第一節(jié) 白炭黑的簡介

白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅和超細二氧化硅凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質，其組成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸，不溶于水、溶劑和酸（氫氟酸除外）。耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。（商業(yè)計劃書）

第二節(jié) 白炭黑的生產工藝

1.氣相法

氣相法白炭黑是硅的氯化物（四氯化硅或三氯一甲基硅烷）在空氣和氫氣混合氣流中經高溫 水解生成的一種無定型粉末，往往是球形顆粒，表面帶有羥基和吸附水，粒徑在7 ～40nm 之間，比表面積大，化學純度高， SiO2含量超過百分制九十九。氣相法白炭黑根據是否進行過表面處理可分為親水型和疏水型，根據比表面的大小又可分為不同的型號。國內氣相法 白炭黑市場幾乎被國外的幾個大公司如德固薩、卡博特、瓦克所壟斷。

氣相白炭黑（二氧化硅）的主要生產工藝，是通過伴隨氫氧燃燒過程的四氯化硅的水解反應，生成由N2、O2、H2O、HCl和SiO2組成的氣固混合物，在冷卻過程中，氣體中的固相SiO2經過一組管狀聚集器粒子相互碰撞而發(fā)生聚集，生成適宜粒度分布的大顆粒。將固體與氣相分離，并用加熱和蒸汽氣提的方法，將吸附于固體中的HCl除去，得到氣相二氧化硅產品。

2.沉淀法

沉淀法又叫硅酸鈉酸化法，采用水玻璃溶液與酸反應，經沉淀、過濾、洗滌、干燥和煅燒而得到白炭黑。國內大部分生產企業(yè)采用沉淀法。其主要原料為石英砂、純堿、工業(yè)鹽酸、硫酸、硝酸或二氧化碳。生產流程主要包括沉淀、過濾、干燥和造粒等步驟。先采用燃油或優(yōu)質煤在高溫下將石英砂與純堿反應制備得到工業(yè)水玻璃；工業(yè)水玻璃用水配制成一定濃度的稀溶液，然后在一定條件下加入某種酸，生成水合二氧化硅沉淀后，根據成品要求，在輥筒壓濾機或者板式壓濾機中經過濾、洗滌，除去多余的水分和反應副產物，得到白炭黑濾餅； 再經過干燥（通常為噴霧干燥）得到成品。若進一步進行研磨或造粒處理，可得到一系列規(guī)格的產品。

第三節(jié) 白炭黑 行業(yè) 市場發(fā)展 概況

2013年以來，中國白炭黑產能和產量增速趨緩， 行業(yè) 開工率約50%。2015年，中國白炭黑產能約224.3萬噸，產量約118.4萬噸，分別同比增長2.80%和1.46%。

在綠色輪胎發(fā)展的大趨勢下，中國高分散白炭黑 市場發(fā)展 潛力巨大。以炭黑為主業(yè)的黑貓股份目前計劃在山東濟寧建設8萬噸/年高分散白炭黑項目；遠翔新材計劃未來2-3年建成10萬噸綠色輪胎專用高分散白炭黑生產線。

除了國內企業(yè)，國外企業(yè)也看好綠色輪胎對白炭黑的巨大需求。2015年4月，索爾維位于韓國群山市的白炭黑項目開工建設，項目年產8萬噸高分散白炭黑；2015年7月，索爾維位于波蘭的白炭黑項目投產，項目年產高分散白炭黑8.5萬噸，公司產能擴大至46.5萬噸。另外，贏創(chuàng)工業(yè)位于巴西阿美里卡納的高分散白炭黑項目也正在建設中。

第四節(jié) 白炭黑的發(fā)展前景

（1）受多晶硅產業(yè)產能過剩影響，氣相法白炭黑生產原料四氯化硅供應日益緊張，且價格一路上揚，為此，從事氣相法白炭黑生產的外資企業(yè)，大都計劃提高全球范圍內氣相法白炭黑產品的銷售價格。

（2）傳統(tǒng)的氣相法白炭黑的生產原料為四氯化硅或甲基三氯硅烷，受光伏產業(yè)不景氣影響，四氯化硅供給明顯不足，未來三氯氫硅廠家可以介入這個領域，以三氯氫硅為原料生產氣相法白炭黑產品，國外已有這方面的先例。其優(yōu)點：可以盤活三氯氫硅的存量資產，保證裝置的完好率和生產率；可以為氣相法白炭黑生產提供穩(wěn)定、充足的原料；氯化氫可以循環(huán)利用，既可以降低三氯氫硅的成本，又可以減輕白炭黑副產鹽酸的市場壓力，形成良性循環(huán)；可以根據多晶硅市場情況，迅速轉產多晶硅用的三氯氫硅；相對于其他三氯氫硅企業(yè)，可以實現差異化，有很強的市場適應能力，用三氯氫硅生產氣相法白炭黑比四氯化硅更有利于產品鏈循環(huán)，可以消除與四氯化硅的成本差異。

（3）氣相法白炭黑表面化學改性是解決氣相法白炭黑粉體團聚的主要措施之一。氣相法白炭黑表面化學改性是指利用有機物與硅羥基反應，把有機基團以化學鍵連接到氣相法白炭黑表面， 從而使氣相法白炭黑表面呈現永久的疏水性質。通過改性可明顯提高氣相法白炭黑粉體儲運和應用性能。經過表面處理后，降低了氣相法白炭黑表面羥基數量，提高了其與有機物的相容性及分散性，使氣相法白炭黑粉體表面產生新的物理、化學、機械性能。

（4）橡膠工業(yè)是白炭黑的主要消費市場，占白炭黑消費總量的70%以上。橡膠加工領域也是白炭黑最具潛力的市場，2010年一股新的輪胎投資熱在全球，特別是亞洲興起，世界著名輪胎公司幾乎全部宣布擴建或新建輪胎項目。輪胎企業(yè)投資總額在 80 億美元以上，主要集中在以我國和印度為主的亞洲（比例近50%）。吸引輪胎投資最多的地點為我國，估計在 30 億美元以上。世界十大輪胎公司都相繼宣布在我國新建、擴建輪胎項目，印度也成為投資熱土。 普利司通、米其林、印度JK 輪胎 、印度阿波羅 、 度 Balkrishna 工業(yè)公司等都已公布了巨大的輪胎新建項目。我國和印度輪胎巨大的新增產能，必然給白炭黑這一配套原材料帶來巨大的發(fā)展機會。

雖然，我國在白炭黑的生產工藝和設備上都進行了許多改進和提高，但與國際水平相比仍有很大差距，我們仍需加快發(fā)展大容積反應器以及與之配套的設備能力，提高設備質量，進行合理的工藝改造，提高國產白炭黑的產品質量和品種，以適應快速發(fā)展的國民經濟的需要。當前，我國可再生能源越來越受到重視和政策扶持，利用多晶硅工業(yè)副產四氯化硅作為原料生產氣相法白炭黑應該引起高度重視。

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