一种纳米级白炭黑的制作工艺

摘要

本发明提供了一种纳米级白炭黑的制作工艺。它解决了现有制备方法中需要人工反复操作，工艺复杂等技术问题。本纳米级白炭黑的制作工艺，该工艺步骤为：a、制备水玻璃；b、水玻璃溶液的浓缩；c、保温；d、酸反应；e、陈化；f、漂洗、过滤；g、调配；h、均质；i、喷雾干燥；j、气流粉碎。本发明具有工艺流程简单的优点。

权利要求

1.一种纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，该工艺步骤为：

a、制备水玻璃：称取一定质量稻壳灰，置于反应釜中，倒入一定量煮沸的NaOH溶液，反应结束后，立即过滤，并用一定量煮沸的去离子水洗涤，回收滤液，滤渣用水洗涤至中性，放入烘箱中110-120℃下干燥6-10h；

b、水玻璃溶液的浓缩：把制作的水玻璃溶液进行浓缩到15-18°Be；

c、保温：用量筒取一定量的稀水玻璃溶液，倒入贮槽中，恒温在30℃下保温18-20h；

d、酸反应：将一定量水玻璃溶液在带有搅拌桨的反应釜中加入分散剂和表面活性剂，充分溶解后控温56-60℃，控制搅拌桨转速，严格控制硫酸的滴加速度，定时取样测定物料的pH，直至溶液的pH值达到6为止，此时停止加酸；

e、陈化：将反应后的固液混合体控温85℃并搅拌，熟化2-4h；

f、漂洗、过滤；将上述得到的溶液用离心机分离，用蒸馏水反复洗涤3-4次，直至滤液中无Cl-为止；

g、调配：用硫酸调整溶液的pH为3-4；

h、均质：将调配后的虑饼加入适量蒸馏水稀释，用均质机调整为50Mpa压力进行均质；

i、喷雾干燥：调节进风温度为260-280℃，出风温度为80-100℃对物料进行喷雾干燥；

j、气流粉碎：对喷雾干燥后的产品通过气流粉碎机进行粉碎；所述步骤j中的气流粉碎机包括机架，所述机架上依次设置有上料装置、混合装置、粉碎装置和打包装置，所述上料装置包括上料管、储料罐和用于定位原料袋的定位支架，定位支架和储料罐均设置在机架上，储料罐下端具有第一输出口，第一输出口中设置有第一电磁阀，储料罐上端具有第一进料口，第一进料口和上料管一端相连通，上料管另一端位于定位支架上方，且该端具有导料部，机架上设置有一能带动导料部上下移动的移动机构，上料管中还设置有第一输送泵；所述移动机构包括气缸和安装环，气缸的缸体固定在机架上，气缸的活塞杆竖直向下，气缸的活塞杆端部通过连杆和安装环相连接，导料部固定在安装环上，机架上还设置有能控制气缸动作的控制机构；所述混合装置包括混合箱、喷雾头和储液箱，混合箱和储液箱均固定在机架上，混合箱上部具有粉体输入口，粉体输入口通过第一连接管和第一输出口相连通，混合箱下部具有粉体输出口，粉体输出口中设置有第二电磁阀，喷雾头设置在混合箱内，喷雾头的出液口朝下，喷雾头的进液口通过输送管和储液箱相连通，输送管中设置有第二输送泵，混合箱上部还设置有搅拌轴，搅拌轴上端和搅拌电机相连，搅拌轴下端穿入混合箱内和搅拌叶片相连，机架上设置有能吸取混合箱内物料的吸取机构，吸取机构包括吸取管、第二推杆电机、吸气泵、安装块和存放盒，第二推杆电机通过一能带动其水平移动的移动结构设置在混合箱内，第二推杆电机的推杆竖直向下，第二推杆电机的推杆端部和安装块相固定，吸取管的进料端固定在安装块上，且该进料端朝下，吸取管的出料端穿出混合箱位于存放盒内，吸气泵设置在吸取管中；所述打包装置包括存料罐，存料罐固定在机架上，存料罐上部具有第二输入口，第二输入口通过第二连接管和粉体输出口相连通，存料罐下部具有第二输出口，第二输出口中设置有第三电磁阀，机架上设置有能将成品袋边缘定位住的定位机构，机架上还设置有震动结构，震动结构包括第二震动板、第二震动电机和第二安装板，第二安装板通过一能带动其上下移动的第一升降机构设置在机架上，第二震动板设置在第二安装板上，且第二震动板处于第二输出口正下方，第二震动板和第二安装板之间具有第三弹簧，第三弹簧一端和第二震动板下表面相连，第三弹簧另一端和第二安装板上表面相连，第二震动电机固定在第二震动板下表面。

2.根据权利要求1所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述控制机构包括位移传感器、安装杆和控制器，安装杆一端和安装环相连接，安装杆另一端和位移传感器相连接，且位移传感器的感应部朝向定位支架，控制器固定在机架上，气缸和位移传感器与该控制器相连。

3.根据权利要求2所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述定位支架上端具有能定位原料袋的定位柱，定位支架下端具有能对原料袋进行震动的震动机构，所述震动机构包括第一震动板和第一震动电机，第一震动板设置在定位支架的底板上，第一震动板和定位支架的底板之间具有第一弹簧，第一弹簧的一端和第一震动板相固定，第一弹簧的另一端和定位支架的底板相固定，第一震动电机固定在第一震动板下表面。

4.根据权利要求3所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述定位支架上还设置有防滑机构，防滑机构包括卡爪和第二弹簧，卡爪下端和定位支架相铰接，第二弹簧的一端和卡爪中部相连接，第二弹簧的另一端和定位支架相连接，卡爪上端能抵靠在定位支架上。

5.根据权利要求4所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述定位支架上还设置有若干滚轮，滚轮与一能带动其上下升降的第二升降机构相连；所述第二升降机构包括第一安装板、第一推杆电机、导轨和滑块，导轨竖直固定在定位支架上，滑块设置在导轨中，第一推杆电机固定在定位支架的底板上，第一推杆电机的推杆竖直向下，第一推杆电机的推杆端部和滑块相连接，第一安装板上表面和滑块相连接，第一安装板下表面和滚轮相连接。

6.根据权利要求1所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述机架上还设置有能将混合箱侧壁处的物料推送到搅拌轴处的推送机构，推送机构包括若干推送管和空压机，若干推送管竖直设在混合箱侧壁上，推送管下端为封闭端，推送管上端为进气端，推送管通过连通管和空压机相连通，推送管侧部开设有若干出气孔，出气孔朝向搅拌轴。

7.根据权利要求6所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述移动结构包括驱动气缸、移动板、滑块和导轨，导轨水平固定在混合箱上，滑块设置在导轨中，驱动气缸的缸体固定在混合箱上，驱动气缸的活塞杆端部和滑块相连，移动板固定在滑块上，第二推杆电机固定在移动板上。

8.根据权利要求1所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述第一升降机构包括第三推杆电机、滑块和导轨，导轨竖直固定在机架上，滑块设置在导轨中，第三推杆电机固定在机架上，第三推杆电机的推杆竖直向上，第三推杆电机的推杆端部和滑块相连，第二安装板固定在滑块上；所述定位机构包括定位环、定位块和定位气缸，定位环套设并固定在第二输出口上，定位气缸通过支架固定在机架上，定位气缸的活塞杆朝向第二输出口，定位气缸的活塞杆端部和定位块相固定，定位块上开设有与定位环相匹配的定位槽。

9.根据权利要求8所述的纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，所述机架上还设置有提示机构，提示机构包括行程开关、检测杆、警铃和PLC可编程控制器，警铃固定在机架上，行程开关固定在第二安装板下表面，检测杆固定在机架上，检测杆能和行程开关相接触，行程开关和警铃均与该PLC可编程控制器相连；所述第三电磁阀与上述PLC可编程控制器相连。

说明书

一种纳米级白炭黑的制作工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制作工艺，特别是一种纳米级白炭黑的制作工艺。

背景技术

[0002] 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。

[0003] 经检索，如中国专利文献公开了一种白炭黑的制备方法【申请号：201210476264.5；公开号：CN 102923722A】。这种白炭黑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、水玻璃除杂：将水玻璃固体溶解得到原料粗液，然后往原料粗液中加入白炭黑，过滤后得到合格的水玻璃溶液；S2、白炭黑合成：将步骤S1得到的水玻璃溶液与浓硫酸混合，反应后得到白炭黑粗产物；S3、白炭黑提纯：对步骤S2得到的白炭黑粗产物进行压滤、洗涤、打浆，干燥后得到白炭黑成品。

[0004] 该专利中公开的制备方法虽然可以提高白炭黑产品质量，但是，该制备方法中需要人工反复操作，工艺复杂，因此，设计出一种纳米级白炭黑的制作工艺是很有必要的。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种纳米级白炭黑的制作工艺，该制作工艺具有工艺流程简单的特点。

[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种纳米级白炭黑的制作工艺，其特征在于，该工艺步骤为：

[0007] a、制备水玻璃：称取一定质量稻壳灰，置于反应釜中，倒入一定量煮沸的NaOH溶液，反应结束后，立即过滤，并用一定量煮沸的去离子水洗涤，回收滤液，滤渣用水洗涤至中性，放入烘箱中110-120℃下干燥6-10h；

[0008] b、水玻璃溶液的浓缩：把制作的水玻璃溶液进行浓缩到15-18°Be；

[0009] c、保温：用量筒取一定量的稀水玻璃溶液，倒入贮槽中，恒温在30℃下保温18-20h；

[0010] d、酸反应：将一定量水玻璃溶液在带有搅拌桨的反应釜中加入分散剂和表面活性剂，充分溶解后控温56-60℃，控制搅拌桨转速，严格控制硫酸的滴加速度，定时取样测定物料的pH，直至溶液的pH值达到6为止，此时停止加酸；

[0011] e、陈化：将反应后的固液混合体控温85℃并搅拌，熟化2-4h；

[0012] f、漂洗、过滤；将上述得到的溶液用离心机分离，用蒸馏水反复洗涤3-4次，直至滤-液中无Cl为止；

[0013] g、调配：用硫酸调整溶液的pH为3-4；

[0014] h、均质：将调配后的虑饼加入适量蒸馏水稀释，用均质机调整为50Mpa压力进行均质；

[0015] i、喷雾干燥：调节进风温度为260-280℃，出风温度为80-100℃对物料进行喷雾干燥；

[0016] j、气流粉碎：对喷雾干燥后的产品通过气流粉碎机进行粉碎。

[0017] 采用以上工艺，可取代人工操作，大大简化生产的步骤，工艺流程简单。

[0018] 所述步骤j中的气流粉碎机包括机架，所述机架上依次设置有上料装置、混合装置、粉碎装置和打包装置，所述上料装置包括上料管、储料罐和用于定位原料袋的定位支架，定位支架和储料罐均设置在机架上，储料罐下端具有第一输出口，第一输出口中设置有第一电磁阀，储料罐上端具有第一进料口，第一进料口和上料管一端相连通，上料管另一端位于定位支架上方，且该端具有导料部，机架上设置有一能带动导料部上下移动的移动机构，上料管中还设置有第一输送泵；所述移动机构包括气缸和安装环，气缸的缸体固定在机架上，气缸的活塞杆竖直向下，气缸的活塞杆端部通过连杆和安装环相连接，导料部固定在安装环上，机架上还设置有能控制气缸动作的控制机构；所述混合装置包括混合箱、喷雾头和储液箱，混合箱和储液箱均固定在机架上，混合箱上部具有粉体输入口，粉体输入口通过第一连接管和第一输出口相连通，混合箱下部具有粉体输出口，粉体输出口中设置有第二电磁阀，喷雾头设置在混合箱内，喷雾头的出液口朝下，喷雾头的进液口通过输送管和储液箱相连通，输送管中设置有第二输送泵，混合箱上部还设置有搅拌轴，搅拌轴上端和搅拌电机相连，搅拌轴下端穿入混合箱内和搅拌叶片相连，机架上设置有能吸取混合箱内物料的吸取机构，吸取机构包括吸取管、第二推杆电机、吸气泵、安装块和存放盒，第二推杆电机通过一能带动其水平移动的移动结构设置在混合箱内，第二推杆电机的推杆竖直向下，第二推杆电机的推杆端部和安装块相固定，吸取管的进料端固定在安装块上，且该进料端朝下，吸取管的出料端穿出混合箱位于存放盒内，吸气泵设置在吸取管中；所述打包装置包括存料罐，存料罐固定在机架上，存料罐上部具有第二输入口，第二输入口通过第二连接管和粉体输出口相连通，存料罐下部具有第二输出口，第二输出口中设置有第三电磁阀，机架上设置有能将成品袋边缘定位住的定位机构，机架上还设置有震动结构，震动结构包括第二震动板、第二震动电机和第二安装板，第二安装板通过一能带动其上下移动的第一升降机构设置在机架上，第二震动板设置在第二安装板上，且第二震动板处于第二输出口正下方，第二震动板和第二安装板之间具有第三弹簧，第三弹簧一端和第二震动板下表面相连，第三弹簧另一端和第二安装板上表面相连，第二震动电机固定在第二震动板下表面。

[0019] 气流粉碎机的工作原理如下：将用于存放原料的原料袋定位在定位支架上，开启第一输送泵，第一输送泵通过上料管将原料袋中的原料输送到储料罐中，随着原料袋中的原料逐渐减少，控制气缸的活塞杆带动安装环向下移动，安装环带动导料部向下移动，使导料部始终和原料袋中的原料接触；储料罐中的原料通过第一连通管输送到混合箱中，控制搅拌电机的输出轴带动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌叶片转动，同时，开启第二输送泵，第二输送泵通过输送管将储液箱中的改性剂输送到喷雾头中，使改性剂和原料均匀混合；混合箱中的原料经过粉碎后通过第二连通管输送到存料罐中，通过定位机构将成品袋的边缘固定在第二输出口上，控制第三电磁阀使第二输出口处于打开状态；通过第一升降机构带动第二安装板上下移动，第二安装板带动第二震动板上下移动，使第二震动板和成品袋的底部接触，通过第二震动电机带动第二震动板震动，第二震动板带动成品袋产生震动使成品袋装满，从而完成其加工作业，生产效率高。

[0020] 所述控制机构包括位移传感器、安装杆和控制器，安装杆一端和安装环相连接，安装杆另一端和位移传感器相连接，且位移传感器的感应部朝向定位支架，控制器固定在机架上，气缸和位移传感器与该控制器相连。

[0021] 采用以上结构，通过位移传感器检测导料部和物料袋中原料的距离，将信号传递给控制器，控制器控制气缸的活塞杆向下移动，控制精准。

[0022] 所述定位支架上端具有能定位原料袋的定位柱，定位支架下端具有能对原料袋进行震动的震动机构，所述震动机构包括第一震动板和第一震动电机，第一震动板设置在定位支架的底板上，第一震动板和定位支架的底板之间具有第一弹簧，第一弹簧的一端和第一震动板相固定，第一弹簧的另一端和定位支架的底板相固定，第一震动电机固定在第一震动板下表面。

[0023] 当需要对原料袋进行震动时，将原料袋的边缘穿入定位柱中，通过第一震动电机使第一震动板产生震动，第一震动板带动原料袋震动，使原料袋中的物料向下移动，震动方便。

[0024] 所述定位支架上还设置有防滑机构，防滑机构包括卡爪和第二弹簧，卡爪下端和定位支架相铰接，第二弹簧的一端和卡爪中部相连接，第二弹簧的另一端和定位支架相连接，卡爪上端能抵靠在定位支架上。

[0025] 采用以上结构，通过第二弹簧使卡爪和定位支架相抵靠，从而可避免原料袋从定位柱中滑落出来，防滑效果好。

[0026] 所述定位柱上端具有导入部。

[0027] 采用以上结构，通过导入部可方便将原料袋边缘穿入到定位柱中，导向作用好。

[0028] 所述定位柱下端套设有橡胶环。

[0029] 采用以上结构，通过橡胶环可增加其摩擦力，结构合理。

[0030] 所述定位支架上还设置有若干滚轮，滚轮与一能带动其上下升降的第二升降机构相连。

[0031] 采用以上结构，通过第二升降机构可将滚轮收起或放下，实用性强。

[0032] 所述第二升降机构包括第一安装板、第一推杆电机、导轨和滑块，导轨竖直固定在定位支架上，滑块设置在导轨中，第一推杆电机固定在定位支架的底板上，第一推杆电机的推杆竖直向下，第一推杆电机的推杆端部和滑块相连接，第一安装板上表面和滑块相连接，第一安装板下表面和滚轮相连接。

[0033] 当需要将滚轮收起或放下时，控制第一推杆电机的推杆带动滑块上下移动，滑块带动第一安装板上下移动，第一安装板带动滚轮上下移动，从而可将滚轮收起或放下。

[0034] 所述机架上还设置有能将混合箱侧壁处的物料推送到搅拌轴处的推送机构，推送机构包括若干推送管和空压机，若干推送管竖直设在混合箱侧壁上，推送管下端为封闭端，推送管上端为进气端，推送管通过连通管和空压机相连通，推送管侧部开设有若干出气孔，出气孔朝向搅拌轴。

[0035] 采用以上结构，通过空压机将空气输送到推送管中，空气从出气孔中输出，在气流的作用下，将混合箱侧壁处的物料推送到搅拌轴处，可大大较少搅拌的时间，推送效果好。

[0036] 所述移动结构包括驱动气缸、移动板、滑块和导轨，导轨水平固定在混合箱上，滑块设置在导轨中，驱动气缸的缸体固定在混合箱上，驱动气缸的活塞杆端部和滑块相连，移动板固定在滑块上，第二推杆电机固定在移动板上。

[0037] 当需要使第二推杆电机来回移动时，控制驱动气缸的活塞杆带动滑块沿着导轨来回移动，滑块带动移动板来回移动，移动板带动第二推杆电机来回移动，从而可使第二推杆电机来回移动。

[0038] 所述输送管中还设置有流量调节阀。

[0039] 采用以上结构，通过流量调节阀可调节输送管中液体的流量大小，调节方便。

[0040] 所述混合箱上设置有观察孔，观察孔处设置有透明的观察板。

[0041] 采用以上结构，通过观察板可快速观察到混合箱内的工作情况，观察直观、方便。

[0042] 所述吸取管上还设置有导料管，导料管上端和吸取管的进料端相连通，导料管下端能抵靠在混合箱底部。

[0043] 采用以上结构，通过导料管可方便将物料输送到吸取管中，导向作用好。

[0044] 所述第一升降机构包括第三推杆电机、滑块和导轨，导轨竖直固定在机架上，滑块设置在导轨中，第三推杆电机固定在机架上，第三推杆电机的推杆竖直向上，第三推杆电机的推杆端部和滑块相连，第二安装板固定在滑块上。

[0045] 当需要使第二安装板上下移动时，控制第三推杆电机的推杆带动滑块沿着导轨上下移动，滑块带动第二安装板上下移动，从而可使第二安装板上下移动。

[0046] 所述定位机构包括定位环、定位块和定位气缸，定位环套设并固定在第二输出口上，定位气缸通过支架固定在机架上，定位气缸的活塞杆朝向第二输出口，定位气缸的活塞杆端部和定位块相固定，定位块上开设有与定位环相匹配的定位槽。

[0047] 当需要将成品袋的边缘固定在第二输出口上时，将成品袋的边缘套在定位环上，控制定位气缸的活塞杆带动定位块移动，定位块和定位环相抵靠，从而可将成品袋的边缘固定在第二输出口上，定位快速。

[0048] 所述定位槽中设置有橡胶条，橡胶条上具有若干凸出的凸出部。

[0049] 采用以上结构，通过橡胶条可增加其摩擦力，避免出现滑动的现象，工作稳定性好。

[0050] 所述机架上还设置有提示机构，提示机构包括行程开关、检测杆、警铃和PLC可编程控制器，警铃固定在机架上，行程开关固定在第二安装板下表面，检测杆固定在机架上，检测杆能和行程开关相接触，行程开关和警铃均与该PLC可编程控制器相连。

[0051] 当成品袋中物料装满后，第三推杆电机的推杆带动第二安装板向下移动，第二安装板带动行程开关向下移动，行程开关和检测杆接触，行程开关将信号传递给PLC可编程控制器，PLC可编程控制器使警铃发出报警音，提示直观、方便。

[0052] 所述第三电磁阀与上述PLC可编程控制器相连。

[0053] 采用以上结构，通过PLC可编程控制器可控制第三电磁阀得电或失电。

[0054] 所述第二震动板上固定有若干限位柱，限位柱的高位为30—50mm。

[0055] 采用以上结构，通过限位柱可对成品袋的底部进行限位，避免成品袋从第二震动板上脱离，限位作用好。

[0056] 与现有技术相比，本纳米级白炭黑的制作工艺具有以下优点：

[0057] 1、本制作工艺中可取代人工操作，大大简化生产的步骤，工艺流程简单。

[0058] 2、通过第一震动电机使第一震动板产生震动，第一震动板带动原料袋震动，使原料袋中的物料向下移动，震动方便。

[0059] 3、通过第二弹簧使卡爪和定位支架相抵靠，可避免原料袋从定位柱中滑落出来，防滑效果好。

[0060] 4、通过将吸取管上下和水平移动，吸气泵通过吸取管将混合箱中各处的混合物输出到存放盒中，可实现全方位对混合箱中取样，查看精准。

[0061] 5、通过空压机将空气输送到推送管中，空气从出气孔中输出，将混合箱侧壁处的物料推送到搅拌轴处，可大大较少搅拌的时间，推送效果好。

附图说明

[0062] 图1是上料装置的平面结构示意图。

[0063] 图2是图1中A处的局部放大示意图。

[0064] 图3是图1中B处的局部放大示意图。

[0065] 图4是混合装置的剖视图。

[0066] 图5是图4中C处的局部放大示意图。

[0067] 图6是混合装置中推送机构的剖视图。

[0068] 图7是打包装置的平面结构示意图。

[0069] 图8是图7中D处的局部放大示意图。

[0070] 图9是打包装置拆去部分零件的立体结构示意图。

[0071] 图中，1、机架；2、第一电磁阀；3、储料罐；3a、第一输出口；3b、第一进料口；4、第一输送泵；5、上料管；5a、导料部；6、连接架；7、定位支架；7a、底板；8、连杆；9、安装环；10、位移传感器；10a、感应部；11、安装杆；12、气缸；13、定位柱；13a、导入部；14、卡爪；15、第二弹簧；16、第一安装板；17、第一震动电机；18、第一震动板；19、第一弹簧；20、第一推杆电机；21、导轨；22、滑块；23、滚轮；24、控制器；25、混合箱；25a、粉体输出口；25b、观察孔；25c、粉体输入口；26、搅拌叶片；27、第二电磁阀；28、存放盒；29、吸取管；30、吸气泵；31、观察板；32、搅拌轴；33、搅拌电机；34、导轨；35、喷雾头；36、输送管；37、流量调节阀；38、第二输送泵；39、储液箱；40、驱动气缸；41、滑块；42、移动板；43、第二推杆电机；44、安装块；45、导料管；46、连通管；47、空压机；48、推送管；48a、出气孔；49、PLC可编程控制器；50、警铃；51、支架；52、定位气缸；53、定位块；53a、定位槽；54、定位环；55、第三电磁阀；56、存料罐；56a、第二输出口；
56b、第二输入口；57、检测杆；58、第三推杆电机；59、导轨；60、滑块；61、限位柱；62、第二震动板；63、第二震动电机；64、第二安装板；65、第三弹簧；66、行程开关；67、橡胶条。

具体实施方式

[0072] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0073] 本纳米级白炭黑的制作工艺，该工艺步骤为：

[0074] a、制备水玻璃：称取一定质量稻壳灰，置于反应釜中，倒入一定量煮沸的NaOH溶液，反应结束后，立即过滤，并用一定量煮沸的去离子水洗涤，回收滤液，滤渣用水洗涤至中性，放入烘箱中110-120℃下干燥6-10h；在本实施例中，放入烘箱中115℃下干燥8h；

[0075] b、水玻璃溶液的浓缩：把制作的水玻璃溶液进行浓缩到15-18°Be；在本实施例中，把制作的水玻璃溶液进行浓缩到16°Be；

[0076] c、保温：用量筒取一定量的稀水玻璃溶液，倒入贮槽中，恒温在30℃下保温18-20h；在本实施例中，恒温在30℃下保温19h；

[0077] d、酸反应：将一定量水玻璃溶液在带有搅拌桨的反应釜中加入分散剂和表面活性剂，充分溶解后控温56-60℃，控制搅拌桨转速，严格控制硫酸的滴加速度，定时取样测定物料的pH，直至溶液的pH值达到6为止，此时停止加酸；在本实施例中，充分溶解后控温58℃；

[0078] e、陈化：将反应后的固液混合体控温85℃并搅拌，熟化2-4h；在本实施例中，熟化3h；

[0079] f、漂洗、过滤；将上述得到的溶液用离心机分离，用蒸馏水反复洗涤3-4次，直至滤液中无Cl-为止；在本实施例中，用蒸馏水反复洗涤3次；

[0080] g、调配：用硫酸调整溶液的pH为3-4；在本实施例中，用硫酸调整溶液的pH为3；

[0081] h、均质：将调配后的虑饼加入适量蒸馏水稀释，用均质机调整为50Mpa压力进行均质；

[0082] i、喷雾干燥：调节进风温度为260-280℃，出风温度为80-100℃对物料进行喷雾干燥；在本实施例中，调节进风温度为270℃，出风温度为90℃对物料进行喷雾干燥

[0083] j、气流粉碎：对喷雾干燥后的产品通过气流粉碎机进行粉碎。

[0084] 采用该工艺，可取代人工操作，大大简化生产的步骤，工艺流程简单。

[0085] 如图1、图2、图4、图5、图7、图8所示，步骤j中的气流粉碎机包括机架1，机架1上依次设置有上料装置、混合装置、粉碎装置和打包装置，粉碎装置采用的是现有技术中的气流粉碎方式；上料装置包括上料管5、储料罐3和用于定位原料袋的定位支架7，定位支架7和储料罐3均设置在机架上1，储料罐3下端具有第一输出口3a，第一输出口3a中设置有第一电磁阀2，储料罐3上端具有第一进料口3b，第一进料口3b和上料管5一端相连通，上料管5另一端位于定位支架7上方，且该端具有导料部5a，机架1上设置有一能带动导料部5a上下移动的移动机构，上料管5中还设置有第一输送泵4；移动机构包括气缸12和安装环9，气缸12的缸体固定在机架1上，气缸12的缸体通过连接架6固定在机架1上；气缸12的活塞杆竖直向下，气缸12的活塞杆端部通过连杆8和安装环9相连接，导料部5a固定在安装环9上，导料部5a通过螺栓连接的方式固定在安装环9上；机架1上还设置有能控制气缸12动作的控制机构；混合装置包括混合箱25、喷雾头35和储液箱39，混合箱25和储液箱39均固定在机架1上，混合箱25和储液箱39均通过焊接的方式固定在机架1上；混合箱25上部具有粉体输入口25c，粉体输入口25c通过第一连接管和第一输出口3a相连通，混合箱25下部具有粉体输出口25a，粉体输出口25a中设置有第二电磁阀27，喷雾头35设置在混合箱25内，喷雾头35的出液口朝下，喷雾头35的进液口通过输送管36和储液箱39相连通，输送管36中设置有第二输送泵38，混合箱25上部还设置有搅拌轴32，搅拌轴32上端和搅拌电机33相连，搅拌轴32的上端通过键连接的方式和搅拌电机33的输出轴相连，搅拌电机33固定在混合箱25上；搅拌轴32下端穿入混合箱25内和搅拌叶片26相连，搅拌轴32的下端通过键连接的方式和搅拌叶片26相连；机架1上设置有能吸取混合箱25内物料的吸取机构，吸取机构包括吸取管29、第二推杆电机43、吸气泵30、安装块44和存放盒28，第二推杆电机43通过一能带动其水平移动的移动结构设置在混合箱25内，第二推杆电机43的推杆竖直向下，第二推杆电机43的推杆端部和安装块44相固定，第二推杆电机43的推杆端部通过螺栓连接的方式和安装块44相固定；吸取管29的进料端固定在安装块44上，且该进料端朝下，吸取管29的出料端穿出混合箱25位于存放盒28内，吸气泵30设置在吸取管29中；打包装置包括存料罐56，存料罐56固定在机架1上，存料罐56通过焊接的方式固定在机架1上；存料罐56上部具有第二输入口56b，第二输入口56b通过第二连接管和粉体输出口25a相连通，存料罐56下部具有第二输出口56a，第二输出口56a中设置有第三电磁阀55，机架1上设置有能将成品袋边缘定位住的定位机构，机架1上还设置有震动结构，震动结构包括第二震动板62、第二震动电机63和第二安装板64，第二安装板64通过一能带动其上下移动的第一升降机构设置在机架1上，第二震动板62设置在第二安装板64上，且第二震动板62处于第二输出口56a正下方，第二震动板62和第二安装板64之间具有第三弹簧65，在本实施例中，第三弹簧65的数量为四个；第三弹簧65一端和第二震动板62下表面相连，第三弹簧65另一端和第二安装板64上表面相连，第二震动电机
63固定在第二震动板62下表面，第二震动电机63通过螺栓连接的方式固定在第二震动板62的下表面。

[0086] 如图1、图2所示，控制机构包括位移传感器10、安装杆11和控制器24，安装杆11一端和安装环9相连接，安装杆11的一端通过螺栓连接的方式和安装环9相连接；安装杆11另一端和位移传感器10相连接，安装杆11的另一端通过螺栓连接的方式和位移传感器10相连接；且位移传感器10的感应部10a朝向定位支架7，控制器24固定在机架1上，控制器24通过螺栓连接的方式的方式固定在机架1上，控制器24采用市场上可以买到的单片机，单片机控制气缸和传感器的程序为现有的，其程序不需要重新编辑；气缸12和位移传感器10与该控制器24相连。

[0087] 如图1、图2、图3所示，定位支架7上端具有能定位原料袋的定位柱13，在本实施例中，定位柱13的数量为四个；定位柱13上端具有导入部13a，采用该结构，通过导入部13a可方便将原料袋边缘穿入到定位柱13中，导向作用好；定位柱13下端套设有橡胶环，采用该结构，通过橡胶环可增加其摩擦力；定位支架7下端具有能对原料袋进行震动的震动机构，震动机构包括第一震动板18和第一震动电机17，第一震动板18设置在定位支架7的底板7a上，第一震动板18和定位支架7的底板7a之间具有第一弹簧19，第一弹簧19的一端和第一震动板18相固定，第一弹簧19的另一端和定位支架7的底板7a相固定，第一震动电机17固定在第一震动板18下表面，第一震动电机17通过螺栓连接的方式固定在第一震动板18的下表面。

[0088] 如图1、图2所示，定位支架7上还设置有防滑机构，防滑机构包括卡爪14和第二弹簧15，卡爪14下端和定位支架7相铰接，第二弹簧15的一端和卡爪14中部相连接，第二弹簧15的另一端和定位支架7相连接，卡爪14上端能抵靠在定位支架7上。

[0089] 如图1、图3所示，定位支架7上还设置有若干滚轮23，在本实施例中，滚轮23的数量为四个；滚轮23与一能带动其上下升降的第二升降机构相连，采用该结构，通过第二升降机构可将滚轮23收起或放下。

[0090] 如图1、图3所示，第二升降机构包括第一安装板16、第一推杆电机20、导轨21和滑块22，导轨21竖直固定在定位支架7上，导轨21通过螺栓连接的方式固定在定位支架7上；滑块22设置在导轨21中，滑块22可沿着导轨21上下移动；第一推杆电机20固定在定位支架7的底板7a上，第一推杆电机20的推杆竖直向下，第一推杆电机20的推杆端部和滑块22相连接，第一安装板16上表面和滑块22相连接，第一安装板16下表面和滚轮23相连接。

[0091] 如图6所示，机架1上还设置有能将混合箱25侧壁处的物料推送到搅拌轴32处的推送机构，推送机构包括若干推送管48和空压机47，在本实施例中，推送管48的数量为十二根；若干推送管48竖直设在混合箱25侧壁上，推送管48下端为封闭端，推送管48上端为进气端，推送管48通过连通管46和空压机47相连通，空压机47固定在机架1上；推送管48侧部开设有若干出气孔48a，在本实施例中，出气孔48a的数量为六个；出气孔48a朝向搅拌轴32。

[0092] 如图4、图5所示，移动结构包括驱动气缸40、移动板42、滑块41和导轨34，导轨34水平固定在混合箱25上，导轨34通过螺栓连接的方式固定在混合箱25上；滑块41设置在导轨34中，滑块41可沿着导轨34来回移动；驱动气缸40的缸体固定在混合箱25上，驱动气缸40的缸体通过螺栓连接的方式固定在混合箱25上；驱动气缸40的活塞杆端部和滑块41相连，驱动气缸40的活塞杆端部通过螺栓连接的方式和滑块41相连；移动板42固定在滑块41上，移动板42通过螺栓连接的方式固定在滑块41上；第二推杆电机43固定在移动板42上，第二推杆电机43通过螺栓连接的方式固定在移动板42上。

[0093] 如图4所示，输送管36中还设置有流量调节阀37；混合箱25上设置有观察孔25b，观察孔25b处设置有透明的观察板31，观察板31为有机板。

[0094] 如图4、图5所示，吸取管29上还设置有导料管45，导料管45上端和吸取管29的进料端相连通，导料管45下端能抵靠在混合箱25底部，采用该结构，通过导料管45可方便将物料输送到吸取管29中，导向作用好。

[0095] 如图7、图8所示，第一升降机构包括第三推杆电机58、滑块60和导轨59，导轨59竖直固定在机架1上，导轨59通过螺栓连接的方式固定在机架1上；滑块60设置在导轨59中，滑块60可沿着导轨59上下移动；第三推杆电机58固定在机架1上，第三推杆电机58通过螺栓连接的方式固定在机架1上；第三推杆电机58的推杆竖直向上，第三推杆电机58的推杆端部和滑块60相连，第三推杆电机58的推杆端部通过螺栓连接的方式和滑块60相连；第二安装板64固定在滑块60上，第二安装板64通过螺栓连接的方式固定在滑块60上。

[0096] 如图7、图9所示，定位机构包括定位环54、定位块53和定位气缸52，定位环54套设并固定在第二输出口56a上，定位气缸52通过支架51固定在机架1上，定位气缸52的活塞杆朝向第二输出口56a，定位气缸52的活塞杆端部和定位块53相固定，定位气缸52的活塞杆端部通过螺栓连接的方式和定位块53相固定；定位块53上开设有与定位环54相匹配的定位槽53a；在本实施例中，定位块53和定位气缸52的数量均为两个。

[0097] 如图9所示，定位槽53a中设置有橡胶条67，采用该结构，通过橡胶条67可增加其摩擦力，避免出现滑动的现象；橡胶条67上具有若干凸出的凸出部，在本实施例中，凸出部的数量为三十个。

[0098] 如图7、图8所示，机架1上还设置有提示机构，提示机构包括行程开关66、检测杆57、警铃50和PLC可编程控制器49，警铃50固定在机架1上，警铃50通过螺栓连接的方式固定在机架1上；行程开关66固定在第二安装板64下表面，行程开关66通过螺栓连接的方式固定在第二安装板64的下表面；检测杆57固定在机架1上，检测杆57通过螺栓连接的方式固定在机架1上；检测杆57能和行程开关66相接触，行程开关66和警铃50均与该PLC可编程控制器
49相连，在本实施例中，PLC可编程控制器49采用市场上可以买到的控制器，控制器控制行程开关、警铃和第三电磁阀的程序为现有，其程序不需要重新编辑；第三电磁阀55与PLC可编程控制器49相连，采用该结构，通过PLC可编程控制器49可控制第三电磁阀55得电或失电。

[0099] 如图7、图8所示，第二震动板62上固定有若干限位柱61，限位柱61的高位为30—50mm，在本实施例中，限位柱61的高度为40mm，采用该结构，通过限位柱61可对成品袋的底部进行限位，避免成品袋从第二震动板62上脱离，限位作用好。

[0100] 气流粉碎机的工作原理如下：将用于存放原料的原料袋边缘穿入定位柱13中，通过第二弹簧15使卡爪14和定位支架7相抵靠，开启第一输送泵4，第一输送泵4通过上料管5将原料袋中的原料输送到储料罐3中，随着原料袋中的原料逐渐减少，通过位移传感器10检测导料部5a和物料袋中原料的距离，将信号传递给控制器24，控制器24控制气缸12的活塞杆带动安装环9向下移动，安装环9带动导料部5a向下移动，使导料部5a始终和原料袋中的原料接触；储料罐3中的原料通过第一连通管输送到混合箱25中，控制搅拌电机33的输出轴带动搅拌轴32转动，搅拌轴32带动搅拌叶片26转动，通过空压机47将空气输送到推送管48中，空气从出气孔48a中输出，在气流的作用下，将混合箱25侧壁处的物料推送到搅拌轴32处；同时，开启第二输送泵38，第二输送泵38通过输送管36将储液箱39中的改性剂输送到喷雾头35中，使改性剂和原料均匀混合，当需要对其进行取样时，控制驱动气缸40的活塞杆带动滑块41来回移动，滑块41带动移动板42来回移动，移动板42带动第二推杆电机43来回移动；控制第二推杆电机43的推杆带动安装块44向下移动，安装块44带动吸取管29向下移动，吸气泵30通过吸取管29可将混合箱25中各处的混合物输出到存放盒28中，可实现全方位对混合箱25中取样；混合箱25中的原料经过粉碎后通过第二连通管输送到存料罐56中，将成品袋的边缘套在定位环54上，控制定位气缸52的活塞杆带动定位块53移动，定位块53和定位环54相抵靠，将成品袋的边缘固定在第二输出口56a上，通过PLC可编程控制器49控制第三电磁阀55使第二输出口56a处于打开状态；控制第三推杆电机58的推杆带动滑块60向上移动，滑块60带动第二安装板64向上移动，第二安装板64带动第二震动板62向上移动，使第二震动板62和成品袋的底部接触，通过第二震动电机63带动第二震动板62震动，第二震动板62带动成品袋产生震动，随着成品袋中物料逐渐增多，控制第三推杆电机58的推杆带动滑块60逐渐向下移动，滑块60带动第二安装板64逐渐向下移动，当成品袋中物料装满后，行程开关66和检测杆57接触，行程开关66将信号传递给PLC可编程控制器49，PLC可编程控制器49使警铃50发出报警音；原料和其它助剂的混合可根据实际需要选用该功能。

[0101] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对发明精神作举例说明。发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。