CN113044850B - 一种硅溶胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硅溶胶的制备方法，包括：a)使粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐；b)使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；以及c)通过氨水调节所述硅溶胶初液的pH值至2～6，从而制得硅溶胶。以粉煤灰为原料进行技术构思，一方面能够低成本地制备硅溶胶，获得低成本、具有市场竞争力的硅溶胶制品，另一方面解决了粉煤灰固废的资源化消纳问题。
Description
技术领域
本发明涉及粉煤灰的资源化利用领域，具体涉及一种硅溶胶的制备方法。
背景技术
硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为mSiO2.nH2O。硅溶胶的用途极为广泛，可用作各种耐火材料粘结剂、玻璃纸防粘剂、矽钢片处理剂、显像管分散剂等，也用于涂料、薄壳精密铸造、催化剂制造及催化剂载体，等等。制备硅溶胶最常用的方法有离子交换法、单质硅一步溶解法、硅烷水解法等。原料及工艺成本偏高造成硅溶胶的市场售价居高不下。
CN 107188187 A公开了一种高纯硅溶胶的制备方法，采用二氧化硅和CaO粉体在1600℃以上共热-水淬-稀硫酸溶解的工艺流程，实现硅溶胶的制备。该发明未披露所用硫酸溶液的浓度及所得硅溶胶的质量浓度，该方案存在的突出问题是高温煅烧制备活性硅酸钙过程中能耗显著偏高。
CN 108411356 A和文献《天然硅灰石制备稳定硅溶胶试验研究》公开了一种利用假硅灰石(较高结晶度的无水硅酸钙CaSiO3)制备硅溶胶的方法。其基本思路为：硅灰石粉中加入13-16倍质量的水，30℃-50℃搅拌状态下按照Ca：SO4 2-＝1:1加入浓硫酸，搅拌反应一定时间以实现硅灰石中Si元素的溶出分离。该方法存在Si元素回收率不高(<70％)；所得稀溶胶二氧化硅浓度仅2％，再经浓缩至30％过程中面临蒸发能耗较高的问题。
硅溶胶制备过程中，面临二氧化硅遇酸易过度聚合而胶凝沉降的共性问题。解决思路通常为：增大硅溶胶制备体系的稀释倍数以抑制SiO2的过度聚合；如以水玻璃为原料离子交换法生产硅溶胶时一般将SiO2浓度稀释至3％左右，离子交换法去除Na离子后再重新浓缩至SiO2含量30％以上；稀释-再浓缩过程意味着大量的水耗和能耗。
粉煤灰是一种富硅的工业固体废弃物，其资源化利用过程中硅元素的产品化问题直接影响粉煤灰的消纳效率。粉煤灰酸法提铝之后的废渣中硅元素进一步富集(60wt.％-80wt.％)，可以作为硅溶胶制备的硅源。
CN 108314464A公开了一种利用粉煤灰制备硅溶胶的方法，具体地，将粉煤灰和Na2CO3混合均匀后在马弗炉中煅烧，将煅烧后的粉末分散在酸溶液中搅拌后，使用真空抽滤过滤固体颗粒，取滤液用碱溶液调节pH得到硅溶胶。其中，所述的酸溶液为盐酸溶液，浓度为2～5mol/L；所述的碱溶液为NaOH溶液，浓度为1～4mol/L；用碱溶液调节溶胶PH至10～11之间。该工艺采用较高浓度的盐酸溶液浸提粉煤灰与碳酸钠的共煅烧产物，势必有相当比例的二氧化硅发生缩聚进而引起过滤损失，同时，该专利中Si回收率未予以披露；所得滤液再经氢氧化钠调节pH，所得溶胶状物质应包含大量的Na+、Cl-离子，实质上不能称之为硅溶胶成品。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种硅溶胶的制备方法，以粉煤灰为原料进行技术构思，一方面能够低成本地制备硅溶胶，获得低成本、具有市场竞争力的硅溶胶制品，另一方面解决了粉煤灰固废的资源化消纳问题。
本发明的目的之二在于提供一种与上述目的之一相对应的硅溶胶。
为实现上述目的之一，本发明采用的技术方案如下：
一种硅溶胶的制备方法，包括：
a)使粉煤灰、优选经提铝处理的粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的含氧化合物、优选第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐；
b)使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；以及
c)调节所述硅溶胶初液的pH值至2～6，从而制得硅溶胶，
优选地，步骤c)中，通过氨水调节所述硅溶胶初液的pH值。
一种硅溶胶的制备方法，包括：
a)使粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的含氧化合物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐；
b)使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；以及
c)调节所述硅溶胶初液的pH值至2～6，从而制得硅溶胶。
一种硅溶胶的制备方法，包括：
a)使粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐；
b)使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；以及
c)通过氨水调节所述硅溶胶初液的pH值至2～6，从而制得硅溶胶。
一种硅溶胶的制备方法，包括：
a)使经提铝处理的粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的含氧化合物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐；
b)使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；以及
c)调节所述硅溶胶初液的pH值至2～6，从而制得硅溶胶。
一种硅溶胶的制备方法，包括：
a)使经提铝处理的粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐；
b)使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；以及
c)通过氨水调节所述硅溶胶初液的pH值至2～6，从而制得硅溶胶。
本申请的发明人在研究中发现，粉煤灰，尤其是粉煤灰经提铝处理后产生的富硅渣中硅元素绝大部分以无定形二氧化硅的形式存在，在强碱性溶液，例如NaOH的催化作用下可与第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物反应生成偏硅酸盐，例如与Ca(OH)2水热反应生成水合偏硅酸钙晶体沉淀，实现与NaOH溶液(循环使用)的分离。至此，粉煤灰中无定形二氧化硅经碱转化生成具有较高酸反应活性的水合偏硅酸钙，而水合偏硅酸钙可以作为制备硅溶胶的原料。
Si在酸性环境下易水解聚合成凝胶，为了得到高分散的硅溶胶，通常做法是降低酸浓度并提高液固比。本发明中，高活性的水合偏硅酸钙与浓盐酸可发生快速反应生成氯硅烷(HnSiCl4-n，n＝0,1,2,3,4)及其衍生物(如六氯二硅烷等)，反应方程式为：CaSiO3·mH2O+HCl→HnSiCl4-n+CaCl2+H2O。
氯硅烷类化合物本身极易水解生成二氧化硅凝胶和氯化氢，反应方程式为：HnSiCl4-n+H2O→SiO2·mH2O↓+HCl，二氧化硅凝胶的生成会造成固液分离困难及SiO2损失过量。本发明中浓盐酸环境中HCl近饱和，从而抑制了氯硅烷水解反应的进行，从而可在短时间内保持Si元素可溶性状态；但水合硅酸钙中结晶水的放出会造成液相中HCl浓度的稀释，导致氯硅烷水解趋势加重。为此，可通过添加浓硫酸的方式，CaCl2+H2SO4+2H2O→CaSO4·2H2O↓+2HCl，一方面使液相中Ca2+离子以CaSO4·2H2O形式沉淀分离出来并带走部分结晶水，另一方面，HCl的生成也将进一步提高液相中HCl浓度，从而有效抑制氯硅烷的水解。
本申请的发明人还发现，氯硅烷是在偏硅酸盐与盐酸接触之后才生成的。盐酸硫酸同时加入的话，会有部分硫酸直接与偏硅酸盐反应生成硅凝胶，从而导致硅溶胶收率大幅降低。因此，优选使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触。
根据本发明，提铝处理是本领域中的常规操作，例如但不限于酸法提铝。所得到的富硅渣中，无定形二氧化硅的含量为60wt％～80wt％。
根据本发明，得到的偏硅酸盐可以含有结晶水，也可以不含有结晶水，优选不含有结晶水。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述第IIA族金属选自Mg、Ca和Ba中的至少一种，优选为Ca。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述强碱性溶液选自NaOH、KOH、RbOH和CsOH中的至少一种的溶液，优选为NaOH溶液。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物的摩尔质量为所述粉煤灰中所含有的无定形二氧化硅的摩尔质量的0.5～1.5倍，优选为0.9～1.1倍。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述强碱性溶液的质量浓度为10wt％～50wt％，优选为20wt％～40wt％。
根据本发明，所述强碱性溶液的质量浓度可列举为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％以及它们之间的任意值。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述强碱性溶液的用量为使步骤a)的体系中的液固比达到1:1g/g～5:1g/g，优选为2:1g/g～4:1g/g。
根据本发明，粉煤灰中除含有无定形二氧化硅外，还含有莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅。在涉及到其它相关组分的用量时，若无特殊说明，均是以粉煤灰中的无定形二氧化硅的含量为基准的。
根据本发明，液固比是指强碱性溶液的质量与粉煤灰和第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物的总质量的比。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述反应的温度为80℃～125℃，优选为85℃～120℃，更优选为90℃～115℃，进一步优选为95℃～110℃。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述反应的时间为1h～10h，优选为2h～8h，更优选为3h～6h，进一步优选为3h～5h。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤a)中，所述反应在反应釜中进行，从而使得所述反应的压力为常压至自生压力。
根据本发明，反应结束后，固液分离，所得浓碱液收集回用，所得滤饼加水洗涤回收残碱，洗水(稀碱液)与浓碱液经调配后共同用于下一轮生产。经洗涤脱碱的滤饼(例如，以低结晶度的水合偏硅酸钙CaSiO3·nH2O为有效成分)再经烘干后留用。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤b)中，
在所述偏硅酸盐中加入所述浓盐酸，1min～10min，优选为1min～5min，更优选为1min～3min后，加入所述浓硫酸，保持1min～10min，优选为1min～5min，更优选为3min～5min后，进行固液分离，得到所述硅溶胶初液，之后再进行所述步骤c)。
根据本发明，所述浓盐酸和浓硫酸为工业上常用的化学试剂，所述浓盐酸的浓度一般在36％～38％，所述浓硫酸的质量浓度一般在98％左右。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤b)中，所述偏硅酸盐中的Si元素与所述浓盐酸中的Cl元素的摩尔质量的比为1：(3～6)，优选为1：(4～5)。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤b)中，所述偏硅酸盐中的金属元素与所述浓硫酸中的酸根离子的摩尔比为(0.8～1.2):1，优选为1:1。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述硅溶胶初液中，Si元素的质量分数为5％-25％，优选为10％-20％，更优选为10％-15％。
根据本发明，所述硅溶胶初液中，Si元素的质量分数可列举为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、以及它们之间的任意值。
在本发明的一个具体的实施方式中，将所述浓盐酸滴加到所述偏硅酸盐中后，立即高速搅拌，并在加入所述浓硫酸后，继续保持高速搅拌状态。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤c)中，将质量浓度为25％～30％的浓氨水滴加到所述硅溶胶初液中，待所述硅溶胶初液的颜色由黄绿色转变为无色时，改用去离子水与所述浓氨水的体积比为(0.5～2.0)：1，优选为(0.6～1.5)：1，更优选为(0.8～1.2)：1的稀氨水，直至所述硅溶胶初液的pH值为2～6。
在本发明的一个具体的实施方式中，在高速搅拌状态下进行上述滴加氨水的操作。
根据本发明，在滴加氨水的过程中产生大量白色烟雾，主要成分为氨气和氯化氢气体，可回收制成副产品氯化铵。
根据本发明，滴加的氨水导致最终制得的硅溶胶中残存有一定量的NH4 +和Cl-，可继续通过强酸性阳离子树脂和弱碱性阴离子树脂交替使用去除多余的NH4 +和Cl-离子，再经适度浓缩得到SiO2含量20％-40％的稳定硅溶胶产品。
为实现上述目的之二，本发明采用的技术方案如下：
一种根据上述的制备方法制得的硅溶胶。
在本发明的一些优选的实施方式中，SiO2的含量为15wt％-45wt％，优选为20wt％-40wt％。
根据本发明，SiO2的含量可列举为15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、33wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％以及它们之间的任意值。
本发明的有益效果至少在于：本发明所需原料均为廉价易得的无机材料，与常规硅溶胶生产工序相比，避免了高成本的单质硅粉或硅烷气的使用，且减轻了离子交换树脂的使用强度，且反应条件温和、操作简便；解决了硅溶胶制备过程中稀释倍数大、蒸发浓缩水耗和能耗偏高的问题。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围并不限于下述说明。
通过下述方法评价制得的硅溶胶的稳定性：将制得的硅溶胶在15-35℃环境下静置一年，若不发生胶凝、分层或沉淀，则认为制得的硅溶胶具有稳定性。
下述实施方式中，所采用的粉煤灰酸法提铝渣(或称富硅渣)中无定形二氧化硅的含量为65wt％。所采用的浓氨水的浓度为30％，所采用的稀氨水为去离子水与浓氨水的体积比为1:1的氨水。
实施例1
(1)将粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)中配入无定形二氧化硅(刨除莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅)摩尔质量0.9倍的CaO，充分混匀，再加入20％液碱(NaOH溶液)，液固比4:1。以上物料充分搅匀后装入反应釜，在110℃微正压下反应3h。反应结束后，固液分离，所得浓碱液收集回用，所得滤饼加水洗涤回收残碱，洗水(稀碱液)与浓碱液经调配后共同用于下一轮生产。滤饼烘干留用，经XRD检测，其主要物相为低结晶度的水合偏硅酸钙CaSiO3·nH2O。
(2)取(1)中所得以水合偏硅酸钙为有效成分的干燥粉末，按照摩尔质量Si：Cl＝1:4向其中加入质量分数38％的浓盐酸，立即高速搅拌，室温下反应3min，再按照Ca：SO4 2-＝1:1加入98％浓硫酸，保持搅拌反应5min后进行离心法固液分离，得到黄绿色澄清溶液和固体不溶物。所述黄绿色溶液中Si元素以液态氯硅烷类化合物形式存在，其中Si元素质量分数12.8％。
(3)取(2)中所得黄绿色溶液在高速搅拌状态下滴加浓氨水调节其pH值至溶液颜色消失，改用1:1稀氨水继续调节其pH值至pH＝2，得SiO2含量27.4％的硅溶胶初液。此过程中产生大量白色烟雾，水吸收得到氯化铵溶液。再通过强酸性阳离子树脂和弱碱性阴离子树脂交替使用去除残留的少量NH4 +和Cl-离子，再经浓缩得到pH＝3、SiO2含量30％的稳定硅溶胶产品。
实施例2
(1)将粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)中配入与无定形二氧化硅(刨除莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅)等摩尔质量的Ca(OH)2，充分混匀，再加入40％液碱(NaOH溶液)，液固比2:1。以上物料充分搅匀后装入反应釜，在90℃自生压力下密闭反应4h。反应结束后固液分离，所得浓碱液收集回用，所得滤饼加水洗涤回收残碱，洗水(稀碱液)与浓碱液经调配后共同用于下一轮生产。滤饼烘干留用，经XRD检测，其主要物相为低结晶度的水合偏硅酸钙CaSiO3·nH2O。
(2)取(1)中所得以水合偏硅酸钙为有效成分的干燥粉末，按照摩尔质量Si：Cl＝1:5向其中加入质量分数38％的浓盐酸，立即高速搅拌，室温下反应2min，再按照Ca：SO4 2-＝1:1加入98％浓硫酸，保持搅拌反应3min后进行离心法固液分离，得到黄绿色澄清溶液和固体不溶物。所述黄绿色溶液中Si元素以液态氯硅烷类化合物形式存在，其中Si元素质量分数14.6％。
(3)取(2)中所得黄绿色溶液在高速搅拌状态下滴加浓氨水调节其pH值至溶液颜色消失，改用1:1稀氨水继续调节其pH值至pH＝4，得SiO2含量31.2％的硅溶胶。此过程中产生大量白色烟雾，水吸收得到氯化铵溶液。再通过强酸性阳离子树脂和弱碱性阴离子树脂交替使用去除残留的少量NH4 +和Cl-离子，再经浓缩得到pH＝3.8、SiO2含量40％的稳定硅溶胶产品。
实施例3
(1)将粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)中配入无定形二氧化硅(刨除莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅)摩尔质量1.1倍的Ca(OH)2，充分混匀，再加入30％液碱(NaOH溶液)，液固比3:1。以上物料充分搅匀后装入反应釜，在100℃常压下反应5h。反应结束后固液分离，所得浓碱液收集回用，所得滤饼加水洗涤回收残碱，洗水(稀碱液)与浓碱液经调配后共同用于下一轮生产。滤饼烘干留用，经XRD检测，其主要物相为低结晶度的水合偏硅酸钙CaSiO3·nH2O。
(2)取(1)中所得以水合偏硅酸钙为有效成分的干燥粉末，按照摩尔质量Si：Cl＝1:4向其中加入质量分数38％的浓盐酸，立即高速搅拌，室温下反应1min，再按照Ca：SO4 2-＝1:1加入98％浓硫酸，保持搅拌反应4min后进行离心法固液分离，得到黄绿色澄清溶液和固体不溶物。所述黄绿色溶液中Si元素以液态氯硅烷类化合物形式存在，其中Si元素质量分数10.3％。
(3)取(2)中所得黄绿色溶液在高速搅拌状态下滴加浓氨水调节其pH值至溶液颜色消失，改用1:1稀氨水继续调节其pH值至pH＝6，得SiO2含量22％的硅溶胶初液。此过程中产生大量白色烟雾，水吸收得到氯化铵溶液。所述硅溶胶初液再通过强酸性阳离子树脂和弱碱性阴离子树脂交替使用去除残留的少量NH4 +和Cl-离子，再经浓缩得到pH＝4.5、SiO2含量28％的稳定硅溶胶产品。
实施例4
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于采用KOH替换实施例1中的NaOH，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数为11.2％；所得硅溶胶初液SiO2含量为24.0％。
实施例5
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于采用MgO替换实施例1中的CaO，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数为8.1％；所得硅溶胶初液SiO2含量为17.4％。实验表明，MgO活性远低于CaO，不能将Si元素全部转化为硅酸盐形式。
实施例6
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于采用等摩尔质量的Ca(OH)2替换实施例1中的CaO，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数为10.6％；所得硅溶胶初液SiO2含量为22.7％。
实施例7
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于“将粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)中配入无定形二氧化硅(刨除莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅)摩尔质量0.5倍的CaO”，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数为7.66％；所得硅溶胶初液SiO2含量为16.4％。
实施例8
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于“将粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)中配入无定形二氧化硅(刨除莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅)摩尔质量1.5倍的CaO”，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数为8.63％；所得硅溶胶初液SiO2含量为18.5％。
实施例9
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于实施例9中采用的NaOH溶液的浓度为15％，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数12.6％；所得硅溶胶初液SiO2含量27.0％。
实施例10
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于实施例10中采用的NaOH溶液的浓度为45％，结果表明：所得黄绿色氯硅烷溶液中Si元素质量分数为10.24％；所得硅溶胶初液SiO2含量为22.0％，Al、Na残留超标，硅溶胶产品稳定性不合格(稳定期小于3d)。
对比例1
(1)参照CN101786635A中实施例中的方法，利用粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)制备五水偏硅酸钠。
(2)取(1)中所得以五水偏硅酸钠为有效成分的干燥粉末，按照摩尔质量Si：Cl＝1:4向其中加入质量分数38％的浓盐酸，立即高速搅拌。浓酸环境下Si元素即刻发生胶凝沉淀，而Cl元素与Na元素结合生成NaCl，无法获得目标产物硅溶胶。
对比例2
(1)将粉煤灰酸法提铝渣(富硅渣)中配入无定形二氧化硅(刨除莫来石、刚玉等包含的晶态二氧化硅)摩尔质量0.9倍的CaO，充分混匀，再加入20％液碱(NaOH溶液)，液固比4:1。以上物料充分搅匀后装入反应釜，在110℃微正压下反应3h。反应结束后，固液分离，所得浓碱液收集回用，所得滤饼加水洗涤回收残碱，洗水(稀碱液)与浓碱液经调配后共同用于下一轮生产。滤饼烘干留用，经XRD检测，其主要物相为低结晶度的水合偏硅酸钙CaSiO3·nH2O。
(2)取(1)中所得以水合偏硅酸钙为有效成分的干燥粉末，按照摩尔质量Si：Cl＝1:4向其中加入质量分数38％的浓盐酸，立即高速搅拌，室温下反应8min后进行离心法固液分离，得到黄绿色澄清溶液和较多凝胶状固体，表明氯硅烷已经发生部分水解，生成了硅凝胶，造成硅的回收率大幅下降。所述黄绿色溶液中Si元素以液态氯硅烷类化合物形式存在，其中Si元素质量分数为6.90％，由此计算SiO2损失率约为46％。
(3)取(2)中所得黄绿色溶液在高速搅拌状态下滴加浓氨水调节其pH值至溶液颜色消失，改用1:1稀氨水继续调节其pH值至pH＝2，得SiO2含量为14.8％的硅溶胶初液。此过程中产生大量白色烟雾，水吸收得到氯化铵溶液。再通过强酸性阳离子树脂和弱碱性阴离子树脂交替使用去除NH4 +和Cl-离子，再经浓缩得到pH＝3、SiO2含量为30％的稳定溶胶体系，但此时体系中仍残留大量CaCl2未被去除，不能称之为合格的硅溶胶产品。
对比例3
按照实施例1中的方式制备硅溶胶，不同之处仅在于对比例3中，采用氢氧化钠调节其pH值至pH＝3，结果表明：采用氢氧化钠调节其pH虽然也能够实现对pH值的调节，得到目标pH之内的(即pH＝3-6)、SiO2含量为30％左右的稳定溶胶体系，但此时体系中仍残留有5％以上的NaCl未被去除，不能称之为合格的硅溶胶产品。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (15)
1.一种硅溶胶的制备方法，包括：
a）使粉煤灰在强碱性溶液的存在下与第IIA族金属的含氧化合物反应，之后经固液分离，得到偏硅酸盐，所述偏硅酸盐为水合偏硅酸盐；
所述第IIA族金属的含氧化合物的摩尔质量为所述粉煤灰中所含有的无定形二氧化硅的摩尔质量的0.5~1.5倍，所述反应的温度为80℃~125℃，所述反应的时间为1h~10h；
所述强碱性溶液的质量浓度为10wt%~50wt%，所述强碱性溶液的用量为使体系中的液固比达到1:1g/g~5:1g/g；
b）使所述偏硅酸盐依次与浓盐酸和浓硫酸接触，所述偏硅酸盐中的Si元素与所述浓盐酸中的Cl元素的摩尔质量的比为1：(3~6)，所述偏硅酸盐中的金属元素与所述浓硫酸中的酸根离子的摩尔比为（0.8~1.2）:1，之后经固液分离，得到包含氯硅烷类化合物的硅溶胶初液；所述硅溶胶初液中，Si元素的质量分数为5%-25%；
所述偏硅酸盐中的金属元素与所述浓硫酸中的酸根离子的摩尔比为（0.8~1.2）:1；
c）将质量浓度为25%~30%的浓氨水滴加到所述硅溶胶初液中，待所述硅溶胶初液的颜色由黄绿色转变为无色时，改用去离子水与所述浓氨水的体积比为（0.5~2.0）：1，调节所述硅溶胶初液的pH值至2~6，从而制得硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，
所述粉煤灰为经提铝处理的粉煤灰；和/或
所述第IIA族金属的含氧化合物为第IIA族金属的氧化物和/或氢氧化物；
和/或所述第IIA族金属选自Mg、Ca和Ba中的至少一种；和/或
所述强碱性溶液选自NaOH、KOH、RbOH和CsOH中的至少一种的溶液。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，所述第IIA族金属为Ca；和/或所述强碱性溶液为NaOH溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，
所述第IIA族金属的含氧化合物的摩尔质量为所述粉煤灰中所含有的无定形二氧化硅的摩尔质量的0.9~1.1倍；和/或
所述强碱性溶液的质量浓度为20wt%~40wt%，所述强碱性溶液的用量为使步骤a）的体系中的液固比达到2:1g/g ~4:1g/g。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，所述反应的温度为85℃~120℃；和/或所述反应的时间为2h~8h；和/或所述反应在反应釜中进行，从而使得所述反应的压力为常压至自生压力。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，所述反应的温度为90℃~115℃；和/或所述反应的时间为3h~6h。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a）中，所述反应的温度为95℃~115℃；和/或所述反应的时间为3h~5h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）中，在所述偏硅酸盐中加入所述浓盐酸，1min~10min，加入所述浓硫酸，保持1min~10min，进行固液分离，得到所述硅溶胶初液。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤b）中，在所述偏硅酸盐中加入所述浓盐酸1min~5min后，加入所述浓硫酸，保持1min~5min后，进行固液分离，得到所述硅溶胶初液。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤b）中，在所述偏硅酸盐中加入所述浓盐酸1min~3min后，加入所述浓硫酸，保持为3min~5min后，进行固液分离，得到所述硅溶胶初液。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）中，所述偏硅酸盐中的Si元素与所述浓盐酸中的Cl元素的摩尔质量的比为1：(4~5) ；和/或所述偏硅酸盐中的金属元素与所述浓硫酸中的酸根离子的摩尔比为1:1。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶初液中，Si元素的质量分数为10%-20%。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶初液中，Si元素的质量分数为10%-15%。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤c）中，所述去离子水与所述浓氨水的体积比为（0.6~1.5）：1，直至所述硅溶胶初液的pH值为2~6。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤c）中，所述去离子水与所述浓氨水的体积比为（0.8~1.2）：1的稀氨水，直至所述硅溶胶初液的pH值为2~6。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4343717A (en) * | 1980-02-08 | 1982-08-10 | Union Carbide Corporation | Process for the preparation of stable silica sol |
| JPS58110416A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-07-01 | Asahi Denka Kogyo Kk | シリカゾルの製造方法 |
| CN1048370A (zh) * | 1989-06-29 | 1991-01-09 | 济南槐荫化工总厂 | 硅溶胶生产工艺 |
| US5833940A (en) * | 1987-07-28 | 1998-11-10 | Enviroguard, Inc. | Production of soluble silicates from biogenetic silica |
| CN103539137A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-01-29 | 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 | 一种以粉煤灰为原料生产硬硅钙石的方法 |
| CN106745005A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-31 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法 |
| CN107188187A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-22 | 如皋市下原科技创业服务有限公司 | 一种高纯硅溶胶的制备方法 |
| CN108424206A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-08-21 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 粉煤灰酸法提铝残渣制备含硅复合肥的方法和含硅复合肥以及粉煤灰的利用方法 |
| CN109354029A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-19 | 山西大学 | 一种由粉煤灰制备介孔氧化硅的方法 |
-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4343717A (en) * | 1980-02-08 | 1982-08-10 | Union Carbide Corporation | Process for the preparation of stable silica sol |
| JPS58110416A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-07-01 | Asahi Denka Kogyo Kk | シリカゾルの製造方法 |
| US5833940A (en) * | 1987-07-28 | 1998-11-10 | Enviroguard, Inc. | Production of soluble silicates from biogenetic silica |
| CN1048370A (zh) * | 1989-06-29 | 1991-01-09 | 济南槐荫化工总厂 | 硅溶胶生产工艺 |
| CN103539137A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-01-29 | 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 | 一种以粉煤灰为原料生产硬硅钙石的方法 |
| CN106745005A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-31 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法 |
| CN107188187A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-22 | 如皋市下原科技创业服务有限公司 | 一种高纯硅溶胶的制备方法 |
| CN108424206A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-08-21 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 粉煤灰酸法提铝残渣制备含硅复合肥的方法和含硅复合肥以及粉煤灰的利用方法 |
| CN109354029A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-19 | 山西大学 | 一种由粉煤灰制备介孔氧化硅的方法 |
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