中國粉體網訊 稻谷殼,這一在稻谷加工過程中產生的副產品,長期以來并未得到充分的利用,常常被視為廢棄物。然而,隨著科技的進步和研究的深入,稻谷殼的價值逐漸被發掘出來。
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稻殼源生產白炭黑
稻谷是全世界廣泛種植的糧食作物,一般稻殼中含有17%~20%的二氧化硅,在稻殼通過燃燒能源利用后剩余物主要成分二氧化硅灰渣,一般含二氧化硅在90%~95.5%,是白炭黑生產的理想原料。
稻殼低溫燃燒后得到稻殼灰,其主要成分為SiO2,還含有少量的K、Na等金屬鹽類及氧化物。稻殼灰是農業廢棄物中硅含量最高的,且硅的存在形式主要為無定形結構,因此可用作提取白炭黑的硅源。
稻殼源白炭黑生產是采用稻谷加工剩余副產物稻殼為主要原料,先將稻殼經加工鍋爐分級燃燒和(或)氣化利用能量后,再將稻殼灰渣進行篩分、堿溶和酸析沉淀從稻殼灰渣中提取白炭黑,濾餅渣則經過處理制成活性炭,從而實現了稻殼的再資源化利用。
稻殼源白炭黑生產工藝流程
從稻殼灰中提取的SiO2,分散性較高,聚集體易破壞成納米級的原級粒子,另外,表面有殘存的有機成分,能有效改善白炭黑與橡膠的相容性。稻殼源白炭黑通過添加在天然橡膠中進行應用,并與高分散白炭黑進行對比,結果表明,稻殼源白炭黑在天然橡膠中的分散性較好,硫化膠的拉伸強度較高,綜合應用性能比目前主要使用的高分散白炭黑明顯提高,稻殼源白炭黑添加在輪胎中可降低輪胎滾動阻力和能耗,同時又具有較好的低溫抗濕滑性能。另外,稻殼源白炭黑是丁苯橡膠應用優良的補強劑,其補強效果顯著提高。
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總之,稻殼源生物基橡膠用白炭黑材料的出現,為橡膠工業的可持發展提供了一種環保型的橡膠補強劑,同時也為稻殼這個糧食稻谷加工副產物的利用找得了一條新應用路徑。隨著稻殼源白炭黑產品生產與應用技術的不斷發展,其在橡膠工業中的應用范圍會越來越廣,而用于綠色輪胎中是其最大的應用市場。
稻殼制備高純石英砂
高純石英砂是光伏、光纖及芯片生產中重要的基礎原材料,當前主要從高品質石英礦中提取。由于高品質石英礦為稀缺性礦產資源,主要存在于美國、挪威、澳大利亞、俄羅斯、印度等國家,嚴重制約我國光伏、光纖及芯片等戰略性新興產業自主發展,亟需尋求替代性資源。
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近日,依托湖北省農業科學院建設的農業農村部廢棄物肥料化利用重點實驗室與武漢格睿特科技有限公司聯合攻關,利用谷殼制備高純石英砂,產品純度達到99.99%(4N)以上,為谷殼高值化利用開辟了一條新道路。
谷殼屬于可再生硅資源,以谷殼為原料的生物質硅是硅材料產業發展的新趨勢。據測算,采用本項谷殼制備高純石英砂技術,每噸谷殼可以生產150-180公斤高純石英砂,目前“5N”級高純石英砂市場均價20萬元/噸,相當于每噸谷殼可形成2萬元以上的附加值,經濟效益顯著,產業化前景廣闊。
中國作為全球最大的水稻種植國,每年水稻產量2億噸,加工副產品谷殼近4000萬噸。稻谷殼的再利用,不僅解決了廢棄物處理問題,更為我們提供了一個新的、可再生的硅資源來源。小小稻谷殼就這樣搖身一變,成為了如此有價值的產品。
參考來源:
劉玉強.稻殼源白炭黑生產及其應用
胡冬等.利用固廢制備白炭黑的方法及研究進展
農民日報
(中國粉體網編輯整理/初末)
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