[发明专利]一种高纯二氧化硅及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种高纯二氧化硅的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向水玻璃溶液中通入臭氧，进行氧化反应，得到氧化反应液；

(2)所述氧化反应液经固液分离，得到反应原液；所述反应原液经恒温稀释，得到第一反应液；

(3)混合所述第一反应液、硫酸和反应原液，得到混合反应液；

(4)所述混合反应液经调节pH，得到二氧化硅悬浮液，所述二氧化硅悬浮液经后处理，得到所述高纯二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述水玻璃溶液的浓度为20～40wt％；

优选地，所述臭氧的浓度为0.05～15mg/L；

优选地，所述臭氧的通入时长为5～20min。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述固液分离为压滤；

优选地，所述压滤在助滤剂的作用下进行；

优选地，所述助滤剂包括珍珠岩或硅藻土；

优选地，所述压滤的滤布透气量为5～30mm/s。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述恒温稀释的温度为70～98℃；

优选地，所述第一反应液中水玻璃的浓度为5～16wt％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述硫酸的浓度为5～30wt％；

优选地，所述混合反应液的pH为7.0～9.5；

优选地，所述第一反应液与反应原液的质量比为0.1～0.5:1。

6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合包括：向第一反应液中同时加入硫酸和反应原液；

优选地，所述同时加入为匀速加入；

优选地，所述匀速加入的时长为60～110min；

优选地，所述混合过程中保持pH为7.0～9.5；

优选地，所述混合的温度为70～98℃。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述调节pH为使用浓度5～30wt％的硫酸进行调节；

优选地，所述调节pH至4.0～6.0；

优选地，所述后处理包括依次进行的固液分离、洗涤、浆化与干燥。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向浓度为20～40wt％的水玻璃溶液中通入浓度为0.05～15mg/L臭氧，持续通入时长为5～20min，进行氧化反应，得到氧化反应液；

(2)所述氧化反应液在珍珠岩或硅藻土的作用下进行压滤，压滤的滤布透气量为5～30mm/s，得到反应原液；所述反应原液经70～98℃恒温稀释，得到浓度为5～16wt％的第一反应液；

(3)向第一反应液中匀速加入浓度为5～30wt％硫酸和反应原液，时长为60～110min，所述第一反应液与反应原液的质量比为0.1～0.5:1，混合过程中保持pH为7.0～9.5，得到混合反应液；

(4)所述混合反应液经浓度5～30wt％的硫酸pH调节至4.0～6.0，得到二氧化硅悬浮液，所述二氧化硅悬浮液依次经固液分离、洗涤、浆化与干燥，得到所述高纯二氧化硅。

9.一种如权利要求1～8任一项所述高纯二氧化硅的制备方法得到的二氧化硅。

10.一种如权利要求9所述高纯二氧化硅在轮胎中的用途。