用硅藻土生产超细和纳米二氧化硅

郑水林 王光玉 李杨 姜中强 杜高翔 杨红彩 刘福来 王艳玲等

（中国矿业大学（北京） 化学与环境工程学院，北京 100083）

一、内容简介

以低品位硅藻土为原料，采用物理提纯、超细和表面处理、化学法（碱溶、酸析）和粒子阻隔技术制备超细和纳米二氧化硅，产品主要技术指标如下：①物理法超微细二氧化硅：SiO2含量（干基）≥90%，pH＝6.5～7.5，比表面积50～100 m2/g，孔体积0.2～0.6 mL/g；细度d97≤2～3μm（平均粒度≤1μm），吸油值（150±50） mL/100 g。②化学法超细二氧化硅SiO2含量（干基）≥99%，pH＝5.5～7.0，比表面积300～450 m2/g，孔体积0.6～2.0 mL/g，白度≥92；细度平均粒径（离心沉降） 1～3μm，吸油值（280±50）mL/100 g。③纳米二氧化硅：SiO2含量（干基）≥99%，pH＝5.5～7.0，比表面积400～700 m2/g，孔体积0.4～1.5 mL/g，白度≥92；粒径（透射电镜） 10～60nm，吸油值（310±50） mL/100 g。

项目在实验室细致的制备条件及试验的基础上进行了扩大试验，从实验室小型综合试验到扩大试验放大800倍，结果总体上好于实验室小型试验。在扩大试验过程中，虽然对比表面积指标有目的地通过沉析工艺和粒子阻隔剂进行了调节，但样品白度、纯度指标基本稳定。

二、推广应用

3×104t/a超微细二氧化硅生产线正在吉林省临江市建设并已部分投产（吉林省第二批东北老工业基地调整改造国债项目）。

本项目物理法超细二氧化硅的主要目标市场为胶鞋和除轮胎外的其他浅色橡胶制品；化学法超细二氧化硅的主要目标市场为“绿色轮胎”、油漆涂料和油墨（增稠剂和消光剂）、功能塑料、硅橡胶等；纳米二氧化硅的主要目标市场为彩喷纸、硅橡胶、油漆涂料和油墨（消光剂）、化纤填料等。这些领域与现代高技术和新材料产业密切相关，发展速度快，市场前景好。这些材料的应用对于资源综合利用和环境保护具有重要意义。

三、鉴定、获奖、专利情况

该成果于2004年6月28日通过吉林省科技厅组织的技术成果鉴定。

该项目的核心技术已通过国家知识产权局的实质审查，获得授权（专利号：ZL 02156764.6；授权公告日2005年7月27日）。