[发明专利]一种沉淀二氧化硅的制备方法无效
申请号: | 201210121894.0 | 申请日: | 2012-04-19 |
公开(公告)号: | CN102633272A | 公开(公告)日: | 2012-08-15 |
发明(设计)人: | 章浩龙 | 申请(专利权)人: | 浙江宇达化工有限公司 |
主分类号: | C01B33/18 | 分类号: | C01B33/18 |
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地址: | 312300*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 沉淀 二氧化硅 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种制取沉淀二氧化硅的方法,属于化工技术领域。
背景技术
沉淀二氧化硅又叫白炭黑、沉淀白炭黑,是一种水合无定形硅酸产品,化学表达式一般为mSiO2·nH2O,外观为白色高度分散的无定形粉末,少量也有加工成颗粒状作为商品的。不溶于水及大部分酸,能溶于苛性钠和氢氟酸,对其他化学药品稳定,耐高温,高温下不分解、不燃烧,具有很高的电绝缘性、多孔性,内表面积大、有吸水性,无毒。
沉淀二氧化硅的用途很广,作为合成橡胶的良好补强剂,其性能等同甚至优于炭黑,其他有用作稠化剂或增稠剂,油漆的消光剂,各种合成树脂和塑料制品的填充剂、改性剂,在造纸行业作填充剂和纸的表面配料,等等。
关于沉淀二氧化硅的生产,成都科技大学出版社1994年5月发行的《硅化合物的生产与应用》((川)新登字015号)第216-219页较祥细的介绍了现行的几种主要生产工艺。沉淀二氧化硅主要是通过下述反应制取的:
Na2O·nSiO2+H2SO4+(nx-1)H2O→nSiO2·xH2O↓+Na2SO4
Na2O·nSiO2+2HCl+(nx-1)H2O→nSiO2·xH2O↓+2NaCl
所以,无论用哪种方法,除了消耗作为硅源的硅酸钠外,还需消耗一定量的硫酸或盐酸,当用盐析工艺时,另需消耗一定量的氯化钠。
该书中列出了相应的消耗定额,每生产1吨沉淀二氧化硅,除消耗相应硅酸钠外,还需消耗:
溶胶法:30%盐酸:1.5吨;
酸-盐析法:NaCl:0.275吨;
30%盐酸:1.15吨;
凝胶化法:98%硫酸:0.7吨。
除了相应酸、盐的消耗,另一个不容忽视的问题是,当反应完成后,这些酸会生成相应的无机盐NaCl和Na2SO4,因此,在压滤、洗涤过程中,会产生大量的含盐含酸废水,由于浓度及工艺费用等方面的因素,这些含盐含酸废水回收成本较高,回收物价值又不大,因此不可避免的会排放大量废水。
由于上述工艺需消耗大量无机酸,产生大量含盐含酸废水无法循环或回收利用,存在生产成本较高,同时引起环境污染等问题。
发明内容
针对上述问题,本发明拟解决的问题是提供一种除硅源(可溶性硅酸盐)外,其他化学品能循环使用的制取沉淀二氧化硅的方法,以降低沉淀二氧化硅的制造成本,同时少消耗资源,减少排放,尽量减少对环境的损害。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种沉淀二氧化硅的制备方法,它是以可溶性硅酸盐M2O·nSiO2和NH4HCO3为原料,以M2O·nSiO2和NH4HCO3的摩尔比为1∶1.0~1.15进行反应,沉淀出水合SiO2,经过滤分去滤液,滤饼再经洗涤、干燥得到沉淀二氧化硅产品;所述滤液中主要含有碳酸盐M2CO3、NH3或还有少量的NH4HCO3;所述可溶性硅酸盐M2O·xnSiO2、碳酸盐M2CO3中的M为碱金属元素Na或K,所述可溶性硅酸盐M2O·nSiO2中的n为其模数,n值在2.2~3.7。
所述过滤是采用真空过滤或压滤机过滤。所述干燥采用喷雾干燥、箱式干燥或气流干燥。所述箱式干燥后还进行了粉碎。
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