轮胎裂解炭黑深加工之炭黑纯化

裂解炭黑中灰分含量较高，提纯处理已经被认为是改善裂解炭黑产品性能的基础，这有利于释放裂解炭黑表面更多的活性位点，提高固定碳的含量以及改善孔道结构。混合物的提纯过程是一个固液浸出的过程，通过浸出剂将固相中不需要的成分转移出去。浸出剂首先与固体表面接触，然后扩散到孔隙中，溶解矿物组分，最后将其转移到母液中，实现矿物组分与固相的成功分离。裂解炭黑中的灰分含量在10-20%之间，远高于炭黑的国家标准（GB3778-2011）。

裂解炭黑中的灰分杂质主要是不溶性的氧化物和硫化物，它们可以很容易被强酸溶解从而提取出来。盐酸（HCl）是典型的强酸，易解离出氢离子，且价格较低，常用来作为浸出试剂。最佳的浸出条件为HCl浓度为4molL-1，浸出时间为60min，液固比为10mLg-1，其中HCl浓度是影响裂解炭黑脱矿的关键因素，裂解炭黑的灰分从15%降低至4.9%，显示出更高的比表面积和更多的表面基团。提纯后的裂解炭黑对丁苯橡胶显示出更低的门尼粘度，暗示裂解炭黑的提纯有利于改善橡胶的加工过程。低浓度的HCl也被用来浸出裂解炭黑，并表现出不错的脱锌率。HCl的高浸出率不仅来自于解离的氢离子，氯离子可以与很多金属离子可以形成配合物，加强了浸出过程。