白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅和超細(xì)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(zhì)，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。

白炭黑作為一種環(huán)保、性能優(yōu)異的助劑，主要用于橡膠制品、紡織、造紙、農(nóng)藥、食品添加劑領(lǐng)域，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)白炭黑的制備方法是以硅酸鈉、四氯化硅、正硅酸乙酯為硅源，成本較高。

高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn)，是以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖。因呈白色而又細(xì)膩，又被稱作白云土。我國煤系高嶺土儲(chǔ)量大，分布廣，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已探明儲(chǔ)量16.73億噸（遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)100多億噸）。我國煤礦現(xiàn)有矸石山1500余座，堆積量約30億噸，占地約5800公頃，嚴(yán)重污染環(huán)境，并浪費(fèi)大量土地資源，已列入當(dāng)今世界十大主要工業(yè)固體廢物之一。

此情此際，來自武漢理工大學(xué)的仇家凱、陳俊武、楊志超、夏慶、蔡智君、汝緒陽、熊梓航7位本科生組成的節(jié)能減排小組在化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院蔡衛(wèi)權(quán)教授的指導(dǎo)下對(duì)基于煤系高嶺土廢渣制備白炭黑進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究，且目前已取得階段性成果。

他們首先將高硅廢渣與助劑按一定比例混合研磨至過200目，以一定的溫度在馬弗爐中煅燒，冷卻至室溫；隨后向煅燒后粉料中加入一定量硫酸溶液和少量絡(luò)合劑，混合攪拌一段時(shí)間后過濾，濾液蒸發(fā)濃縮后既得硫酸鈦粗產(chǎn)品；將濾渣與一定量硫酸溶液混合煮沸一定時(shí)間后過濾，洗滌至中性，烘干即得高質(zhì)量高純度白炭黑產(chǎn)品。

該發(fā)明利用高嶺土基高硅廢渣作為硅源，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，更具有經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)保價(jià)值，且工藝簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投資少、原料來源廣、生產(chǎn)成本低、無三廢排放等優(yōu)點(diǎn)，充分體現(xiàn)出了綠色化工節(jié)能減排的生產(chǎn)宗旨。

據(jù)了解，該成果已于2017年12月13日申請(qǐng)了國家發(fā)明專利（一種由高嶺土基高硅廢渣制備白炭黑的方法. 申請(qǐng)?zhí)?span lang="EN-US">:201711327311.9.）；并與寧波雁門化工有限公司、寧波國利環(huán)保科技有限公司簽訂了企業(yè)合作意向書，相關(guān)學(xué)術(shù)論文初稿也正在撰寫準(zhǔn)備中。

據(jù)悉，以上是該節(jié)能減排競(jìng)賽小組階段性成果，他們將于2018年3月參加全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽武漢理工大學(xué)校內(nèi)選拔賽。