響應面法優(yōu)化氟硅酸銨制備白炭黑和氟化銨

編號：FTJS09130

篇名：響應面法優(yōu)化氟硅酸銨制備白炭黑和氟化銨

作者：馬騰 王澤琦 任一鳴 朱留凱 李濤 任保增

關鍵詞： 電子廢棄物 氟硅酸銨 白炭黑 氟化銨 響應面法 工藝優(yōu)化

機構： 鄭州大學化工學院

摘要： 本文以氟硅酸銨和碳酸氫銨為原料制備白炭黑和氟化銨(NH4F)。根據(jù)單因素實驗并結(jié)合Box-Behnken響應面法建立二次回歸模型進行方差分析和驗證,考察了液固比、配料比、反應溫度、反應時間四個因素對白炭黑收率和NH4F濃度的影響,通過響應面法優(yōu)化得到較優(yōu)工藝條件:液固比8,配料比5.49,反應溫度76.5℃,反應時間49.08 min。在該工藝條件下進行驗證實驗得到白炭黑收率為96.90%,NH4F濃度為2.02 mol/L,預測值與實驗值無顯著差異,驗證了二次回歸模型的可靠性。對產(chǎn)品白炭黑進行XRD、IR、TG-DSC、SEM、BET表征,及粒度分析和性能測試,對于產(chǎn)品NH4F,采用氟離子選擇性電極法測定其濃度,并對其性能進行檢測。證實了白炭黑產(chǎn)品粒度為微米級,且是一種比表面積達316.83 m2/g的介孔材料,其中SiO2的質(zhì)量分數(shù)高達97.77%,外觀、加熱減量、灼燒減量、pH值、重金屬含量和吸油值均達到行業(yè)標準。NH4F產(chǎn)品中氟化銨含量、游離酸含量和氟硅酸鹽含量均達到國家標準。