[發明專利]一種高純二氧化硅及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202011590540.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112573525A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 陳南飛;盧愛平;王明賀;陳辰;陳家樹;史彤
• 申請（專利權）人: 無錫恒誠硅業有限公司
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;C08K3/36
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種高純二氧化硅的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)向水玻璃溶液中通入臭氧，進行氧化反應，得到氧化反應液；

(2)所述氧化反應液經固液分離，得到反應原液；所述反應原液經恒溫稀釋，得到第一反應液；

(3)混合所述第一反應液、硫酸和反應原液，得到混合反應液；

(4)所述混合反應液經調節pH，得到二氧化硅懸浮液，所述二氧化硅懸浮液經后處理，得到所述高純二氧化硅。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述水玻璃溶液的濃度為20～40wt％；

優選地，所述臭氧的濃度為0.05～15mg/L；

優選地，所述臭氧的通入時長為5～20min。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述固液分離為壓濾；

優選地，所述壓濾在助濾劑的作用下進行；

優選地，所述助濾劑包括珍珠巖或硅藻土；

優選地，所述壓濾的濾布透氣量為5～30mm/s。

4.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述恒溫稀釋的溫度為70～98℃；

優選地，所述第一反應液中水玻璃的濃度為5～16wt％。

5.根據權利要求1～4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述硫酸的濃度為5～30wt％；

優選地，所述混合反應液的pH為7.0～9.5；

優選地，所述第一反應液與反應原液的質量比為0.1～0.5:1。

6.根據權利要求1～5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述混合包括：向第一反應液中同時加入硫酸和反應原液；

優選地，所述同時加入為勻速加入；

優選地，所述勻速加入的時長為60～110min；

優選地，所述混合過程中保持pH為7.0～9.5；

優選地，所述混合的溫度為70～98℃。

7.根據權利要求1～6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述調節pH為使用濃度5～30wt％的硫酸進行調節；

優選地，所述調節pH至4.0～6.0；

優選地，所述后處理包括依次進行的固液分離、洗滌、漿化與干燥。

8.根據權利要求1～7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)向濃度為20～40wt％的水玻璃溶液中通入濃度為0.05～15mg/L臭氧，持續通入時長為5～20min，進行氧化反應，得到氧化反應液；

(2)所述氧化反應液在珍珠巖或硅藻土的作用下進行壓濾，壓濾的濾布透氣量為5～30mm/s，得到反應原液；所述反應原液經70～98℃恒溫稀釋，得到濃度為5～16wt％的第一反應液；

(3)向第一反應液中勻速加入濃度為5～30wt％硫酸和反應原液，時長為60～110min，所述第一反應液與反應原液的質量比為0.1～0.5:1，混合過程中保持pH為7.0～9.5，得到混合反應液；

(4)所述混合反應液經濃度5～30wt％的硫酸pH調節至4.0～6.0，得到二氧化硅懸浮液，所述二氧化硅懸浮液依次經固液分離、洗滌、漿化與干燥，得到所述高純二氧化硅。

9.一種如權利要求1～8任一項所述高純二氧化硅的制備方法得到的二氧化硅。

10.一種如權利要求9所述高純二氧化硅在輪胎中的用途。