[发明专利]一种超微细二氧化硅粉体材料制备工艺

说明书

所属技术领域

本发明属于化学工程类的化工新材料行业领域，具体是一种超微细二氧化硅粉体材料制备工艺。

技术背景

国内超微细二氧化硅粉体材料制备只局限于气相合成法制备，制备出的超微细二氧化硅粉体材料具有粒度分布窄(5-40nm)、高纯度和高白度的优点，但由于产能低(国内目前最大产能50吨/年)，能耗高，售价高(7万元/吨以上)，制约了其在橡胶、涂料、油漆等工业领域的推广应用。随着我国制造业的高速发展和产业升级，国内市场对超微细二氧化硅粉体材料需求量快速上升，目前只能依靠进口。因此国家已将超微细二氧化硅粉体材料的制备技术列入重点科技攻关计划。

本发明利用我国产量巨大的煅烧高岭土为原料，用化学法溶出均匀分布于高岭土中的矿物质，使高岭土颗粒形成蜂窝空心颗粒结构，经水洗除质，脱水，干燥后，用超声波气流粉碎，制备出二氧化硅含量在99％以上，白度大于94，粒径在40-100nm的超微细二氧化硅粉体材料，可应用于橡胶、涂料、油漆等众鑫领域具有性能好、成本低、售价低的优势(2-3万元/吨)。

缓解超微细二氧化硅粉体材料大量依靠进口的局面，推动下游行业技术进步和产业升级。

本发明工艺路线：

工艺三步法生产，采用高温煅烧高岭土(不含有机成分)为原料，经加热酸解矿物质，水洗、脱水和干燥过程，制备出蜂窝状二氧化硅粉体材料，再经超声气流粉碎制备成超微细二氧化硅粉体材料

实施例

高温煅烧高岭土及盐酸

1、煅烧高岭土：要求二氧化硅含量大于50％，经900度高温煅烧，粒度在1000目以上。

2、盐酸：要求含量大于20％，透明无杂质及沉淀。

(1)取盐酸加水调至8％浓度盐酸液300升，加入符合要求的高岭土粉100kg，加热至90度，保温酸解8小时。

(2)经酸解后，高岭土中所含矿物质已与盐酸反应，形成溶于水的盐酸盐，经脱水、去离子洗涤和干燥处理，制备出含量大于99％的蜂窝状二氧化硅粉体，分离出盐酸液。

(3)盐酸液成分主要为过量盐酸和生成的无机盐酸盐，经氧化钙中和处理后，形成氯化钙沉淀和水，经过滤回收氯化钙可作为工业原料，水同时能实现达标排放。

(4)蜂窝状二氧化硅粉体经过1Mpa超声气流粉碎，制备出超微细二氧化硅粉体材料，粒径在40至100nm，白度大于94的成品，经包装出售。