高纯度炭黑（High-Purity Carbon Black）主要用于半导体、锂电池、电容器、医药、食品级包装等对杂质（如金属、硫、灰分）要求极高的应用领域。其除杂工艺的核心目标是去除金属杂质、灰分、硫、挥发物，以下是常见的高纯度炭黑除杂流程：
🔧 一、物理除杂法（初级处理）
1. 气流分级（Air Classification）
原理：利用炭黑颗粒密度和粒径差异，将粗大杂质或结团炭黑去除。
应用：去除粗粒、非均匀颗粒、凝聚物。
2. 筛分/过滤
使用超细筛网或旋振筛，去除大颗粒、异物等。
🧪 二、化学除杂法（精细提纯）
1. 酸洗处理（Acid Leaching）
使用 盐酸（HCl）或硝酸（HNO₃）等弱氧化酸 溶液处理。
作用：溶解去除Fe、Cu、Al、Na、Ca、Mg、K等金属杂质。
后续需用纯水多次漂洗至中性，再干燥。
2. 碱洗处理
用 NaOH 或 KOH 溶液处理，可溶解部分氧化物和灰分残留。
适合去除SiO₂、Al₂O₃等难溶物。
🔥 三、高温热处理（热除杂）
1. 高温真空煅烧
温度：1800~2800°C
环境：真空或惰性气体（如氩气）
目的：驱除炭黑中结合水、挥发物、有机残留、硫等，同时提升碳纯度至99.99%以上。
2. 惰性气氛热处理
氩气、氮气中加热至1000~1500°C
去除表面官能团和挥发杂质，同时改善表面电导性。
🌀 四、等离子体或电弧提纯（用于超高纯级）
在等离子弧或电弧环境下升温至3000°C左右，可升华或分解残余杂质。
多用于电子级、半导体碳黑。
📊 高纯炭黑技术指标参考（提纯后）：
项目
指标范围
灰分 ＜0.01%
金属杂质总量 ＜10 ppm（可低至1 ppm）
硫含量 ＜50 ppm
含碳量 ＞99.99%
