CN1145889A - 二氧化硅和硫酸铝或明矾的含水悬浮液，其制备方法和应用 - Google Patents

二氧化硅和硫酸铝或明矾的含水悬浮液，其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及沉淀二氧化硅、硫酸铝含水悬浮液，所述的含水悬浮液的pH低于4，它的干物质含量是10-50％(重量)，在静置48小时后含水悬浮液呈凝胶状，所述的凝胶在轻微剪应力下是可逆的。本发明还涉及制备这些悬浮液的方法及其应用，尤其是在水泥浆、砂浆和混凝土方面的应用。

Description

二氧化硅和硫酸铝或明矾的含水悬浮液， 其制备方法和应用
本发明涉及二氧化硅，具体地是沉淀二氧化硅，和铝化合物，具体地是硫酸铝或明矾的新型含水悬浮液，及其制备方法。
本发明还涉及应用，具体地是在以水泥和水，砂浆和混凝土为主要组分的水泥浆方面的应用。
在很多方面，特别是造纸和混凝土工业中都使用二氧化硅含水悬浮液。
对于这些不同的应用来说，尤其是在混凝土方面的应用，都对具有高的干物质含量的悬浮液感兴趣。然而，这样的悬浮液通常具有过高的粘度，这尤其使得泵送困难，因此，降低了工业应用的可能性。
此外，这些悬浮液，特别是高粒度的二氧化硅悬浮液，在储存过程中有沉积或倾析的趋势。事实上经常观察到，在储存几天之后，在缺少干物质的流体浆上生成一层很硬的层。这时往往不可能将二氧化硅再制成悬浮液或得到容易泵送，因此在工业上可使用的均匀、粘度足够低的浆体。
本发明的具体目的是提出新的没有上述缺陷的含二氧化硅的含水悬浮液。
于是，本发明的主要目的在于含二氧化硅，优选地是沉淀二氧化硅的含水悬浮液(或浆体)，这种悬浮液在静置时具有生成凝胶的能力，这就避免了在储存过程中产品的沉积或倾析，从而保证该悬浮液在数星期，甚至数月都是稳定的，即在这样的期限里悬浮液基本上保持其均匀性。所生成的凝胶在低应力下还是完全可逆的：这样，在低剪切(应)力或搅拌下，所述的凝胶转变成均匀、低粘度，因此易于泵送的悬浮液。
本发明的悬浮液是二氧化硅和铝化合物的含水悬浮液，所述的铝化合物选自硫酸铝、碱式硫酸铝、明矾和它们的混合物，其特征在于所述的悬浮液的pH小于4，而干物质的含量是10-50％(重量)，其特征还在于在静置48小时之后，所述的悬浮液呈凝胶状，所述的凝胶在低剪应力下是可逆的。
本发明悬浮液中干物质含量是10-50％(重量)，优选地是15-45％(重量)。例如，所述的含量是20-40％(重量)。
本发明悬浮液的pH(根据ISO787/9标准测定的(在水中5％悬浮液的pH))低于4，优选地低于3.5，例如低于3。这个pH一般还至少是2，尤其是至少为2.2。
所述的悬浮液有利地含有二氧化硅(以无水二氧化硅表示)1-49％(重量)，优选地是3-35(重量)。这个含量可以是5-30％(重量)，尤其是8-20％(重量)。
所述的悬浮液有利地含有铝化合物(以无水铝化合物表示)1-49％(重量)，优选地是3-40(重量)。这个含量可以是5-35％(重量)，尤其是10-30％(重量)。
根据本发明的一种实施变例，所述的含水悬浮液中二氧化硅含量是11-20％(重量)和/或铝化合物含量(以无水铝化合物表示)是21-30％(重量)。
在本发明悬浮液中含有的铝化合物选自硫酸铝，明矾和它们的混合物。
关于明矾，人们可以理解为通式是MAI(SO4)2·12H2O(其中例如M＝锂、钠或钾)的硫酸铝与碱金属硫酸盐的复合物。一价铵或铊基也可以与硫酸铝生成明矾。
更有利地，铝化合物是硫酸铝。
所述的硫酸铝可以来自无水硫酸铝(Al2(SO4)3)或水合硫酸铝(具体地，化学式是Al2(SO4)3·14H2O或Al2(SO4)3·18H2O)。
还可能涉及选自例如下述化学式的碱式硫酸铝：
[AlA(OH)B(SO4)C(H2O)E]nn是正整数A等于1，B是0.75-2，C是0.5-1.12，当硫酸盐是固体时，E是1.5-4，当硫酸盐呈水溶液时，E大于4，以及B+2C＝3。例如可能涉及在US-A-4877597中描述的碱式硫酸铝。
还可能涉及选自例如下述化学式的碱式硫酸铝：
AlA(OH)B(SO4)C(SiOX)D(H2O)EA等于1，B是0.75-2，C是0.3-1.12，D是0.005-0.1，2＜X≤4，当硫酸盐是固体时，E是1.5-4，当硫酸盐呈水溶液时，E高于4，以及3＝B+2C+2D(X-2)。例如可能涉及在US-A-4981675中描述的碱式硫酸铝。
如果本发明悬浮液中含有的二氧化硅可以具体地选自煅制二氧化硅、沉淀二氧化硅、主要含二氧化硅的二氧化硅的化合物，它们选自于硅铝酸盐，例如由Rhone-Poulenc公司销售的Tixosil28，蒙脱石或蒙脱石类型的镁的硅酸盐和它们的混合物，优选地使用至少一种沉淀二氧化硅作为二氧化硅。
关于沉淀二氧化硅，在这里应理解为由碱金属硅酸盐与酸(一般是无机酸)，在适宜的沉淀介质pH，具体是碱性、中性或有点酸性的pH条件下进行反应，由沉淀所得到的二氧化硅；制备二氧化硅的方式可以是任意的(将酸加入硅酸盐槽底液中，将全部或部分酸或硅酸盐同时加入到水或硅酸盐溶液的槽底液中等)，这种操作方式依据所希望得到的二氧化硅类型进行选择；从沉淀步骤出来，一般按照任何已知的方法进行二氧化硅与反应介质的分离步骤，例如压滤或真空过滤；这样回收到滤饼，如有必要应洗涤滤饼；这种滤饼或许在打碎后采用任何已知的方法进行干燥，具体地采用雾化干燥，然后或许磨细和/或粘结(团聚)。
在下面的说明书中，比表面BET是采用下述方法测定的：在“The journal of the American Chemical Society，Vol.60，p.309，2，1938”中描述的BRUNAUER-EMMET-TELLER方法，这种方法相应于NFT45007标准(1987，11)。
比表面CTAB是根据标准NFT45007(1987，11)(5.12)测定的外表面。
最后可明确指出：所给出的孔体积是采用汞孔隙仪测定的，孔的直径是由WASHBURN关系式，以及θ接触角等于130°和γ表面张力等于484达因/厘米计算出来的(MICROMERITICS9300孔隙仪)。
适用于本发明悬浮液的二氧化硅的优选分散和解聚集能力可以用特定的解聚集试验进行定量测定。
解聚集试验是根据下述方案进行的：
通过对预先用超声波解聚集的二氧化硅悬浮液进行粒度测定(采用激光衍射)可以了解聚结体的粘着；这样测定了二氧化硅的解聚集能力(0.1至几十微米的物体断裂)。采用配备了直径19毫米探测器的VIBRACELL BIOBLOCK sonificateur(600W)进行超声解聚集。粒度测定是在SYMPATEC粒度计上用激光衍射进行的。
在制丸机中(高6厘米，直径4厘米)称量2克二氧化硅，并用交换水将其补充到50克：这时采用磁搅拌2分钟制成均匀的4％二氧化硅的含水悬浮液。然后，如下述那样进行超声解聚集：将探测器浸没长度达4厘米，调节其功率以便使表度盘指针偏转指示20％(这相应于探测头发出的能量为120瓦/平方厘米)。进行解聚集420秒钟。然后，在往粒度测定槽中加入已知体积(以毫升表示)的均匀悬浮液后进行粒度测定。
所得到的平均直径值Φ50是：二氧化硅的解聚集能力越高其值越低。还测定了其比(10×加入的悬浮液体积(以毫升计)/采用粒度测定法测定的悬浮液的光密度(这个光密度是20数量级)。这个比是细粒比例的标号，即采用粒度测定法未测定到的小于0.1微米微粒的比例。这个比例称之超声波解聚集因子(FD)，其数值随着二氧化硅解聚集能力升高而增长。
在本发明的悬浮液中，优选地含有的沉淀二氧化硅一般地具有比表面CTAB为50-250平方米/克，尤其是100-240平方米/克。
本发明的悬浮液有利地含有沉淀二氧化硅，它们具有非常好的分散能力和解聚集能力。
这时可以使用比如在EP0520862专利申请中描述的沉淀二氧化硅。具体地，这种沉淀二氧化硅(S1)优选地呈基本是球形的小球状，它的比表面BET为140-200平方米/克，比表面CTAB为140-200平方米/克，如由孔直径为175-275埃(A)孔所构成的孔体积的孔分布是，至少50％，例如至少60％孔体积是由直径小于或等于400埃的孔所构成的(优选地，平均大小至少80微米，例如至少100微米)。这些小球具有的超声解聚集因子(FD)高于5.5ml，平均直径(Φ50)在超声解聚集后低于5微米。
还可以使用一般呈粉末、颗粒或基本是球形的小球状的沉淀二氧化硅作为具有极好分散和解聚集能力的二氧化硅，它们选自：
-沉淀二氧化硅(S2)，它具有：
-比表面CTAB为140-240米2/克，
-超声解聚集因子(FD)高于11ml，例如高于12.5ml，
-在超声解聚集后的平均直径(Φ50)低于2,5微米，特别是低于2.4微米，例如低于2.0微米；
-沉淀二氧化硅(S3)，它具有：
-比表面CTAB为140-240米2/克，
-比如由直径175-275埃的孔所构成的孔体积的孔分布是，不到50％，例如不到40％的孔体积由直径低于或等于400埃的孔构成，
-超声解聚集因子(FD)高于5.5ml，
-平均直径(Φ50)在超声解聚集后低于5微米；
-沉淀二氧化硅(S4)，它具有：
-比表面CTAB为100-140米2/克，
-平均直径(Φ50)在超声解聚集后低于2.8微米，尤其是低于2.7微米，例如低于2.5微米，
-一般地，超声解聚集因子(FD)高于3.0ml；
-沉淀二氧化硅(S5)，它具有：
-比表面CTAB为100-140米2/克，
-比如由直径为175-275埃的孔所构成的孔体积的孔分布是，55％以下，优选地50％以下，例如40％以下的孔体积是由直径低于或等于400埃的孔构成的，
-平均直径(Φ50)在超声解聚集后低于4.5微米，特别是低于4微米，例如低于3.8微米，
-一般地，超声解聚集因子(FD)高于3.0ml。
在本发明悬浮液中含有的二氧化硅，特别是沉淀二氧化硅可以是细粒的，尤其在磨碎(例如湿磨碎)或超声解聚集之后更是如此。
然而，使用铝化合物，具体是硫酸铝，还能使不很细的，相反地具有粗粒度的二氧化硅悬浮液稳定，所述的粒度具体如d10为4-10微米，d50为15-30微米，d90为50-100微米。d10表示颗粒直径，如10％总二氧化硅颗粒的内径；同样地，d50(分别地，d90)表示颗粒直径，如50％(分别地90％)的总二氧化硅颗粒的内径。这些粒度测定最好是在粒度计CILAS上用激光衍射进行。值得指出的是，这样的二氧化硅悬浮液在不加铝化合物的条件下，在储存不到一星期之后倾析并导致生成沉淀，这种沉淀不容易再分散，机械搅拌尤其不易将其再分散。
本发明悬浮液的一个重要特征是在静置后生成凝胶的能力；这就避免了在储存过程中出现沉降或倾析的现象，从而保证悬浮液在数星期或者甚至数月(具体地至少3个月)都是稳定的；在这样的期限内悬浮液基本上保持其均匀性。于是，根据本发明，悬浮液在静置48小时之后，优选地已经在静置24小时之后，甚至在静置仅仅2小时之后呈凝胶状，这种凝胶在轻微的剪应力作用下是可逆的。
优选地，悬浮液在静置24小时后呈凝胶状，这种凝胶在剪应力1S-1下1分钟所测定的粘度(V1)高于0.6Pa·S，优选地高于1.5Pa·S，尤其高于2.0Pa.S(一般地低于25Pa·S)。
说明在静置后本发明悬浮液凝胶特性的操作方式如下：
在CONTRAVES的RHOMAT Z115流变仪MS125或MS145测量室中加入所述的凝胶；施加剪应力500S-1达1分钟，以便破坏所述的凝胶；然后在24小时再生成凝胶，同时注意用一层密封塑料膜覆盖所述的测量室，以便防止凝胶可能的脱水；在24小时之后，可以进行下述的操作：
-在受到剪应力为1S-1达1分钟后进行粘度(V1)测定；其测定值随悬浮液形成凝胶趋势越强而越高；
-然后在受到剪应力为50S-1达1分钟后进行另外的粘度(V2)测定；其测定值随凝胶越脆而越低；本发明悬浮液一般具有的粘度V2是0.05-0.4Pa·S；
-最后，在受到剪应力为500S-1达1分钟后进行另外的粘度(V3)测定；其测定值随悬浮液泵送能力越高而越低；本发明悬浮液一般具有的粘度V3为0.03-0.35Pa·S。
本发明悬浮液所呈现的凝胶形式，在静置48小时后(优选地已经在静置24小时后，甚至在静置仅仅2小时后)，在低应力下是可逆的：这样，它在低剪应力作用下转变成均匀、低粘度的，因此是很容易泵送的悬浮液；尤其是，所述的凝胶是这样的：在500S-1剪应力下1分钟使凝胶转变成在剪应力50S-1下1分钟测定的粘度(Vr)为至多0.35Pa·S，优选地至多0.30Pa·S，例如至多0.25Pa·S的悬浮液。
测定这种粘度(Vr)的操作方式如下。
在CONTRAVES的RHEOMAT Z115流变仪MS125或MS145测量室中加入所述的凝胶；施加剪应力500S-1达1分钟，以便破坏所述的凝胶；然后在施加剪应力50S-1达1分钟后测定所得到的产品的粘度(Vr)。
值得指出的是，不使用表面活性剂，如阴离子、阳离子、两性的或非离子的表面活性剂，就可以得到本发明悬浮液的特性和性质。这样，优选地而非强制地，本发明悬浮液不含有表面活性剂。
本发明的另一个目的在于上述悬浮液的制备方法。
本发明悬浮液或许可以采用包括下述步骤的方法制备：在搅拌(特别是机械搅拌)下将铝化合物的水溶液，具体是硫酸铝水溶液与主要含二氧化硅的二氧化硅化合物，和优选地与如上所述的沉淀二氧化硅进行混合，所述的沉淀二氧化硅呈粉末、颗粒或基本是球形的小球状，优选地是S1至S5沉淀二氧化硅。
本发明悬浮液还可以采用下述的方法制备：该方法包括在搅拌下让二氧化硅的含水悬浮液与所述的呈粉末状的铝化合物，或许还有水进行混合。任何类型的二氧化硅含水悬浮液都可以使用，如沉淀二氧化硅含水悬浮液，通常称之二氧化硅溶胶的二氧化硅胶体悬浮液，这种胶体悬浮液例如可以通过在离子交换树脂上过滤硅酸钠得到，或者主要含有如上面定义的二氧化硅的二氧化硅化合物的含水悬浮液。
具体地，这种方法包括，在沉淀二氧化硅含水悬浮液中，在机械搅拌下，加入例如无水的或优选地水合的粉末硫酸铝，或许还加入水，然后继续搅拌所得到的混合物。
最后，可以采用如下方法制备本发明悬浮液：该方法包括在搅拌下，让二氧化硅含水悬浮液，或许还有水，与所述的铝化合物溶液混合，后者的温度为15-130℃。具体地，这种方法包括在机械搅拌下将沉淀二氧化硅含水悬浮液，或许还有水，与(无水或优选地水合的)硫酸铝溶液混合，其溶液的温度是15-30℃，或优选地95-130℃(具体地是在这个温度下在其结晶水中熔化的水合硫酸铝)，特别是100-120℃。
在使用二氧化硅含水悬浮液的制备方法中，这种悬浮液或许可以通过搅拌(具有地是机械搅拌)使固体状的二氧化硅，尤其是S1至S5的沉淀二氧化硅悬浮在水中得到。
在使二氧化硅悬浮在水中的这个步骤之后，可以机械打碎悬浮液。在打碎机/混合器中进行这种机械打碎(或反絮凝作用)。一般地联合进行化学打碎与机械打碎，在打碎机/混合器中加入铝酸钠，优选地，一般同时还加入酸(具体地如硫酸之类的无机酸)，以便使悬浮液的pH仍是6-7，Al/SiO2重量比是1000-3300ppm。一旦加完所述的物质，或许可以继续机械打碎。
在打碎步骤或在水中制备悬浮液的步骤之后(如不使用打碎步骤的话)，可以进行湿磨碎或对所得到的悬浮液超声解聚集。
可以让通过悬浮液通过胶体磨类型的磨碎机或球磨机进行湿磨碎。
可以用高功率超声波探测器让悬浮液受到超声波(超声作用)作用而进行超声解聚集。
然而，非常优选地，通过使用沉淀二氧化硅含水悬浮液的方法可以制备本发明悬浮液，所述的含水悬浮液是通过机械打碎(具体地是在打碎机/混合器中)来自二氧化硅沉淀反应的滤饼得到的，其反应具体是让碱金属M硅酸盐与酸化剂进行作用。
酸化剂和硅酸盐是以其本身为人们所清楚知道的方式进行选择的。
一般地，使用诸如硫酸、硝酸或盐酸之类的强无机酸，或诸如乙酸、甲酸或碳酸之类的有机酸作为酸化剂。
酸化剂可以是稀的或浓的；其当量可以是0.4-36N，例如0.6-1.5N。
具体地，在酸化剂是硫酸的情况下，其浓度优选是40-180克/升，例如60-130克/升。
另外，可以使用任何现有形式的硅酸盐作为硅酸盐，例如偏硅酸盐、焦硅酸盐，有利地是碱金属M硅酸盐，其中M是钠或钾。
碱金属M硅酸盐的常用浓度(以SiO2表示)是40-330克/升，例如60-300克/升，尤其是60-250克/升。
一般地，使用硫酸作为酸化剂，硅酸钠作为硅酸盐。
在使用硅酸钠的情况下，它一般具有SiO2/Na2O的重量比是2-4，更优选地是3.0-3.7。
根据本发明第一种有利的实施方式，可采用包括下述步骤的方法得到滤饼：
(A)碱金属M硅酸盐与酸化剂作用的二氧化硅沉淀反应，对于该反应：
①制备起始槽底液，它含有参加反应的碱金属M硅酸盐总量中的至少一部分以及电解质，在所述的起始槽底液中硅酸盐浓度(以二氧化硅表示)低于100克/升，在所述的起始槽底液中电解质浓度低于17克/升，
②在所述的槽底液中加入酸化剂，直至反应介质的pH值达到至少约为7，
③在反应介质中加入酸化剂，必要时同时加入所述量的碱金属M硅酸盐，
(B)过滤反应混合物，以便回收滤饼，所述滤饼的干物质含量是8-40％(重量)。
在起始槽底液中硅酸盐和电解质的低浓度在这里是重要的条件。
在这种实施方式中，按如下方式进行。
首先制备槽底液，其中含硅酸盐以及电解质。槽底液中硅酸盐的量可以等于参加反应的总量，或者只是这个总量的一部分。
至于电解质，这里在通常可接受的范围内理解这个术语，即它意味着任何离子或分子物质，当该物质是在溶液中时，它分解或溶解生成离子或带电荷的颗粒。
具体地，使用碱金属和碱土金属盐组中的一种盐，优选地使用例如起始硅酸盐的金属M和酸化剂的盐，例如在硅酸钠与硫酸反应时使用硫酸钠。
根据这种实施方式的主要特征，在起始槽底液中电解质浓度是(高于0克二氧化硅/升和)低于17克/升，优选地低于14克/升。根据这种实施方式的其它主要特征，在起始槽底液中电解质浓度是(高于0克二氧化硅/升和)低于100克二氧化硅/升。优选地这个浓度低于80克/升，尤其是低于70克/升。
第二步骤在于在上述组成的槽底液中加入酸化剂。
所述酸化剂的加入造成反应介质的pH相应降低，直至其值达到至少约7，一般地是7-8。
一旦达到这个值，并在起始槽底液中只含一部分参加反应的硅酸盐总量的情况下，这时有利地是同时加入酸化剂和余下量的硅酸盐。
确切地说沉淀反应是在加完了全部余下量的硅酸盐时结束。
在沉淀结束时，特别是在加料与沉淀同时完成后，有利的是进行反应介质的陈化，这种陈化例如可以历时5分钟至1小时。
最后，在任何情况下(即在起始槽底液只含一部分参加反应的硅酸盐总量的情况和在起始槽底液含有全部参加反应的硅酸盐的情况都一样好)，可能是在沉淀之后或许在最后步骤往反应介质中加入补充量的酸化剂。这种补加酸化剂一般地一直达到反应介质的pH值是3-6.5，优选地是4-6.5。
反应介质的温度一般是70-98℃。
根据一种实施变例，在恒定温度80-95℃下进行该反应。根据另外的一种实施变例，反应结束的温度比反应开始的温度高：这样，将反应开始的温度优选地保持在70-95℃；然后，在几分钟内将温度提高到优选地最高达到80-98℃，在这个温度下保持其温度直至反应结束。
从刚才所描述的操作可得到由二氧化硅泥浆形成的反应介质。
这时，本发明第一种有利的实施方式的阶段(B)在于过滤这种二氧化硅泥浆，以便回收滤饼，其滤饼的干物质含量是8-40％(重量)。
过滤可以采用任何适宜的方法进行，例如采用带式过滤、真空旋转过滤或优选地采用加压过滤。
一般地，由加压过滤得到的滤饼中干物质的含量相当高。
值得指出的是，在本文中前面谈到的沉淀二氧化硅S1可以采用雾化干燥，优选地采用喷嘴雾化器干燥所得到的滤饼(具体地采用加压过滤)进行制备，此外，这种滤饼在就要干燥之前的干物质的百分率至多是24％(重量)，(优选地至多23％(重量))，并高于18％(重量)(优选地高于20％(重量))，所述的滤饼在干燥之前可能要机械打碎，或许如另外所指出的那样进行化学打碎。
根据本发明第二种有利的实施方式，滤饼是采用包括如下步骤的方法得到的：
(A)碱金属M硅酸盐与酸化剂作用导致的二氧化硅沉淀反应，对于该反应：
①制备起始槽底液，它含有参加反应的碱金属M硅酸盐总量中的一部分，在所述的起始槽底液中硅酸盐的浓度(以二氧化硅表示)低于20克/升，
②在所述的起始槽底液中加入酸化剂，直至在所述的起始槽底液中至少5％的M2O量被中和，
③在反应介质中同时加入酸化剂和余下量的碱金属M硅酸盐，比如所加入的硅酸盐量(以二氧化硅表示)/在起始槽底液中的硅酸盐量(以二氧化硅表示)之比(被称之为凝固率)高于4，至多是100，
(B)过滤反应混合物，以便回收滤饼，所述滤饼的干物质含量是8-40％(重量)。
在起始槽底液中很低的硅酸盐浓度以及进行同时加料步骤时的适当凝固率在这里都是重要的条件。
在这种实施方式中，按如下实施过程进行。
首先制备含硅酸盐的槽底液。起始槽底液中硅酸盐的量有利地只是参加反应的硅酸盐总量的一部分。
根据这种实施方式的主要特征，在起始槽底液中硅酸盐浓度是(高于0克二氧化硅/升)低于20克二氧化硅/升。
这个浓度可以至多是11克/升，或许至多是8克/升。
特别是当最后进行过滤是用加压过滤实施时，这个浓度可以至少是8克/升，特别是10-15克/升。
起始槽底液可能含有电解质。不过，在这种实施方式过程中，优选地不使用任何电解质；尤其可取地是起始槽底液不含有电解质。
第二个步骤在于在上述组成的槽底液中加入酸化剂。
于是，在这个第二步骤中，在起始槽底液中加入酸化剂，至少达到5％，优选地是至少50％所述槽底液中的M2O量被中和。
优选地，在这个第二步骤中，在起始槽底液中加入酸化剂，最高达到50-99％所述槽底液中的M2O量被中和。
一旦达到所要求的被中和M2O量的值，就要同时加(步骤③)酸化剂和大量的碱金属M硅酸盐，从而使凝固率高于4并至多为100，凝固率即是加入的硅酸盐的量(以二氧化硅表示)/在起始槽底液中硅酸盐的量(以二氧化硅表示)之比。
根据一种变通方式，同时加酸化剂和大量碱金属M硅酸盐，从而使凝固率优选地是12-100，更优选地是12-50，特别优选地是13-40。
根据另一个变通方式，同时加入酸化剂和大量碱金属M硅酸盐，从而使凝固率更恰当地说高于4，低于12，优选地是5-11.5，更优选地是7.5-11。一般地当起始槽底液中硅酸盐浓度至少是8克/升，特别是10-15克/升，例如是11-15克/升时才使用这种变通方式。
优选地，在整个步骤③中，所加入的酸化剂的量导致80-99％，例如85-97％所加入的M2O量被中和。
在步骤③中，可能的是在反应介质第一个pH阶段(pH1)，然后在反应介质第二个pH值阶段(pH2)，如7＜pH2＜pH1＜9同时加入酸化剂和硅酸盐。
确切地说，沉淀反应是当加入全部余下量的硅酸盐时结束。
特别在上述加料同时沉淀后使反应介质陈化可能是有利的，这种陈化例如可能达1-60分钟，优选地是5-30分钟。
最后，在沉淀之后，所希望的是在最后步骤中，特别在可能陈化之前，在反应介质中加入补充量的酸化剂。这样补加酸化剂一般地最高达到反应介质的pH值为3-6.5，优选地是4-5.5。这样加酸化剂尤其能中和在步骤③所加入的全部量的M2O。
补加的酸化剂一般地是与步骤③时所使用的相同。
反应介质的温度通常是60-98℃。
优选地，在步骤②在其温度为60-96℃的起始槽底液中加入酸化剂。
根据一种实施变化方式，反应是在温度恒定为75-96℃下进行的。根据另一种实施变化方式，反应结束时的温度比反应开始时的温度高：这样，将反应开始时的温度优选地保持在70-96℃，然后在反应过程中于几分钟内升高温度，优选地最高达到80-98℃，即这个温度一直保持至其反应结束为止。
来自于所描述的操作可得到由二氧化硅泥浆生成的反应介质。
本发明该第二种有利实施方式的阶段(B)在于过滤这种二氧化硅泥浆，以便回收滤饼，其滤饼的干物质含量为8-40％(重量)。
如按照任何适宜的方法进行过滤(例如采用加压过滤、带式过滤或真空旋转过滤)，例如当起始槽底液中硅酸盐的浓度是至少8克/升(和低于20克/升)，优选地是10-15克/升，更优选地是11-15克/升时采用加压过滤有利。
加压过滤得到的滤饼的干物质的含量一般是相当高的。
值得指出的是，在本文前面谈到的S2至S5沉淀二氧化硅可以按照如下方法制备：采用雾化，优选地采用喷嘴雾化器(一般地，如果希望得到基本是球形的颗粒)或采用涡轮雾化器(一般地如果人们希望得到粉末状颗粒)去干燥所得到的滤饼(一般地，如果人们希望得到基本是球形的小球状的话，采用加压过滤，或者如果人们希望得到粉末状的话，采用真空旋转过滤)；这种饼可以在干燥前进行机械打碎，或许如另外所指出的那样进行化学打碎。
当要干燥的滤饼的干物质百分率高于15％(重量)时，优选地采用喷嘴雾化器进行干燥；当这个比率至多是15％(重量)时，其干燥优选地用涡轮雾化器进行。
可以让干燥的产品(特别是由干物质百分率至多为15％(重量)的滤饼得到的产品)经过聚结操作处理(具体地直接压缩、湿法造粒、挤压或优选地干压实)得到颗粒状的S2至S5沉淀二氧化硅。
由上述两种有利的实施方式得到的本发明悬浮液一般地具有最好的性质。
特别地，在本发明的两种有利的实施方式中，必要时滤饼可以用水洗涤，为了除去沉淀反应时所生成的碱金属M盐尤其是要用水洗涤。例如，在硅酸钠与硫酸发生作用生成沉淀的情况下，可以在阶段(B)结束时分离硫酸钠含量低于1.5％(重量)的滤饼。
值得指出的是，为了将干物质的比率提高到8-40％(重量)期望值，或许要进行滤饼再制浆。所述的再制浆在于在所述的滤饼中加入足够量的固体状二氧化硅(粉末二氧化硅)；尤其是这种二氧化硅可以采用干燥，具体采用雾化法干燥部分待富集的滤饼而得到。还可以通过在有机溶剂进行洗涤后对滤饼进行常规干燥，得到粉末二氧化硅。
因此，本发明悬浮液优选地是通过利用沉淀二氧化硅的含水悬浮液的方法制备，这种悬浮液是通过机械打碎二氧化硅滤饼得到的，有利地是打碎根据上述两种实施方式中的一种方式所得到的滤饼。
可以进行与这种机械打碎配合的化学打碎，例如，在打碎机/混合器中加入铝酸钠，优选地，一般还同时加酸(具体是如硫酸之类的无机酸)，以便使悬浮液pH仍为6-7，而Al/SiO2的重量比是1000-3300ppm。一旦要这样加料时，或许可以继续进行机械打碎。
在打碎步骤之后，可以按照有利的方式进行湿磨细或悬浮液的超声解聚集。
湿磨细或超声解聚集可以如本文前面所指出的那样进行。
在超声解聚集之前，可以机械搅拌悬浮液。
沉淀二氧化硅含水悬浮液，尤其是根据上述有利的两种实施方式中的一种方式得到的滤饼并在所述的湿磨细或所述的超声解聚集之后所制备的沉淀二氧化硅含水悬浮液，举例来说，其中干物质含量为10-40％(重量)，在50S-1剪切(应)力下1分钟所测定的粘度低于0.04Pa·S，优选地低于0.02Pa·S，在所述的悬浮液以7500转/分离心30分钟后所得到的上清液中含有的二氧化硅量是50％以上，优选地是60％以上，更优选地是70％以上，甚至是90％以上在悬浮液中含有的二氧化硅重量(在160℃干燥上清液直至达到物质重量恒定后所测定的量)。
最后，在制备本发明悬浮液方法中可使用的，并具有上面刚谈到的特征的另一种沉淀二氧化硅含水悬浮液，或许可以采用由上述本发明两种有利的实施方式中的一种方式所合成的滤饼转化方法得到，其方法是：
(a)用有机溶剂洗涤所述的滤饼，并干燥这样洗涤的滤饼，以便得到粉末状的二氧化硅，
(b)将大量所述粉末状二氧化硅在水中制成悬浮液，以便使所得到的沉淀二氧化硅的含水悬浮液中干物质的含量达到10-40％(重量)。
用有机溶剂洗涤能除去滤饼孔中存在的水。为此目的所使用的溶剂优选地是极性溶剂，具体地是乙醇和乙醚，它们可以混合使用。
具体地，可以进行：
-用乙醇第一次洗涤，
-用乙醇/乙醚混合物(50/50)第二次洗涤，
-用乙醚第三次洗涤。
这样洗涤的滤饼可以例如用环境空气进行干燥。得到的游离水含量完全可以与用雾化干燥所达到的游离水含量相比。
本干燥类型能够阻止干燥时因毛细现象的力作用而出现的孔隙崩塌。
这样就得到了很少聚集的二氧化硅(呈粉末状)，其孔隙度(用汞孔隙计测定)比用雾化干燥技术达到的孔隙度高得多。
一般地，当这种二氧化硅在水中再制成悬浮液时，其量导致悬浮液中干物质的含量是10-40％(重量)，由这种二氧化硅得到的沉淀二氧化硅含水悬浮液的粘性，比通常由雾化干燥得到的二氧化硅再制成悬浮液所具有的粘性小。
本发明悬浮液在静置时以凝胶形式存在，这就能摆脱产品的沉积或倾析问题，因此保证了其产品在数星期或数月是稳定的；至少在这样的期限里这些悬浮液保持其均匀性。此外，所生成的凝胶在低剪应力下是完全可逆的：在轻微的应力的作用下凝胶被“打碎”，这时转化成均匀的、低粘度和易于泵送的悬浮液。
具体地本发明的悬浮液可被利用于：
-制备纸浆，尤其作为填料或作为填料保留剂和细纤维；
-水的处理
-作为纸、纸板、建筑物的无机胶粘剂的组分。
此外，这些悬浮液在建筑材料方面有特别有意义的应用。
这样，本发明的悬浮液可以用于制备水泥浆(由水泥和水(或许是常见的添加剂)组成的拌和水灰浆或组合物)，砂浆和混凝土。
事实上，除了它们的可逆凝胶状态外，它们具有的优点主要是改善了这些水泥组合物的均匀性、粘附和/或粘合(粘性方面)。
同时，它们到期还不降低机械性质：相反地，观察到它们在28天可得到很高的抗压强度值(一般地在砂浆的情况下至少45MPa)，当使用大量本发明的悬浮液，如所用二氧化硅重量(以无水二氧化硅表示)是以水泥重量计0.5-5％，尤其0.5-2.5％，所用铝化合物的重量(以无水铝化合物表示)是，例如以水泥重量计0.2-6％，尤其是0.2-3％时，尤为如此。
它们还有利于冷天气进行混凝土建造。
此外，它们在灰浆、砂浆和喷射混凝土(采用干法或往往采用湿法的喷射技术，在与喷射嘴水平的地方添加)方面还带来其它许多显著的优点(而且，尤其可及时得到良好的机械性能)。
它们在轻微的搅拌下首先得到用通常使用的喷射机械能非常好地泵送的产品。
尤其对于使用本发明喷射方法的操作人员来说，卫生和安全条件得到了改善，因为本发明悬浮液具有很低的刺激性特点。
使用本发明的悬浮液另外还可以大幅度减少由于反弹造成的喷射损失并可得到很厚的喷射层，从而提高了产率。
在所使用的铝化合物，具体是硫酸铝的量(以无水产品计)以水泥重量为基准计高于0.5％，优选地是1.5-6％的情况下，优选地观察到喷射层快速凝固，这样例如在喷射后几个小时就能在拱顶下非常安全地进行工作(尤其在制作结构砂浆或混凝土时的应用)。
在所使用的铝化合物，具有地是硫酸铝(以无水产品表示)的量，以水泥的重量为基准计至多是0.5％，水泥组合物触变和可塑特性在喷射后能保持在0.5小时以上的情况下(尤其在制作可墁灰的混凝土和砂浆时的应用)。
最后，本发明的悬浮液可以用于制备加固石油井用的水泥浆(由水泥和水(或许还有通常的添加剂)构成的拌合水的灰浆或组合物)、砂浆和混凝土。
下面的实施例说明了本发明而不限制其范围。实施例1
以下述方式制备沉淀二氧化硅滤饼G1。
在配置螺旋桨搅拌系统和夹套加热系统的不锈钢反应器中，加入：
·346升水
·7.5公斤硫酸钠(电解质)
·587升硅酸钠水溶液，其二氧化硅/氧化钠的重量比等于3.50，在20℃的密度等于1.133。
在槽底液中硅酸盐(以二氧化硅表示)的浓度是85克/升。在保持搅拌的同时，将混合物加热到79℃。然后往混合物中加入386升在20℃的密度是1.050的稀硫酸，直至pH值达到8(在介质温度下测定的)。在头25分钟，反应介质的温度是79℃，然后在15分钟内将温度由79℃升到86℃，再保持在86℃直至反应完了。
一旦pH值达到8，往反应介质中同时加入82升二氧化硅/氧化钠重量比是3.50、在20℃密度是1.133的硅酸钠水溶液以及131升上述类型的酸，酸与硅酸盐同时加入，以便反应介质的pH始终等于8±0.1。在加完全部硅酸盐后，在9分钟里连续加稀酸，以便使反应介质的pH值达到5.2。这时停止加酸，并保持再搅拌反应浆体达5分钟。
反应的总时间是118分钟。
得到沉淀二氧化硅浆体，其浆体用加压-过滤设备进行过滤和洗涤，为的是最后回收二氧化硅滤饼G1，它的焙烧损失是78％(因此，干物质的含量是22％(重量))，硫酸钠的含量是1％(重量)。实施例2
在CELLIER打碎混合机中，加入4公斤实施例1制备的滤饼G1(加压过滤得到，干物质含量是22％(重量)，硫酸钠的含量是1％(重量))，预先升温到60℃。
然后，在反絮凝作用期间，同时加入滤饼，13.1毫升铝酸钠溶液(它的氧化铝含量是22％(重量)，氧化钠含量是18％(重量)(密度：1.505))和7.47毫升80克/升硫酸溶液(密度：1.505)，以便将pH值保持在6.5。
铝/二氧化硅重量比约为2600ppm。
进行陈化20分钟，并继续机械反絮凝。
得到的二氧化硅悬浮液G2的特征如下：·粘度0.06Pa·S(在50S-1剪应力下1分钟测定的)；·粒度如d10＝5微米，d50＝19微米，d90＝60微米。储存一星期后观察到：·在储存容器底部生成极其困难甚至不可能再分散的沉淀；·悬浮液的粘度增加：它的粘度是0.45Pa·S(在50S-1剪应力作用下1分钟测定的)实施例3
1公斤实施例2制备的悬浮液G2(在打碎后取出)，它的干物质含量是22％(重量)，放到配置RAYNERI机械搅拌器的容器中，搅拌器安装了浆叶。
在机械搅拌下(浆叶的旋转速度：500转/分钟)，在3分钟内往所述容器中加入220克粉末状水合硫酸铝Al2(SO4)3，14H2O。
继续搅拌15分钟。
得到均匀的悬浮液G3，它具有如下特征：·pH                        3.25·干物质含量，％(重量)      28.4·二氧化硅含量，％(重量)    18.0(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    10.4(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置2小时之后，所述的悬浮液结团，因此呈凝胶状。
在储存一星期后，在500S-1剪应力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.25Pa·S。
这种静置的悬浮液在2小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在轻微搅拌下(500S-1，1分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同的特征。实施例4
在装有带桨叶的RAYNERI机械搅拌器的容器中装入1公斤实施例2制备的悬浮液G2(在打碎后取出)，它的干物质含量是22％(重量)。
在机械搅拌下(桨叶的旋转速度：500转/分钟)，在3分钟内往所述容器中加入100克水和880克粉末状水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O。
继续搅拌15分钟。
得到均匀的悬浮液G4，它具有如下特征：·pH                        2.6·干物质含量，％(重量)      36.7·二氧化硅含量，％(重量)    11.1(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    25.6(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置24小时后，所述的悬浮液结团，因而呈凝胶状。
该凝胶的粘度为V1，V2，V3(根据说明书中指出的方案测定的)分别等于1.8Pa·S，0.23Pa·S及0.17Pa·S。
在储存一星期后，在500S-1剪切力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪切力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.17Pa·S。
这种静置的悬浮液在24小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在轻微搅拌下(500S-1，1分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同的特征。实施例5
1公斤实施例2制备的悬浮液G2(打碎后取出)，它的干物质含量是22％(重量)，通过被放到配置RAYNERI机械搅拌器的容器中(搅拌器安装了桨叶)进行机械搅拌(桨叶的旋转速度：500转/分钟，5分钟)得到均化。
然后，使用配置直径19毫米探测器的SONIFICATEURVIBRACELL BIOBLOCK(600W)对所得到的悬浮液进行解聚集。
为此，在400毫升烧杯中加入250毫升这种悬浮液，然后，按如下进行解聚集：探测器浸在这种悬浮液中达4厘米宽，调节输出功率以便达到刻度盘的指针偏转到40％(这相应于探测器头发出的能量为240瓦/平方厘米)。进行解聚集达15分钟。
得到的悬浮液G5的特征是：·粘度是0.011Pa·S(在500S-1剪应力下，1分钟测定的)；·粒度如d10＝1.9微米，d50＝5.6微米，d90＝13微米；·干物质含量为22％(重量)。实施例6
1公斤实施例5制备的悬浮液G5，它的干物质含量是22％(重量)，放到配置RAYNERI机械搅拌器的容器中，搅拌器安装了桨叶。
在机械搅拌下(桨叶的旋转速度：500转/分钟)，在3分钟内往所述容器加入220克粉末状水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O。
继续搅拌15分钟。
得到均匀的悬浮液G6，它具有如下特征：·pH                        3.25·干物质含量，％(重量)      28.4·二氧化硅含量，％(重量)    18.0(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    10.4(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置2小时之后，所述的悬浮液结团，因此呈凝胶状。
在储存一星期后，在500S-1剪应力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.045Pa·S。
这种静置的悬浮液在2小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在微搅拌下(500S-11分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同的特征。实施例7
将2升实施例2制备的悬浮液G2，(打碎后取出)以0.083升/分流量加入到NETZCH LME1磨碎机槽中，其悬浮液的干物质含量为22％(重量)；用氧化铝小球(直径0.6-1毫米)装填所述槽的装填率是75％，轴的旋转速度是2000转/分。
由这个湿磨步骤出来而得到的悬浮液G7的特征在于：·粘度是0.016Pa·S(在剪应力50S-1下1分钟所测定的)；·粒度如d10＝1.13微米，d50＝2.1微米，d90＝5.4微米；·干物质含量为22％(重量)。实施例8
1公斤实施例7制备的悬浮液G7，它的干物质含量是22％(重量)，放到配置RAYNERI机械搅拌器的容器中，搅拌器安装了桨叶。
在机械搅拌下(桨叶的旋转速度：500转/分钟)，在3分钟内往所述容器中加入220克粉末状水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O。继续搅拌15分钟。
得到均匀的悬浮液G8，它具有如下特征：·pH                        3.25·干物质含量，％(重量)      28.4·二氧化硅含量，％(重量)    18.0(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    10.4(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置24小时之后，所述的悬浮液结团，因此呈凝胶状。
在储存一星期后，在500S-1剪应力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.08Pa·S。
这种静置的悬浮液在2小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在轻微搅拌下(500S-1，1分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同的特征。实施例9
1公斤实施例7制备的悬浮液G7，它的干物质含量是22％(重量)，放到配置RAYNERI机械搅拌器的容器中，搅拌器安装了桨叶。
在机械搅拌下(桨叶的旋转速度：500转/分钟)，在3分钟内往所述容器中加入440克粉末状水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O。继续搅拌15分钟。
得到均匀的悬浮液G9，它具有如下特征：·pH                        3.05·干物质含量，％(重量)      32.9·二氧化硅含量，％(重量)    15.3(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    17.6(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置24小时之后，所述的悬浮液结团，因此呈凝胶状。
这种凝胶具有V1、V2、V3粘度(根据本说明书中所指出的方案测定的)，它们分别是7.27Pa·S、0.20Pa·S和0.075Pa·S。
在储存一星期后，在500S-1剪应力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.11Pa·S。
这种静置的悬浮液在24小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在轻微搅拌下(500S-11分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同样特征。实施例10
1公斤实施例7制备的悬浮液G7，它的干物质含量22％(重量)，放到配置RAYNERI机械搅拌器的容器中，搅拌器安装了桨叶。
在机械搅拌下(桨叶的旋转速度：500转/分钟)，在3分钟内往所述容器中加入100克水和880克粉末状水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O。
继续搅拌15分钟。
得到均匀的悬浮液G10，它具有如下特征：·pH                        2.6·干物质含量，％(重量)      36.7·二氧化硅含量，％(重量)    11.1(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    25.6(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置24小时之后，所述的悬浮液结团，因此呈凝胶状。
这种凝胶具有V1、V2、V3粘度(根据本说明书中所指出的方案测定的)，它们分别是2.5Pa·S、0.12Pa·S和0.10Pa·S。
在储存一星期后，在500S-1剪应力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.11Pa·S。
这种静置有悬浮液在24小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在轻微搅拌下(500S-11分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同的特征。实施例11
将1公斤实施例2制备的悬浮液G2(于打碎后取出)，它的干物质含量是22％(重量)以及100克水加入到在110℃于其结晶水中熔化的880克水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O里。
添加过程持续15分钟。
得到均匀的悬浮液G11，它具有如下特征：·pH                        2.6·干物质含量，％(重量)      36.7·二氧化硅含量，％(重量)    11.1(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    25.6(以无水硫酸铝计算)
这种悬浮液具有与悬浮液G4相同的组成。实施例12
将1公斤实施例2制备的悬浮液G2(于打碎后取出)，它的干物质含量是22％(重量)以及240克水加入到在110℃于其结晶水中熔化的1020克水合硫酸铝Al2(SO4)3·14H2O里。
添加过程持续15分钟。
得到均匀的悬浮液G12，它具有如下特征：·pH                        2.4·干物质含量，％(重量)      35.8·二氧化硅含量，％(重量)    9.8(以无水二氧化硅计算)·硫酸铝的含量，％(重量)    26.0(以无水硫酸铝计算)
此外，在静置24小时之后，所述的悬浮液结团状，因此呈凝胶状。
这种凝胶具有V1、V2、V3粘度(根据本说明书中所指出的方案测定的)，它们分别是1.0Pa·S、0.12Pa·S和0.09Pa·S。
在储存一星期后，在500S-1剪应力下1分钟，该凝胶转化成均匀的悬浮液，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度(Vr)是0.09Pa·S。
这种静置的悬浮液在24小时后再转化成凝胶。
在储存一个月后，在轻微搅拌下(500S-1，1分钟)将这种凝胶转化成悬浮液，它与储存一星期后由“打碎”凝胶所得到的悬浮液具有显然相同的特征。

Claims (38)

1.二氧化硅和选自硫酸铝、碱式硫酸铝、明矾和它们的混合物的铝化合物的含水悬浮液，其特征在于它的pH低于4，干物质含量是10-50％(重量)，其特征还在于在静置48小时后，所述的悬浮液呈凝胶状，所述的凝胶在轻微剪切(应)力下是可逆的。
2.根据权利要求1所述的悬浮液，其特征在于它的pH低于3.5。
3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于它具有的二氧化硅含量(以无水二氧化硅表示)是1-49％(重量)，优选地是3-35％(重量)。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于它具有的铝化合物含量(以无水铝化合物表示)是1-49％(重量)，优选地是3-40％(重量)。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的铝化合物是硫酸铝。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的二氧化硅选自二氧化硅烟、沉淀二氧化硅和它们的混合物。
7.根据权利要求6所述的悬浮液，其特征在于它含有至少一种沉淀二氧化硅作为二氧化硅。
8.根据权利要求6和7中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于：所述的沉淀二氧化硅呈基本是球形的小球状，其比表面BET是140-200平方米/克，比表面CTAB是140-200平方米/克，比如由直径为175-275埃(A)的孔组成的孔体积的孔分布是至少50％由直径小于或等于400埃的孔组成的孔体积，优选地平均大小是至少80微米。
9.根据权利要求6和7中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的沉淀二氧化硅具有：
-比表面CTAB是140-240平方米/克，
-超声解聚集因子(FD)高于11ml，
-在超声解聚集后平均直径(Φ50)低于2.5微米。
10.根据权利要求6和7中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的沉淀二氧化硅具有：
-比表面CTAB是140-240平方米/克，
比如由直径为175-275埃孔组成的孔体积的孔分布是至少50％是由直径小于或等于400埃的孔组成的孔体积，
-超声解聚集因子(FD)高于5.5ml，
-在超声解聚集后平均直径(Φ50)低于5微米。
11.根据权利要求6和7中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的沉淀二氧化硅具有：
-比表面CTAB是140-240平方米/克，
-在超声解聚集后平均直径(Φ50)低于2.8微米。
12.根据权利要求6和7中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的沉淀二氧化硅具有：
-比表面CTAB是140-240平方米/克，
-比如由直径为175-275埃孔组成的孔体积的孔分布是至少55％由直径小于或等于400埃的孔组成的孔体积，
-在超声解聚集后平均直径(Φ50)低于4.5微米。
13.根据权利要求1-12中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于它在静置24小时之后呈凝胶状，所述的凝胶在轻微剪应力下是可逆的。
14.根据权利要求1-13中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于它在静置2小时之后呈凝胶状，所述的凝胶在轻微剪应力下是可逆的。
15.根据权利要求1-14中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于它在静置24小时之后呈凝胶状，所述的凝胶在1S-1剪应力下1分钟测定的粘度(V1)高于0.6Pa·S。优选地高于1.5Pa·S。
16.根据权利要求1-15中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的凝胶是这样的：500S-1剪应力1分钟使其凝胶转化成一种悬浮液，以50S-1剪应力1分钟测定它的粘度(Vr)至多0.35Pa·S，尤其至多0.30Pa·S。
17.根据权利要求1-16中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的二氧化硅是细粒的。
18.根据权利要求1-16中任一权利要求所述的悬浮液，其特征在于所述的二氧化硅的粒度是比如d10是4-10微米，d50是15-30微米，d90是50-100微米。
19.制备根据权利要求1-18中任一权利要求所述的悬浮液的方法，其特征在于该方法包括在搅拌下将固体状二氧化硅与铝化合物含水溶液混合。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述的沉淀二氧化硅是按照权利要求8-12中任一权利要求所限定的。
21.制备根据权利要求1-18中任一权利要求所述的悬浮液的方法，其特征在于该方法包括在搅拌下将二氧化硅含水悬浮液与所述的粉末状铝化合物，或许还与水混合。
22.制备根据权利要求1-18中任一权利要求所述的悬浮液的方法，其特征在于该方法包括在搅拌下将二氧化硅含水悬浮液，或许还有水与温度为15-130℃的所述铝化合物溶液混合。
23.制备根据权利要求22所述悬浮液的方法，其特征在于该方法包括在机械搅拌下将沉淀法二氧化硅含水悬浮液，或许还有水与温度为95-130℃的硫酸铝溶液混合。
24.根据权利要求21-23中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的二氧化硅含水悬浮液是由固体状二氧化硅在搅拌下悬浮在水中得到的。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于所述的二氧化硅含水悬浮液是由沉淀二氧化硅，特别是权利要求8-12中任一权利要求所限定的沉淀二氧化硅在机械搅拌下悬浮在水中得到的。
26.根据权利要求24和25中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在悬浮于水中的步骤之后，机械打碎所述的悬浮液。
27.根据权利要求26的方法，其特征在于：加入铝酸钠，优选地还有一种酸以便使悬浮液的pH是6-7，铝/二氧化硅重量比是1000-3300ppm，与机械打碎的同时进行化学打碎。
28.根据权利要求24-27中任一权利要求所述的方法，其特征在于在悬浮于水中步骤或打碎步骤之后，对悬浮液进行湿磨细或超声解聚集。
29.根据权利要求21-23中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的二氧化硅含水悬浮液是沉淀二氧化硅含水悬浮液，它是通过机械打碎由二氧化硅沉淀反应所得到滤饼制成的。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于滤饼是用包括下述步骤的方法得到的：
(A)碱金属M硅酸盐与酸化剂作用的二氧化硅沉淀反应，对于该反应
①制备起始槽底液，它含有参加反应的碱金属M硅酸盐总量中的至少一部分以及电解质，在所述的起始槽底液中硅酸盐的浓度(以二氧化硅表示)低于100克/升，在所述的起始槽底液中电解质的浓度低于17克/升，
②在所述的槽底液中加入酸化剂，直至反应介质的pH值达到至少约为7，
③在反应介质中加入酸化剂，必要时同时加入残余量的碱金属M硅酸盐，
(B)过滤反应混合物，以便回收滤饼，所述滤饼的干物质含量是8-40％(重量)。
31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于滤饼是通过包括下述步骤的方法得到的：
(A)碱金属M硅酸盐与酸化剂作用的二氧化硅沉淀反应，对于该反应
①制备起始槽底液，它含有参加反应的碱金属M硅酸盐总量中的一部分，在所述的起始槽底液中硅酸盐的浓度(以二氧化硅表示)低于20克/升，
②在所述的起始槽底液中加入酸化剂，直至在所述的起始槽底液中至少5％的M2O量被中和为止，
③在反应介质中同时加入酸化剂和余下量的碱金属M硅酸盐，以便使所加入的硅酸盐的量(以二氧化硅表示)/在起始槽底液中的硅酸盐量(以SiO2表示)之比高于4，至多是100，
(B)过滤反应混合物，以便回收滤饼，所述滤饼的干物质含量是8-40％(重量)。
32.根据权利要求30和31中任一权利要求所述的方法，其特征在于采用加压过滤进行阶段(B)的过滤。
33.根据权利要求29-32中任一权利要求所述的方法，其特征在于：加入铝酸钠，优选地还有一种酸，以便悬浮液的pH仍是6-7，铝/二氧化硅重量比是1000-3300ppm，与机械打碎同时进行化学打碎。
34.根据权利要求29-33中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在打碎步骤之后对所得到的悬浮液进行湿磨细或超声解聚集。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述的沉淀二氧化硅含水悬浮液是这样的，在所述的湿磨细或超声解聚集之后，干物质的含量是10-40％(重量)，在50S-1剪应力下1分钟测定的粘度低于4.10-2Pa·S，以7500转/分进行离心分离所述的悬浮液达30分钟之后，在所得到的上清液中含有的二氧化硅量为悬浮液中含有的二氧化硅重量的50％以上。
36.根据权利要求1-18中任一权利要求所述的悬浮液，或采用权利要求19-35中任一权利要求所述方法制备的悬浮液，在制备纸浆或用于水处理方面的应用。
37.根据权利要求1-18中任一权利要求所述的悬浮液，或采用权利要求19-35中作二权利要求所述方法制备的悬浮液，在制备水泥、砂浆或混凝土方面的应用。
38.根据权利要求1-18中任一权利要求所述的悬浮液，或采用权利要求19-35中任一权利要求所述方法制备的悬浮液，在制备用于加固油井的水泥浆、砂浆或混凝土方面的应用。
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