[發(fā)明專利]一種二氧化硅用超純硅酸鈉的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010573761.1
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111747422B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 趙生保;趙東旭;趙生護;田野;汪旋;趙衛(wèi)
• 申請（專利權）人: 安徽龍泉硅材料有限公司
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32;C01B33/193;C08L83/04;C08K3/36
• 代理公司: 合肥中博知信知識產(chǎn)權代理有限公司 34142
• 代理人: 徐俊杰

本發(fā)明公開了一種二氧化硅用超純硅酸鈉的制備方法，涉及無機材料技術領域，本發(fā)明以石英砂和純堿作為原料，經(jīng)熔融反應和分離純化制得超純硅酸鈉，所制硅酸鈉的雜質少，純度可以達到99.5％以上，模數(shù)在3.45?3.50，并且所制硅酸鈉的水溶性好，利用1個大氣壓的蒸汽即可溶解硅酸鈉，而本領域常規(guī)的模數(shù)大于3的硅酸鈉需4個大氣壓以上的蒸汽才能溶解；同時本發(fā)明還利用該硅酸鈉進一步制備了微米級二氧化硅，所制微米級二氧化硅的流動性好，粒度分布范圍窄，目前已經(jīng)應用于硅橡膠領域。

技術領域：

本發(fā)明涉及無機材料技術領域，具體涉及一種二氧化硅用超純硅酸鈉的制備方法。

背景技術：

硅酸鈉，俗稱泡花堿，其水溶液俗稱水玻璃，化學式為Na₂O.nSiO₂，是一種可溶性的無機硅酸鹽。硅酸鈉是制皂工業(yè)中最有價值的填料，在合成洗滌劑中起助洗、防腐、穩(wěn)定泡沫的作用，也可用作造紙的填料、鑄造工業(yè)中的粘結劑以及用于制造硅凝膠和硅膠，并且硅酸鈉也是生產(chǎn)二氧化硅的重要原料，二氧化硅的用途十分廣泛。

目前，市場上的大部分硅酸鈉普遍存在模數(shù)不穩(wěn)定，鐵含量高，雜質多，總固量低等問題，使之生產(chǎn)出來的二氧化硅質量不穩(wěn)定，品質較差，無法應用于高端領域，在高端應用領域主要依靠進口。因此，高品質硅酸鈉擁有巨大的發(fā)展空間和市場前景。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，使生產(chǎn)出來的硅酸鈉具有模數(shù)穩(wěn)定、雜質少、金屬含量低等優(yōu)點；并且用其生產(chǎn)的二氧化硅原生粒徑具有分散性好、透明度高、孔徑分布均勻等優(yōu)勢，可為硅橡膠提供優(yōu)異的耐撕裂性以及顯著提升硅橡膠的機械強度。

本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現(xiàn)：

一種二氧化硅用超純硅酸鈉的制備方法，包括以下制備步驟：

(1)將天然石英砂和純堿混合均勻后送至馬蹄焰窯爐中，在空氣氣氛下高溫煅燒進行熔融反應，生成的熔融料在爐內(nèi)滯留一段時間，得到固態(tài)硅酸鈉粗品；

(2)將固態(tài)硅酸鈉粗品破碎成顆粒，再送入反應釜中，通入高溫蒸汽進行溶解，然后過濾，取濾液，得到液態(tài)硅酸鈉粗品；

(3)向液態(tài)硅酸鈉粗品中滴加氫氧化鈉溶液，有沉淀生成，待沉淀生成量不再增加時過濾，取濾液，濃縮除水，得到膏狀硅酸鈉純品；

(4)向膏狀硅酸鈉純品中加入聚乙烯醇，研磨后在氧氣氣氛下高溫煅燒，得到超純硅酸鈉固體。

所述步驟(1)中熔融反應的溫度為1450-1550℃。

所述滯留時間為12-48h。

所述高溫蒸汽的溫度為145-160℃，壓力為0.4-0.6MPa。

所述氫氧化鈉溶液的濃度為1-5mol/L。

所述膏狀硅酸鈉純品的固含量不低于85％。

所述步驟(4)中高溫煅燒的溫度為300-400℃。

所述聚乙烯醇的醇解度為99.0mol％以上。

所述天然石英砂、純堿、聚乙烯醇的質量比為2-3:1:0.1-1。

上述技術方案制備的超純硅酸鈉在制備硅橡膠用二氧化硅中的應用。