1.主要研究内容：该项目的研究工作共经历了以下几个阶段：(1)煤系高岭岩分布状况调研。煤系高岭岩主要分布在北方石炭－二迭系的煤系地层中，资源总量约190亿吨，仅次于美国、英国，从南到北，从东到西，有煤系地层分布的地方，大都有高岭岩的存在，遍布全国六大区21个省、市、区。为此，有选择性的从山西、山东、河北、湖南等省选取30个原料进行评价。(2)超细加工与第一代复合炭黑填料。本着就地取材、缩短运距、节省成本的原则，仅以合作企业山东枣庄、山西阳泉等地有代表性的煤系高岭岩为原料采用超细加工技术制备了第一代复合炭黑填料。(3)热处理专用设备研发与第二代复合炭黑填料。为充分发挥煤系高岭岩中碳成分的作用，减少有机成分对应用性能的影响，实现有机碳向无机碳的转化，又能保证高岭土在几百度的温度下不发生莫来石化，完成了高效低温(＜800℃)无氧或少氧热处理炉的设计和制造。同样以山西阳泉煤系高岭岩为原料采用低温闷烧与超细加工技术制备第二代复合炭黑填料。(4)固体废弃物的资源化利用，替代第二代复合炭黑填料制备工艺。本着固体废弃物高附加值循环利用、节能节耗的目的，通过市场调研，了解到中国不少地方因使用恩德粉煤气化术或煤发电技术而产生大量高含碳的粉煤灰。如恩德粉煤气化用煤发热量＞20MJ/kg，1000℃时反应活性＞98%，灰分＜25%，从烟囱排出的飞灰中碳含量高达20%以上；另外，还发现还原铁粉制备过程中需要大量的优质煤炭作为还原剂，还原铁粉副产物中碳含量高达30%甚至更高；这两类固体废弃物与制备第二代复合炭黑填料的物料组成极其类似。(5)研磨设备结构改进，引入超细粉碎与改性技术制备第三代复合炭黑。采用自行研制的双筒球磨机，选用板状异型研磨介质，提高了研磨效率与颗粒细度，细度2500目以上，平均粒径2微米左右，能够取代工业橡胶中50%以上的传统炭黑。(6)研磨包覆改性一体化装置的研制形成第四代产品-包覆复合炭黑。在双筒球磨机基础上，通过结构改进与工艺优化，研制了双筒球磨包覆改性一体化装置，在煤系高岭岩超细加工过程中按＜5%的比例加入纳米级炭黑，利用冲击、剪切与研磨作用力，使纳米炭黑包覆在超细高岭岩颗粒表面，制备第四代具有半补强性能、具有核-壳结构的复合超细炭黑质填料；细度2500目以上，平均粒径2微米左右，能够取代工业橡胶中50%以上的N33传统炭黑。(7)复合炭黑制备技术产业化。以上述系列化技术的研发及其应用为基础，通过设备结构改进与制备工艺的优化，设计了每年1万吨工业性复合炭黑生产系统，已正常生产。产品销售价格2000-3000元/吨，加工成本800-1600元左右，经济效益非常显著。2.技术创新点(1)无氧或缺氧情况下低温闷烧处理，在保留高岭岩片状结构和较低硬度(未出现莫来石化)的同时，实现煤系高岭岩中的有机碳向炭黑的转化；(2)借助高效研磨过程中的冲击、剪切与研磨作用力，既实现了煤系高岭岩的超细加工，又实现了纳米炭黑在超细颗粒表面的包覆；(3)双筒球磨包覆改性一体化改善了研磨与包覆效率，提高了产品的细度与纳米颗粒在微米颗粒表面的包覆效果；(4)微纳米复合颗粒既充分发挥了微米级颗粒的填充性能，又发挥了表面纳米炭黑的补强性能。3.应用前景：该项目以煤系高岭岩为主要原料，采用不同工艺与加工技术已经制备出四代复合炭黑填料。其中第四代产品具有核壳复合结构，细度2500目以上，平均粒径2微米左右，填充NR100制备的胎体橡胶拉伸强度为22.6MPa，相同配方时填充N330的拉伸强度24.7MPa为，接近N330的性能，具有良好的补强性能。即采用双入料、双筒球磨包覆改性一体化装置，在煤系高岭岩超细加工过程中按比例加入＜5%的纳米级炭黑，利用冲击、剪切与研磨作用力，使纳米炭黑包覆在超细高岭岩颗粒表面，制备具有半补强性能、具有核-壳结构的复合超细炭黑质填料，实现低值资源的高附加值利用。该项目合作企业已完成1万吨/年复合炭黑生产线的建设，吨产品销售价格2000－3000元，吨加工成本800-1600元左右，经济效益非常显著。复合炭黑质填料主要应用于橡胶行业，制备各种橡胶制品，具有很大的市场空间与发展前景。