[发明专利]一种采用含硅矿物制备二氧化硅的方法及其应用

说明书

本发明公开一种采用含硅矿物制备二氧化硅的方法，涉及无机功能材料制备技术领域，本发明提供采用含硅矿物制备二氧化硅的方法，包括以下步骤：(1)在王水溶液中加入含硅矿物，进行超声处理后，过滤，得到滤饼和滤液；(2)将步骤(1)中制得的滤饼进行干燥，即制得二氧化硅。本发明还提供采用含硅矿物制备硅酸镁的方法及应用。本发明的有益效果在于：采用本发明的制备方法制备二氧化硅，制备过程中无需加热，且制得的二氧化硅具有较高的纯度和白度，可以用于硅酸镁的制备或其他工业的生产，本发明制得的硅酸镁对亚甲基蓝的最大吸附量为282mg/g。

技术领域

本发明涉及无机功能材料制备技术领域，具体涉及一种采用含硅矿物制备二氧化硅的方法及其应用。

背景技术

我国含硅矿石储量丰富，主要有硅藻土、利蛇纹石、凹凸棒石等，探明储量数十亿吨，主要分布在云南、吉林、江西、四川、甘肃等偏远地区，目前少量用作工业填料、建筑材料等低附加值领域，大部分尚未有效开发利用，因此，急需发展创新技术有效提纯优质硅资源，并开发高附加值下游产品，从而服务区域经济发展。

二氧化硅又称硅石。在自然界分布很广，如石英、石英砂等，二氧化硅又称硅石。在自然界分布很广，如石英、石英砂等。白色或无色，密度2.2～2.66，熔点1670℃(鳞石英)、1710℃(方石英)，沸点2230℃，相对介电常数为3.9。二氧化硅不溶于水，微溶于一般的酸，但溶于氢氟酸及热浓磷酸，能和熔融碱类起作用。

硅酸镁作为一种重要的精细化工产品，因其独特的层状结构、较大的比表面积，广泛应用于重金属吸附、防火保温、橡胶/涂料改性等领域。基于硅藻土中丰富的镁、硅资源，通过合适的有望制备成高附加值的硅酸镁材料。

专利CN103193236A在搅拌下将含氟盐酸滴加到硅藻土中，在30～50℃下进行酸化反应，酸化反应完全后，将酸化反应液抽滤，获得滤液即氟硅酸的盐酸溶液，再将氟硅酸的盐酸溶液减压蒸馏除去盐酸，获得浓缩液；然后向浓缩液中加入饱和碳酸氢铵水溶液，在10～90℃下进行氨化反应，氨化反应完全后，将氨化反应液过滤，滤饼用水洗涤后干燥，获得所述二氧化硅；所述硅藻土质量用量以SiO₂物质的量计，所述含氟盐酸质量用量以HF物质的量计，所述硅藻土中的SiO₂与含氟盐酸中HF投料物质的量之比为1:6～7，所述硅藻土中的SiO₂与饱和碳酸氢铵水溶液中碳酸氢铵物质的量之比为1:6～7。现有技术中采用二氧化硅矿物制备SiO₂时，需要对反应原料进行加热，为反应提供能量，但是不适宜规模化应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于现有采用含硅矿物制备SiO₂时，需要对反应原料进行加热，提供一种无需加热的采用含硅矿物制备二氧化硅的方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种采用二氧化硅矿物制备二氧化硅的方法，包括以下步骤：

(1)在王水溶液中加入含硅矿物，进行超声处理后，过滤，得到滤饼和滤液；

(2)将步骤(1)中制得的滤饼进行干燥，即制得二氧化硅。

有益效果：采用本发明的制备方法制备二氧化硅，制备过程中无需加热，且制得的二氧化硅具有较高的纯度和白度，可以用于硅酸镁的制备或其他工业的生产。

优选的，所述步骤(1)中超声处理时间为0.5-6h，超声处理功率为10-1000W。

优选的，所述步骤(1)中二氧化硅矿物的质量为王水溶液质量的1-10％。

优选的，所述含硅矿物包括硅藻土、利蛇纹石或凹凸棒石。

本发明所要解决的技术问题之二在于现有含硅矿物制备硅酸镁时，存在杂质较多的现象，提供一种采用二氧化硅矿物制备硅酸镁的方法。