【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化硅制备，具体涉及一种微米级球形二氧化硅的制备方法及应用。
技术介绍
1、球形二氧化硅具有流动性好、应力集中小、比表面积大、摩擦系数小等特点，被广泛用作食品添加剂、化妆品和药用辅料。球形二氧化硅作为药用辅料，不仅可以为药物赋形、充当载体、提高药物稳定性，还可以起到增溶、助溶、缓控释等重要作用，对提高药品质量、安全性和有效性具有重要意义。
2、球形二氧化硅的生产工艺主要包括干法生产工艺和湿法生产工艺。干法生产工艺首先通过硅石浆和碱液反应，生成氢氧化硅胶体，然后对氢氧化硅胶体依次进行成型、高温干燥和煅烧处理，制得球形二氧化硅，采用这种方法虽然能够获得高质量的球形二氧化硅，但是处理过程中会产生大量的尘埃和气体，对环境污染较大，另外，原材料经过热处理后还存在营养成分和特性丧失的可能。湿法生产工艺通常首先以硅酸盐为原料制备原硅酸，再将原硅酸在酸碱催化下进行脱水缩聚形成高分子的聚硅酸，聚硅酸依次经过干燥、煅烧处理，制得球形二氧化硅。湿法生产工艺具有处理过程中产生污染较少、产品质量高等优点，但是为使产品的纯度达到药用标准，在球形二氧化硅的生产过程中还需要对产品进行洗涤、过滤和二次干燥处理，处理过程繁琐且需要消耗大量的能源和水资源。
技术实现思路
1、针对采用湿法生产工艺制备球形二氧化硅存在的处理过程繁琐、能源和水资源消耗大的技术问题，本专利技术提供一种微米级球形二氧化硅的制备方法及应用，通过调控硅酸溶液和硅溶胶的制备工艺参数，并对硅溶胶进行喷雾干燥，简化了微米级球形
2、本专利技术提供一种微米级球形二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：
3、步骤一：浓度为10wt%-18wt%的碱金属硅酸盐溶液通过阳离子交换树脂进行离子交换，除去碱金属离子，得到硅酸溶液；
4、步骤二：硅酸溶液在酸性催化剂或碱性催化剂作用下进行溶胶化反应，形成固含量为8wt%-18wt%的硅溶胶，硅溶胶的ph值为4-9，溶胶化反应的温度为70-80℃，溶胶化反应的时间为1-3h；
5、步骤三：将硅溶胶喷雾干燥，形成微米级球形二氧化硅，其中，喷雾干燥的喷嘴压力为0.15mpa，喷雾干燥的进风温度为320-350℃，喷雾干燥的出风温度为95-110℃。
6、步骤一中，硅酸溶液的碱金属离子含量可根据产品要求进行调控，本专利技术将硅酸溶液的碱金属离子含量控制在小于500ppm。
7、进一步的，步骤一中，碱硅酸盐溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液。
8、进一步的，步骤二中，酸性催化剂为硫酸、盐酸、乙酸、柠檬酸中的一种或多种。
9、进一步的，步骤二中，碱性催化剂为氨水。
10、进一步的，步骤二中，对硅溶胶进行减压加热浓缩，可得到一系列不同浓度的稳定硅溶胶。
11、进一步的，步骤三中，喷雾干燥使用气流式喷雾干燥器，气流式喷雾干燥器的喷嘴直径为2mm。硅溶胶在喷雾干燥器中进行脱水凝胶、干燥，形成微米级球形二氧化硅。
12、进一步的，微米级球形二氧化硅的中值粒径为1-50μm。
13、进一步的，酸性催化剂和碱性催化剂的浓度为5wt%。
14、本专利技术的有益效果在于：
15、本专利技术提供的一种微米级球形二氧化硅的制备方法及应用，首先利用阳离子交换树脂除去碱金属硅酸盐溶液中的碱金属离子，得到硅酸溶液；然后将硅酸溶液于相对温和的条件下进行溶胶化反应，制得不易固化、稳定性良好的硅溶胶；再通过喷雾干燥制备了微米级球形二氧化硅。本专利技术提供的制备方法通过调控微米级球形二氧化硅制备过程中的工艺参数，制备出不同中值粒径的二氧化硅微球，同时将碱金属离子含量控制在较低水平，节省了洗涤、过滤及过滤后干燥等步骤，显著节约了能源和水资源。
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1.一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤一中，碱金属硅酸盐溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液。
3.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤二中，酸性催化剂为硫酸、盐酸、乙酸、柠檬酸中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤二中，碱性催化剂为氨水。
5.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤二中，对硅溶胶进行减压加热浓缩。
6.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤三中，喷雾干燥使用气流式喷雾干燥器，气流式喷雾干燥器的喷嘴直径为2mm。
7.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，微米级球形二氧化硅的中值粒径为1-50μm。
8.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，酸性催化剂和碱性催化剂的浓度为5wt%。
【技术特征摘要】
1.一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤一中，碱金属硅酸盐溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液。
3.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤二中，酸性催化剂为硫酸、盐酸、乙酸、柠檬酸中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种微米级球形二氧化硅的制备方法，其特征在于，步骤二中，碱性催化剂为氨水。
5.如权利要求1所述的...
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