輪胎裂解炭黑深加工之炭黑純化

裂解炭黑中灰分含量較高，提純處理已經被認為是改善裂解炭黑產品性能的基礎，這有利于釋放裂解炭黑表面更多的活性位點，提高固定碳的含量以及改善孔道結構。混合物的提純過程是一個固液浸出的過程，通過浸出劑將固相中不需要的成分轉移出去。浸出劑首先與固體表面接觸，然后擴散到孔隙中，溶解礦物組分，最后將其轉移到母液中，實現礦物組分與固相的成功分離。裂解炭黑中的灰分含量在10-20%之間，遠高于炭黑的國家標準（GB3778-2011）。

裂解炭黑中的灰分雜質主要是不溶性的氧化物和硫化物，它們可以很容易被強酸溶解從而提取出來。鹽酸（HCl）是典型的強酸，易解離出氫離子，且價格較低，常用來作為浸出試劑。最佳的浸出條件為HCl濃度為4molL-1，浸出時間為60min，液固比為10mLg-1，其中HCl濃度是影響裂解炭黑脫礦的關鍵因素，裂解炭黑的灰分從15%降低至4.9%，顯示出更高的比表面積和更多的表面基團。提純后的裂解炭黑對丁苯橡膠顯示出更低的門尼粘度，暗示裂解炭黑的提純有利于改善橡膠的加工過程。低濃度的HCl也被用來浸出裂解炭黑，并表現出不錯的脫鋅率。HCl的高浸出率不僅來自于解離的氫離子，氯離子可以與很多金屬離子可以形成配合物，加強了浸出過程。