差分析可得,影响白炭黑纯度的主次因素为:m(NaOH)/m(Na2CO3)>焙烧温度>m(NaOH)/m(Na2CO3)×焙烧温度>m(NaOH)/m(油页岩灰)>焙烧时间.最佳工艺条件为:以NaOH为活化剂,NaOH与油页岩灰质量比为1.5:1,焙烧温度800℃,焙烧时间60 min.在此条件下制备的白炭黑二氧化硅质量分数高达98.54％.通过对添加碱混合焙烧后的油页岩灰进行表征,分析可得800℃下,碱可与油页岩灰充分反应,生成易与盐酸反应的硅酸钠等物质.这使得在酸洗过程中包裹于硅铝相中的杂质可以与盐酸充分接触,溶解于液相中,易与固态的硅酸分离,达到提纯的目的.