电炉冶炼金属废渣(下称冶炼废渣)是有色金属冶炼过程中产生的固体废弃物,有价金属含量低,金属回收价值小,对其处理处置的主要方式为堆放和填埋,在占用大量空间的同时也给环境造成了潜在危害。冶炼废渣中约含50%的硅元素,相关组分适合于制备具有广泛用途的白炭黑,在减少冶炼废渣所需堆积空间的同时能够创造较好的经济效益。本论文以冶炼废渣为原料,采用酸浸除铁、酸浸渣制备白炭黑、白炭黑改性等工序,考察了相关工艺条件对产品白炭黑的影响,形成了冶炼废渣制备改性白炭黑的优化工艺,具有较好的推广应用价值。固液比、HCl加入量、浸出温度及搅拌速度等工艺条件对酸浸除铁的影响结果表明,在固液比为1:25(g/m L)、HCl(50%)加入量为90 m L、酸浸温度为40℃、搅拌速度为300 r/min的最佳工艺条件下,冶炼废渣中铁的去除率可达81.25%。NaOH浓度、反应时间、固液比、搅拌速度及反应温度等工艺条件对沉淀法制备白炭黑的影响结果表明,在Na OH浓度为8 mol/L、固液比为1:10(g/m L)、搅拌速度为300 r/min、反应时间和温度分别为6 h和90℃的最佳工艺条件下,所得白炭黑中Si O2含量达到92.84%,DBP值达到2.95,堆积密度为0.27,加热减量为5.0%,灼热减量为6.8%,符合HG/T 3061-2009白炭黑产品质量要求。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜及粒度分析仪等测试手段进行表征,确定所得产品为无定形非晶水合二氧化硅,颗粒近似球形,粒径10.1~147.7 nm之间的占比约为56.1%。白炭黑的改性结果表明,使用分子量为2000的PEG、正丁醇和正辛醇分别作为改性剂时,改性剂的加入量在为4%的V硅酸钠、4%的V硅酸钠和16%的V混合溶液时,可以有效改善白炭黑颗粒的形貌,颗粒更近似球形,分散性大大改善。