[发明专利]一种氧化硅填料的制造方法

说明书

本发明是关于氧化硅填料(Silica fillers)的制造方法。

通常氧化硅填料的制造方法多采用酸碱中和法，即，利用酸性溶液与硅酸钠(Na₂SiO₃，俗称水玻璃)的碱性溶液中和，并分离出其中的氧化硅填料(SiO₂)，例如美国专利第4707348号、英国专利561750号等即是。在台湾，此种产业的生产厂家主要有二：一为国联硅业化学股份有限公司，另一为台湾必丕志股份有限公司；为了降低成本，其所使用的酸液多为“废酸”，取出氧化硅填料后的液体则排出，而氧化硅填料多作为橡胶类的填料用。在这里所说的废酸为取自其他化学公司生产后的酸性溶液，中和反应完成后，中和产物排除。所得产品呈微小颗粒状，经压力过滤，使液体透过编织品(如布类)后，其余留存于布内的所得物即为氧化硅填料，经干燥、粉碎后为产品。用酸碱中和方法制备氧化硅由于使用大量废酸而造成污染环境，另外在把中和产物挤压过滤时，由于氧化硅粒度太小而要被水冲走一部分，而造成浪费。

曾经有人利用海水与硅酸钠(Na₂SiO₃)混合，可得到氧化硅填料，但因若干实际问题难以克服，迄今末见实施。

事实上，氧化硅填料的用途极广，甚至医药用如维他命片等也以它为载体，另如制做牙膏等的填料也是用SiO₂，最近，在若干高科技工业上，也多运用它。

本发明的目的在于克服已有技术污染环境的缺点，为了充分采用天源资源、降低成本；以及提高产品的回收率，从而提供一种用海水与硅酸钠做原料制备氧化硅填料的方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明所提出的方法是采用硅酸钠与“苦卤”(或生苦卤)经稀释后，予以混合，并将混合后的溶液采用毛细作用法，并借助吸水泡棉吸取其中大部份的水溶性液体，所得泥状氧化硅填料，经干燥、粉碎后即得备用产品。

本发明所说的“苦卤”或“生苦卤”是指如台湾制造盐总厂通宵精盐厂所得的苦卤，它是海水经通常的过滤、电透析及蒸发结晶，取出其中的NaCl盐后的其余液体即是苦卤，(实际上仅提取若干比例的盐量，因考虑排放量对环境的影响)；而在排放前，亦利用其中部份苦卤，再提取其中的氯化钾等，而后所排放的液体即为“生苦卤”。

卤水因经过过滤及电透析，其质地极为洁净，将它排除极为可惜，本发明以它为用料，应属可取。由于卤水是由海水中取出若干量的氯化钠(盐)、氯化钾，且氯化钠、氯化钾皆不与硅酸钠在常温、常压下作用，故在实际的提取卤水的过程中，其比例可确定在一定范围，因此其内含元素相当稳定，为一极佳用料。尤其是，氯化钠、氯化钾溶于水，由于卤水事先已提出若干比例(其比例可依该厂需要而定，提取越多，越有利于本发明的生产)，则，在氧化硅填料的混合液中的残留量将较少，因此可以得到较佳品质的氧化硅填料；尤其是，若从海水中提取氯化钠愈澈底，则所得的氧化硅填料中所含的杂质愈少。

将定量卤水与定量的硅酸钠混合搅拌时，即形成白色糊状，其中白色物经放大观察，其颗粒极微小，其余则为水溶性溶液，此一情形即硅酸钠中的氧化钠被卤水溶出。为达到充分搅拌的目的，将卤水及硅酸钠分别加水稀释(二者皆溶于水)，除易于充分搅拌混合外，这些水溶液在后述排除过程中较易施行，使氧化硅填料的纯度较高。

上述卤水与硅酸钠的混合比例因各地海水成分的不同，其混合前可先做少量测试，例如，取卤水二份，与具有玻美浓度为41·Be′的硅酸钠一份，各加若干倍水(如2-20倍)稀释、混合、形成白色混合液，待其沉淀，吸取上方呈透明状的水液，再加入若干份硅酸钠，若仍有白色氧化硅生成，即可再混入若干比例的硅酸钠，反之则再混入若干比例的卤水，如此检测直到没有白色沉淀出现为止，即可获得当时所使用的卤水与硅酸钠的最佳比例。因此用上述方式测试后以确定取当地卤水与硅酸钠混合最佳配比，即可以做大量的生产，以获取相当稳定的产物。

本发明卤水与硅酸钠溶液混合后，需将混合物中的水溶液排出，不能采取已有技术压力过滤法；本发明所专用的装置是设置一容槽，于容槽的底层设渗水薄膜或具有毛细作用功能的编织物，于其下方设吸水层，使水溶液经毛细作用迅速使渗水物润湿并向下渗出，而吸水层即迅速吸取编织物下方的水溶液，使混合物中的水溶液被部份排除，留在具有毛细作用功能的编织物上的白色产物，经过干燥、粉碎工艺，这些作法都是传统方法，即得所需产品。