随着当今社会对钒产品需求量的提升,含钒资源的大量开采,不可避免的会伴随产生大量的页岩提钒尾渣。目前,提钒尾渣的主要处理方式是堆存,不仅占用大量土地,造成土地资源的浪费,而且容易给周围环境和居民带来二次环境污染和安全隐患。本研究基于页岩提钒尾渣的资源化利用理念,以页岩提钒尾渣制备改性白炭黑。目前直接利用页岩提钒尾渣制备改性白炭黑存在一些问题,包括（1）页岩提钒尾渣中二氧化硅在常规碱浸条件下浸出率低、浸出时间长。（2）常规改性方法改性时间长并且容易造成有机污染。基于以上问题,本研究利用高温碱浸工艺溶出页岩提钒尾渣中的二氧化硅,并进一步对其浸出过程进行了参数优化和模型拟合;在改性过程中,利用原位接枝改性法使用表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）作为改性剂替代传统类型的改性剂,探究了改性工艺参数对改性效果的影响,并将其和传统类型硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）作为改性剂制得的白炭黑进行对比,为了考察其对橡胶的补强性能,将两种改性白炭黑作为填料添加到炼胶工艺中,通过对橡胶的性能进行表征来说明不同改性剂的改性效果,主要结论如下:（1）页岩提钒尾渣浸出SiO2的最佳实验条件为:碱渣质量比为1∶1,浸出温度160℃,液固比4∶1,浸出时间120 min,在此条件下SiO2的浸出率达到91.84%。基于单因素实验结果和响应面方法的Box–Behnken设计,二次回归模型被用来拟合页岩提钒尾渣碱浸提SiO2的浸出过程。方差分析表明,回归模型的拟合效果非常显著。最佳浸出工艺参数是碱渣质量比1.48∶1,液固比6∶1,浸出温度193.8℃,浸出时间119.2 min,在此条件下,三次验证试验SiO2浸出率的平均值为95.26%,处于预测值95%的置信区间内。（2）在利用响应曲面法对页岩提钒尾渣碱浸工艺过程优化后,得出的对SiO2浸出率显著性大小的排序为:浸出温度＞碱渣质量比＞浸出时间＞液固比。响应面拟合碱浸过程得到的浸出率关于碱渣质量比（A）、液固比（B）、浸出温度（C）、浸出时间（D）的二次优化模型方程为:Y=87.51+8.95 A-1.45B+21.11C+4.55D-3.86AC+3.33BC-4.28CD-9.20A~2-1 4.37C~2-2.96D~2（3）SDS作为改性剂制备改性白炭黑的最佳条件为:改性温度70℃,改性剂用量10%,p H值为8,陈化时间为120 min。在该条件下,所制得的改性白炭黑产品的DBP吸油值为2.4 m L/g;KH570作为改性剂制备改性白炭黑的最佳条件为:改性温度70℃,改性剂用量5%,pH值为8,陈化时间为150 min。在该条件下,所制得的改性白炭黑产品的DBP吸油值为1.3 m L/g。（4）对改性效果进行研究发现,改性剂SDS和KH570通过原位接枝法与白炭黑表面的Si-OH结合生成的化学键来吸附在白炭黑表面;表面活性剂SDS比硅烷偶联剂KH570具有更好的改性效果,具体体现为SDS作为改性剂时的改性过程更彻底,同时也能进一步缩短改性过程所需要的时间。SDS改性制得的产品对橡胶的补强作用更好,主要体现在增强了橡胶所能承受的最大力,并且降低了弹性模量。其主要原因在于SDS改性制得的产品粒度更小,并且具有更好的分散性。