[发明专利]一种以石英尾砂为原料制备二氧化硅气凝胶的方法

摘要

本发明提供了一种以石英尾砂为原料制备二氧化硅气凝胶的方法，包括以下步骤：一、将石英尾砂经水洗、烘干、研磨和过筛后，与碳酸钠粉末研磨混合，煅烧后得到煅烧产物；二、将煅烧产物研磨、过筛后，将筛下物加入到热水中搅拌溶解，过滤取滤液，得到水玻璃；三、采用盐酸调节水玻璃的pH值，经溶胶‑凝胶反应，静置老化，得到水凝胶；四、滤去水凝胶中的自由水，采用无水乙醇置换残留水分，得到醇凝胶；五、采用三甲基氯硅烷的正己烷溶液浸泡醇凝胶，得到疏水改性的烷凝胶；六、干燥，得到二氧化硅气凝胶。本发明原料廉价易得，制备工艺条件温和，对设备要求低，从而使得二氧化硅气凝胶的生产成本大大降低，且制得的气凝胶具有良好的性能。

主权项

1.一种以石英尾砂为原料制备二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将石英尾砂依次经过水洗、烘干、研磨和过筛处理，得到石英尾砂粉末，然后将所述石英尾砂粉末与碳酸钠粉末按质量比(0.8～1.6)∶1研磨混合，得到混合粉末，之后将所述混合粉末置于马弗炉中煅烧，得到煅烧产物；步骤二、将步骤一中所述煅烧产物研磨后过筛，取筛下物，然后将所述筛下物加入到热水中搅拌溶解60min～150min，之后过滤取滤液，得到水玻璃；所述筛下物与热水的质量比为1∶(3～5)；步骤三、采用盐酸将步骤二中所述水玻璃的pH值调至3～5，静置20min～50min后得到水凝胶，然后将所述水凝胶在温度为40℃～60℃的条件下老化3d～5d，得到老化后的水凝胶；步骤四、对步骤三中所述老化后的水凝胶进行过滤，以除去水凝胶中的自由水，然后采用无水乙醇对残留于水凝胶表面及孔洞中的吸附水进行置换，得到醇凝胶；步骤五、将步骤四中所述醇凝胶浸泡于三甲基氯硅烷的正己烷溶液中，以进行疏水改性以及正己烷对乙醇的置换，洗涤后得到疏水改性的烷凝胶；步骤六、将步骤五中所述疏水改性的烷凝胶在室温干燥环境中风干24h，然后进行梯度干燥处理，得到二氧化硅气凝胶；所述梯度干燥处理过程中，各阶段干燥处理的温度依次为50℃、70℃、100℃和120℃，各阶段干燥处理的时间均为3h～5h；步骤二中所述热水的温度为60℃～90℃。