[发明专利]一种烟化二氧化硅的制造方法

说明书

本发明涉及烟化二氧化硅即含二氧化硅93％以上粗的非纯二氧化硅的制造方法。    

烟化二氧化硅(fumed SiO₂，含二氧化硅93％以上的非纯二氧化硅)的制造目前采用酸碱接触法，即使硅酸钠加水成液状，然后加入适量的酸类(如硫酸或盐酸)，经充分搅拌后，形成乳白色液，随后，停止搅动，经分离后，得到白色糊状物，再将该白色糊状物干燥、粉碎、研磨，形成白色粉状物，即得烟化二氧化硅，该烟化二氧化硅作为补强剂使用。此法所获得的二氧化硅仍呈酸性(PH值为约5.5-6.5)，其成分为：二氧化硅(SiO₂)93-95(重量)％，水分约为6(重量)％，氯0.1(重量)％以下，氧化镁、氧化钙等各0.1(重量)％以下。

上述酸碱接触法是使用酸如硫酸去中和硅酸钠的稀释液。由于硅酸钠中含有约50.89％的氧化钠(Na₂O)，它与酸碱接触后在搅拌时会发生高热，随后散发出带酸性具有毒性、恶臭的二氧化硫气味，有害于人畜；并且硫酸为强酸，在搬运和操作中对工作人员有危险性；被中和后的酸碱混合液排放时又对环境造成污染。在近代人类环保日见高涨之下，此种工艺理应加以改进。

二氧化硅是一种极佳的补强剂，其用途甚广，但上述工艺所制的二氧化硅是含酸性的二氧化硅(烟化二氧化硅，俗称

白烟)会产生抗亲和性，当使用该含酸性二氧化硅(烟化二氧化硅)的产品(如轮胎、白纸等)在使用一段时间后会出现剥落、易碎等现象。

目前除用上述酸碱接触法生产二氧化硅(烟化二氧化硅)外，尚无任何经济、可大量生产的制造方法。

本发明的目的在于提供一种烟化二氧化硅的制造方法，特别是提供一种以最经济、可大量生产方式生产偏碱性的烟化二氧化硅(fumed SiO₂含二氧化硅93％以上的非纯二氧化硅)的方法，增进其下游商品质量。

本发明目的是这样达到的：在常温、常压下，使硅酸钠与海水一起混合搅拌后，分离出白色物质，再将该白色物质加工即得粉状烟化二氧化硅产品，其中，硅酸钠与海水混合的重量比例为1∶50～100，最佳混合比例为1∶60；硅酸钠在与海水混合搅拌前可先溶于淡水；分离出的白色物质可用淡水洗涤后再行加工成粉状烟化二氧化硅产品。

本发明方法具有显著的效果：由于使用海水，工艺简单，成本低，可大量生产；又无造成环境污染的排放物；由于产品不呈酸性，能提高其下游产品的质量。

以下结合附图对本发明进行详细说明。

附图1是本发明烟化二氧化硅的制造方法流程方块图。

本发明方法是在常温常压下使硅酸钠(Na₂SiO₃)与海水一起混合搅拌后分离出二氧化硅的方法，所用海水是一般海洋中的清净海水，其所含物质除水外，还含有如下成分(重量％)：硫酸盐0.2714，氯1.9353％，钠1.0760，镁0.1294，钙0.0387，钾0.0142，溴0.0067，锶0.0008，硼0.0004，氟化物0.0001等。

硅酸钠Na₂SiO₃可分解成氧化钠(Na₂O)及二氧化硅(SiO₂)。

本发明烟化二氧化硅的制造方法见附图1。在常温、常压下，将原料硅酸钠中加入淡水混合搅拌，形成流动性良好的硅酸钠液体备用，再加入为硅酸钠重量的50～100倍，最好为60倍的海水与上述液体一起混合，充分搅拌，此时硅酸钠中的氧化钠溶于海水中，而析出不溶于海水的二氧化硅，亦即经充分搅拌后使其静止，即形成可分离的白色物质及含有氧化钠的海水。该白色物质即为二氧化硅及少量残余氧化钠等。

将上述白色物质分离出来后，可在其中加入淡水搅拌，以对该白色物质进行洗涤，由于氧化钠溶于水而二氧化硅不溶于水，加入淡水使残留氧化钠除去，因此，再经分离后，可分离出纯净白色物质及溶出水液，该纯净白色物质经加工即为含二氧化硅纯度较高的烟化二氧化硅，在供某些PH值要求不高的产品使用时，也可不必再用淡水洗涤；水液则含有与水溶合的残留氧化钠和其它物质。这种作为纯净白色物质的烟化二氧化硅具有很高纯度的二氧化硅，经测得其PH值呈微偏碱性。将上述纯净白色物质以惯用方式脱水、干燥、粉碎、研磨后即得烟化二氧化硅产品，当然对纯净白色物质也可以其它惯用方式使之形成粉状的烟化二氧化硅。