技術領域

本發(fā)明涉及制備沉淀二氧化硅的新方法。

背景技術：

已知使用沉淀二氧化硅作為催化劑載體，作為活性物質的吸收劑(尤其是液體的載體，例如用在食品中，例如維生素(維生素E)，氯化膽堿)，作為增粘劑，結構化劑(texturant)或者抗結塊劑，作為用于電池隔板的元件，作為用于牙膏的添加劑，用于紙的添加劑。

還可使用沉淀二氧化硅作為增強填料用在有機硅基質中(例如用于電纜的護套)或者用在天然或合成聚合物基組合物中，尤其是彈性體組合物中，尤其是二烯彈性體，例如用于輪胎，鞋底,地面覆蓋層，氣體屏障(barrières)，阻燃材料以及工程零件，例如空中索道滑輪，用于家用電器的密封墊(joints)，用于液體或氣體導管的密封墊，制動系統(tǒng)密封墊，護套，電纜和傳送帶。

還已知通過某些方法，采用硅酸鹽與稀酸之間的沉淀反應制備沉淀二氧化硅，所述沉淀二氧化硅具有良好的在聚合物(彈性體)組合物中分散的能力(可分散性)以及良好的增強性能，使得能夠賦予在其中已經引入了它們的所述組合物以令人非常滿意的性能折衷，尤其是在其機械、流變和/或動態(tài)性能方面。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提出用于制備沉淀二氧化硅的新方法，所述沉淀二氧化硅可被用作聚合物(彈性體)組合物中的增強填料，所述方法構成了這些沉淀二氧化硅制備方法的替代方案。

更優(yōu)選地，本發(fā)明的目的之一在于提供一種方法，所述方法在具有改善的生產率(尤其是在沉淀反應的方面，尤其是相對于這些使用稀酸作為酸的現(xiàn)有技術制備方法而言)的同時能夠獲得具有與通過這些現(xiàn)有技術制備方法獲得的沉淀二氧化硅相似的物理化學特性和性能的沉淀二氧化硅，尤其是在它們的孔分布方面，它們在聚合物(彈性體)組合物中的解聚(désagglomération)和分散的能力(可分散性)和/或它們的增強性能。

本發(fā)明的另一個目的優(yōu)選在于同時降低在沉淀二氧化硅制備過程中所使用的水量和/或所消耗的能量，尤其是相對于這些現(xiàn)有技術方法而言。

尤其考慮到這些目的，本發(fā)明的主題在于制備沉淀二氧化硅的新方法，所述沉淀二氧化硅優(yōu)選具有良好的在聚合物(彈性體)組合物中分散的能力(可分散性)以及良好的增強性能，所述方法包括硅酸鹽與至少一種酸之間的沉淀反應，由此獲得沉淀二氧化硅的懸浮液，然后進行這種懸浮液的分離和干燥，其中：

-按照以下的相繼步驟進行沉淀反應：

(i)形成包含硅酸鹽和電解質的初始底料(pied de cuve)，在所述初始底料中硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)為(大于0g/L并且)小于100g/L，并且優(yōu)選地，在所述初始底料中電解質濃度為(大于0g/L并且)小于19g/L，尤其小于18g/L，尤其是小于17g/L，例如小于15g/L(同時通常大于6g/L)，

(ii)將酸添加到所述底料中，直至獲得至少7，尤其是7-8.5的反應介質的pH值，

(iii)將酸和硅酸鹽同時添加到反應介質中，

(iv)將酸添加到反應介質中，尤其是直到獲得3.0-6.5，尤其是4.0-5.5的反應介質的pH值，

-干燥懸浮液，所述懸浮液優(yōu)選具有至多24％質量的固含量，

在所述方法中，在至少步驟(iii)中，所使用的酸是濃酸，優(yōu)選濃硫酸，也就是說濃度至少80％質量，優(yōu)選至少90％質量的硫酸。

因而，根據(jù)結合了在特定條件下的步驟序列所取的本發(fā)明基本特征之一，尤其是在初始底料中的硅酸鹽和電解質的特定濃度，以及優(yōu)選地，要干燥的懸浮液的合適固含量，在整個步驟(iii)中使用的酸是濃酸，有利地是濃硫酸，也就是說，濃度至少80％質量(并且通常至多98％質量)，優(yōu)選至少90％質量的硫酸；尤其是，其濃度為90％-98％質量，例如91％-97％質量。

在步驟(ii)和(iv)中使用的酸則可以是例如稀酸，有利地為稀硫酸，也就是說具有遠小于80％質量的濃度，在這種情況下濃度小于20％質量(并且通常至少4％)，尤其是小于14％質量，特別是至多10％質量，例如5％-10％質量。

但是，根據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的變化形式，在步驟(iv)中使用的酸也是如上所述的濃酸。

盡管在本發(fā)明的這種特別優(yōu)選的變化形式的范圍內在整個步驟(ii)中使用的酸可以例如是如上所述的稀酸，但在本發(fā)明的這種變化形式中可有利地在步驟(ii)的一部分中，通常在此步驟(ii)的最后的第二部分中，所用的酸也是如上所述的濃酸(在步驟(ii)的另一部分中使用的酸例如是如上所述的稀酸)。因而，在此步驟(ii)中，一直到在反應介質中達到凝膠化點(對應于作為物體尺寸增加的特征的反應介質混濁度的突然增加)所使用的酸可以是如上所述的稀酸，有利地是稀硫酸(也就是說具有遠小于80％質量的濃度，在這種情況下濃度小于20％質量，通常小于14％質量，尤其是至多10％質量，例如5％-10％質量)并且在反應介質中達到凝膠化點之后使用的酸可以是如上所述的濃酸，有利地為濃硫酸，也就是說濃度至少80％質量，優(yōu)選至少90％質量，尤其是90％-98％質量的濃硫酸。類似地，在此步驟(ii)中，在步驟(ii)的前x分鐘(其中x為15-25，例如等于20)中使用的酸可以是如上所述的稀酸，并且在步驟(ii)的前x分鐘(其中x為15-25，例如等于20)之后使用的酸可以是如上所述的濃酸。

在本發(fā)明的這種特別優(yōu)選的變化形式的范圍內，在整個步驟(ii)中使用的酸也可以是如上所述的濃酸，也就是說具有濃度至少80％質量，優(yōu)選至少90％質量，尤其是90％-98％質量。在這種應用情況下，可任選地添加水到初始底料中，尤其是在步驟(ii)之前或者步驟(ii)的過程中。

優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，小于100g/L的在初始底料中的硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)可以是至少80g/L。在如上所述的本發(fā)明的特別優(yōu)選的變化形式的范圍內(在整個步驟(iii)和(iv)中使用濃酸)當步驟(ii)的一部分不使用濃酸進行時尤其如此。

盡管不是必需為本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方式，但在初始底料中的硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)可小于80g/L。在如上所述的本發(fā)明的特別優(yōu)選的變化形式的范圍內(在整個步驟(iii)和(iv)中使用濃酸)當整個步驟(ii)利用濃酸進行時尤其如此。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，作為一種或多種酸(濃酸或稀酸)通常使用有機酸如乙酸、甲酸或碳酸，或者優(yōu)選地使用無機酸如硫酸、硝酸、磷酸或鹽酸。

如果使用濃乙酸或濃甲酸作為濃酸，則它們的濃度為至少90％質量。

如果使用濃硝酸作為濃酸，則其濃度為至少60％質量。

如果使用濃磷酸作為濃酸，則其濃度為至少75％質量。

如果使用濃鹽酸作為濃酸，則其濃度為至少30％質量。

但是，非常有利地，作為一種或多種酸使用一種或多種硫酸，所使用的濃硫酸則具有在上文中提及的濃度。

另外，作為硅酸鹽，可以使用任何常見形式的硅酸鹽，例如正硅酸鹽(métasilicates)、二硅酸鹽，并且有利地是堿金屬硅酸鹽，特別是硅酸鈉或硅酸鉀。

該硅酸鹽可以具有40-330g/L，例如60-300g/L的濃度(以SiO₂表示)。

優(yōu)選地，使用硅酸鈉作為硅酸鹽。

在其中使用硅酸鈉的情況下，其通常具有SiO₂/Na₂O重量比為2至4，尤其是2.4至3.9，例如3.1至3.8。

關于在初始底部中所含的電解質(步驟(i))，此術語在此被理解為其通常接受的含義，也就是說其是指任何離子或分子物質，該物質在處于溶解態(tài)時分解或者離解形成離子或帶電粒子。作為電解質，可以提及鹽，選自堿金屬和堿土金屬的鹽，尤其是酸和起始硅酸鹽的金屬的鹽，例如在硅酸鈉與鹽酸反應的情況下的氯化鈉，或者優(yōu)選地，在硅酸鈉與硫酸反應的情況下的硫酸鈉。

在步驟(ii)中酸的添加導致反應介質的pH值的相關降低并且一直進行到反應介質的pH值達到至少7，尤其是7-8.5，例如7.5-8.5。

一旦達到所希望的pH值，則進行步驟(iii)的同時添加。

這種同時添加通常以反應介質的pH值總是等于在步驟(ii)結束時達到的pH值(相差大約±0.1)的方式來進行。

在步驟(iv)結束時，可進行所獲得的反應介質(水性懸浮液)的熟化，該熟化在步驟(iv)結束時獲得的pH值下進行，并且通常在攪拌下進行，例如進行2-45分鐘，特別是3-30分鐘。

步驟(i)-(iv)通常在攪拌下進行。

同樣，所有的步驟(i)-(iv)通常在75-97℃，優(yōu)選80-96℃的溫度下進行。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，無論步驟(ii)是利用濃酸來進行(完全或部分)還是未利用濃酸來進行，在該反應結束時的溫度總是高于在該反應開始時的溫度：因而保持反應開始時的溫度(例如在步驟(i)以及步驟(ii)的一部分的過程中)優(yōu)選在75-90℃，然后提高溫度，優(yōu)選一直到90-97℃的值，在該值下保持(例如在步驟(ii)的一部分的過程中以及在步驟(iii)和(iv)的過程中)，一直到反應結束。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，例如(但不唯一)，當步驟(ii)的一部分不利用濃酸進行時，所有的步驟(i)-(iv)可以在恒定的溫度下進行。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在任選地之后進行熟化的步驟(iv)結束時，獲得二氧化硅漿料，其隨后被分離(液-固分離)。

此分離通常包括過濾(如果需要的話，進行洗滌)，所述過濾按照任何合適的方法進行，例如使用帶式過濾機，真空過濾機，或者優(yōu)選壓濾機。

通常，在該過濾之后，此分離包括碎裂(délitage)操作，所述碎裂則可在至少一種鋁化合物的存在下并且任選地在酸(在后一情況下，該鋁化合物和所述酸有利地同時添加)的存在下進行。

該碎裂操作使得尤其能夠降低隨后要干燥的(尤其是要霧化的)懸浮液的粘度，所述碎裂操作可例如通過濾餅在珠?；蚰z體類型的磨機中經過而機械進行。

該鋁化合物通常由堿金屬鋁酸鹽構成，尤其是鋁酸鉀或者優(yōu)選鋁酸鈉。

如此回收的沉淀二氧化硅懸浮液(濾餅，通常為碎裂的)隨后進行干燥。

優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的制備方法中，這種懸浮液應當在其干燥之前即刻具有至多24％質量，尤其是至多23％質量，例如至多22％質量的固含量。

這種干燥可按照任何本身已知的方式進行。

優(yōu)選地，該干燥通過霧化(atomisation)來進行。為此，可以使用任何類型的合適霧化器，尤其是渦輪式、噴嘴、液壓或者雙流體霧化器。通常，當該過濾使用壓濾機來進行時，使用噴嘴霧化器，而當該過濾使用真空過濾器進行時，使用渦輪式霧化器。

當干燥操作使用噴嘴霧化器進行時，因而可獲得的沉淀二氧化硅通常以基本上球形的珠粒的形式存在。

在此干燥結束時，則可任選地對回收的產品進行研磨步驟；因而可獲得的沉淀二氧化硅通常以粉末的形式存在。

當干燥操作使用渦輪式霧化器進行時，因而可獲得的沉淀二氧化硅可以以粉末的形式存在。

最后，如上指出的干燥(尤其通過渦輪式霧化器)或者研磨的產品可任選地進行聚結(agglomération)步驟，所述聚結步驟例如在于直接壓制，濕法造粒(也就是說，使用粘結劑如水，二氧化硅懸浮液等)，擠出，或者優(yōu)選地，干壓實。當采用這后一項技術時，可證實在進行壓實之前合適的是，使粉狀產品脫氣(也被稱作預稠化或除氣的操作)以消除其中存在的空氣并且確保更為均勻的壓實。

通過這種聚結步驟而可獲得的沉淀二氧化硅通常以粒料(granulés)的形式存在。

本發(fā)明制備方法的實施，特別是當所使用的濃酸是濃硫酸時，尤其使得能夠在所述方法的過程中(在步驟(iv)結束時)獲得比僅使用稀酸的相同方法獲得的沉淀二氧化硅更濃的沉淀二氧化硅，并且因而實現(xiàn)了沉淀二氧化硅生產率的增益(可達到例如至少10％-40％)，尤其是在沉淀反應方面(即在步驟(iv)結束時)，同時隨之令人吃驚地獲得在聚合物(彈性體)組合物中具有良好分散能力(可分散性)的沉淀二氧化硅；更一般地，與通過僅使用稀酸的相同方法獲得的沉淀二氧化硅相比，通過本發(fā)明方法獲得的沉淀二氧化硅優(yōu)選具有相當?shù)奈锢砘瘜W特性和性能，尤其在是以下的方面：它們的孔分布，它們在聚合物(彈性體)組合物中的解聚以及分散能力(可分散性)和/或它們的增強性能。

有利地，在同時，尤其是當所使用的濃酸為濃硫酸時，相比于僅使用稀酸的相同方法，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠實現(xiàn)在能耗方面(以例如新蒸汽(vapeur vive)的形式)的增益(可達到例如至少20％-60％)，尤其是在沉淀反應方面(即在步驟(iv)結束時)，這歸因于所涉及的水量降低以及與使用濃酸有關的放熱性。而且，濃酸的使用使得能夠減少(例如減少至少25％)該反應所需的水量，這尤其歸因于用于制備酸的水量的降低。

通過本發(fā)明方法獲得的沉淀二氧化硅有利地是高度可分散性的，也就是說，它尤其具有非常高的在聚合物基質中的解聚和分散能力(可分散性)，這尤其可通過電子或光學顯微鏡在薄片上觀察到。

通過本發(fā)明方法獲得的沉淀二氧化硅的參數(shù)之一可在于其孔體積的分布或分配，尤其是由直徑小于或等于的孔所產生的孔體積的分布。這后個體積對應于在彈性體增強中使用的填料的可用孔體積。通常，孔隙圖分析顯示出，此二氧化硅優(yōu)選具有的孔分布為通過直徑的孔所產生的孔體積占由直徑小于或等于的孔所產生的孔體積的至少50％，尤其是至少60％。

孔體積和孔直徑利用MICROMERITICS Autopore 9520孔隙率儀通過汞(Hg)孔隙法來測量，并且通過WASHBURN關系計算，其中接觸角θ等于130°且表面張力γ等于484Dynes/cm。

根據(jù)本發(fā)明方法制備的沉淀二氧化硅可以是任何物理狀態(tài)，也就是說它可以是微珠(基本上球形的珠粒)、粉末或粒料的形式。

它因而可以是基本上球形的珠粒，所述珠粒具有至少80μm，優(yōu)選至少150μm，尤其是150-270μm的平均尺寸；這個平均尺寸按照標準NF X11507(1970年12月)通過干篩分并確定與50％的累積篩余物對應的直徑來確定。

它可以是粉末的形式，具有至少3μm，尤其是至少10μm，優(yōu)選至少15μm的平均尺寸。

它還可以是粒料的形式(通常是基本上平行六面體的形式)，具有至少1mm,例如1-10mm的尺寸，尤其沿著它們的最大長度的軸。

當通過本發(fā)明的方法獲得的沉淀二氧化硅為粒料的形式時，它優(yōu)選具有的孔分布為由直徑的孔所產生的孔體積占由小于或等于的孔所產生的孔體積的至少60％。

通過本發(fā)明方法制備的沉淀二氧化硅優(yōu)選具有100-240m²/g，尤其是140-200m²/g，例如140-180m²/g的CTAB比表面積。

同樣，優(yōu)選地，它具有100-240m²/g，尤其是140-200m²/g，例如150-190m²/g的BET比表面積。

CTAB比表面積是外部面積，其可以按照NF T 45007法(1987年11月)來確定。BET比表面積按照BRUNAUER-EMMET-TELLER法來測定，所述BRUNAUER-EMMETT-TELLER法描述于“The Journal of the American Chemical Society(美國化學會雜志)”中，第60卷，第309頁(1938年)，并且對應于標準NF T 45007(1987年11月)。

通過本發(fā)明方法獲得的沉淀二氧化硅的分散(以及解聚)能力可通過以下的試驗，通過在使用超聲破碎事先解聚(物體從0.1分裂成數(shù)十微米)的二氧化硅懸浮液上進行粒度測量(通過激光衍射)來評價。在超聲破碎下進行的解聚使用配備有直徑19mm的探針的VIBRACELL BIOBLOCK(750W)超聲破碎器來進行。該粒度測量通過在采用Fraunhofer理論的SYMPATEC粒度儀上的激光衍射來進行。

將2克的二氧化硅稱重到藥劑盒(高：6cm且直徑：4cm)中并且通過添加去離子水(eau permutée)補足到50克：因而獲得4％的二氧化硅水懸浮液，該懸浮液通過磁力攪拌均化2分鐘。然后如下進行在超聲破碎下的解聚：探針在4cm的長度上浸入，在其標稱功率(振幅)的80％下作用5分30秒。然后通過在粒度儀的容器中引入為了獲得大約20的光密度所需的體積V(以ml表示)的均化懸浮液來進行粒度測量。

根據(jù)此試驗獲得的中位直徑的值由于二氧化硅解聚能力的提高而變得更低。

解聚因數(shù)F_D由以下的等式給出：

F_D＝10×V/通過粒度儀測量的懸浮液的光密度(此光密度為大約20)。

此解聚因數(shù)F_D表示了通過粒度儀未檢測到的尺寸小于0.1μm的粒子的比率。這個因數(shù)會由于二氧化硅解聚能力的提高而變得更高。

通常，通過本發(fā)明方法制備的沉淀二氧化硅在超聲破碎下解聚之后具有小于5μm，尤其是小于4.5μm，特別是小于4μm，例如小于3μm的中位直徑

它們通常具有大于5.5ml，尤其大于6.5ml，例如大于10ml的超聲破碎解聚因數(shù)F_D。

它們的吸油性DOP可以為180-350ml/100g，尤其是在它們?yōu)榉勰┬问降那闆r下。該DOP吸油性可根據(jù)標準ISO 787/5使用鄰苯二甲酸二辛酯來確定。

通過本發(fā)明方法制備的沉淀二氧化硅可用在眾多應用中。

它例如可用作催化劑載體，用作活性物質的吸收劑(尤其是液體的載體，例如用在食品中，例如維生素(維生素E)，氯化膽堿)，用在聚合物組合物中，尤其是彈性體組合物中，有機硅組合物中，作為增粘劑，結構化劑或者抗結塊劑，作為用于電池隔板的元件，作為用于牙膏的添加劑，用于混凝土的添加劑，用于紙的添加劑。

不過它特別有利地用于增強天然或合成聚合物。

可在其中使用它(尤其作為增強填料)的聚合物組合物通常基于一種或多種聚合物或者共聚物，尤其是一種或多種彈性體，優(yōu)選具有至少在-150℃和+300℃之間，例如-150℃和+20℃之間的玻璃化轉變溫度。

作為可能的聚合物，可以尤其提及二烯聚合物，尤其是二烯彈性體。

作為基于所述聚合物組合物的最終制品的非限制性實例，可以提及鞋底，輪胎，地面覆蓋層，氣體屏障，阻燃材料，以及工程零件，例如空中索道滑輪，用于家用電器的密封墊(joints)，用于液體或氣體導管的密封墊，制動系統(tǒng)密封墊，(柔性)管，護套(尤其是電纜護套)，電纜，發(fā)動機支架，傳送帶，傳動帶。

下面的實施例示出了本發(fā)明但不限制其范圍。

實施例1(對比)

將下述物質引入到不銹鋼反應器中，所述反應器配備有在反應介質中的通過新蒸汽的加熱和通過螺旋漿攪拌的系統(tǒng)：

-637升的水，

-14.1kg Na₂SO₄(電解質)，

-362升的含水硅酸鈉，其具有SiO₂/Na₂O重量比為3.5并且具有1.230的在20℃下的密度。

在底料中的硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)則為86g/L。使混合物達到83℃的溫度，同時保持攪拌。

然后向其中引入462升的在20℃具有1.050密度的稀硫酸(質量濃度等于7.7％的硫酸)。該稀硫酸在該反應的前20分鐘以529L/h的流量引入；該流量然后提高到1056L/h，一直到反應介質的pH達到等于8.0的值(在其溫度下測量)。

反應溫度在該反應的前20分鐘為83℃；它然后在大約15分鐘內從83℃達到92℃，然后保持92℃，直到反應結束。

接著，將87.8升的如上所述類型的含水硅酸鈉以及119升也是如上類型的硫酸引入到反應介質中，稀硫酸和硅酸鹽的這種同時添加使得反應介質的pH值在此引入周期的過程中總是等于8.0±0.1。

在引入所有的硅酸鹽之后，繼續(xù)以432L/h的流量引入稀酸6分鐘。

這種酸的另外引入則使反應介質的pH值達到等于4.8的值。

反應的總持續(xù)時間為60分鐘。

如此獲得沉淀二氧化硅的漿料，使用壓濾機將其過濾和洗滌，使得最終回收二氧化硅濾餅，其濕含量為77％(因而固含量為23％質量)。此濾餅然后通過機械和化學作用(添加與0.22％的Al/SiO₂重量比對應的鋁酸鈉的量)流體化。在此碎裂操作之后，獲得pH值等于6.9的可泵送的濾餅，然后使用噴嘴霧化器將其霧化。

所獲得的二氧化硅(基本上球形的珠粒的形式)的特性如下：

*:在超聲破碎解聚之后

實施例2

將下述物質引入到不銹鋼反應器中，所述反應器配備有在反應介質中的通過新蒸汽的加熱和通過螺旋漿攪拌的系統(tǒng)：

-700升的水，

-15.5kg Na₂SO₄(電解質)，

-402升的含水硅酸鈉，其具有SiO₂/Na₂O重量比為3.5并且具有1.230的在20℃下的密度。

在底料中的硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)則為86g/L。使混合物達到83℃的溫度，同時保持攪拌。

然后向其中引入489升的在20℃具有1.050密度的稀硫酸(質量濃度等于7.7％的硫酸)。該稀酸在該反應的前20分鐘以546L/h的流量引入；該流量然后提高到1228L/h，一直到反應介質的pH達到等于8.0的值(在其溫度下測量)。

反應溫度在該反應的前20分鐘為83℃；它然后在大約15分鐘內從83℃達到92℃，然后保持92℃，直到反應結束。

接著，將98.0升的如上所述類型的含水硅酸鈉以及6.5升在20℃具有1.83密度的濃硫酸(質量濃度等于95％的硫酸)同時引入到反應介質中，濃硫酸和硅酸鹽的這種同時引入使得反應介質的pH值在此引入周期的過程中總是等于8.0±0.1。

在引入所有的硅酸鹽之后，繼續(xù)以20L/h的流量引入該濃酸6分鐘。

這種酸的另外引入則使反應介質的pH值達到等于4.8的值。

反應的總持續(xù)時間為60分鐘。

相比于實施例1觀察到：

-11％的反應生產率的增益(涉及反應介質的以SiO₂表示的最終濃度并且考慮了反應持續(xù)時間)，

-10％的反應水消耗的增益，

-10％的反應能耗的增益(以新蒸汽的形式)。

如此獲得沉淀二氧化硅的漿料，使用壓濾機將其過濾和洗滌，使得最終回收二氧化硅濾餅，其濕含量為78％(因而固含量為22％質量)。此濾餅然后通過機械和化學作用(添加與0.21％的Al/SiO₂重量比對應的鋁酸鈉的量)流體化。在此碎裂操作之后，獲得pH值等于6.6的可泵送的濾餅，然后使用噴嘴霧化器將其霧化。

所獲得的二氧化硅(基本上球形的珠粒的形式)的特性如下：

*:在超聲破碎解聚之后

實施例3

將下述物質引入到不銹鋼反應器中，所述反應器配備有在反應介質中的通過新蒸汽的加熱和通過螺旋漿攪拌的系統(tǒng)：

-860升的水，

-19.0kg Na₂SO₄(電解質)，

-492升的含水硅酸鈉，其具有SiO₂/Na₂O重量比為3.5并且具有1.230的在20℃下的密度。

在底料中的硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)則為86g/L。使混合物達到82℃的溫度，同時保持攪拌。

然后在該反應的前20分鐘的過程中向其中引入232升的在20℃具有1.050密度的稀硫酸(質量濃度等于7.7％的硫酸)，然后是17升的在20℃具有1.83密度的濃硫酸(質量濃度等于95％的硫酸)，一直到反應介質的pH值達到等于8.0的值(在其溫度下測量)。

反應溫度在該反應的前20分鐘為82℃；它然后在大約15分鐘內從82℃達到92℃，然后保持92℃，直到反應結束。

接著，將120升的如上所述類型的含水硅酸鈉以及7.6升的如上所述類型的濃硫酸引入到反應介質中，濃硫酸和硅酸鹽的這種同時引入使得反應介質的pH值在此引入周期的過程中總是等于8.0±0.1。

在引入所有的硅酸鹽之后，繼續(xù)以23L/h的流量引入該濃酸6分鐘。

這種酸的另外引入則使反應介質的pH值達到等于4.8的值。

反應的總持續(xù)時間為65分鐘。

相比于實施例1觀察到：

-25％的反應生產率的增益(涉及反應介質的以SiO₂表示的最終濃度并且考慮了反應持續(xù)時間)，

-26％的反應水消耗的增益，

-26％的反應能耗的增益(以新蒸汽的形式)。

如此獲得沉淀二氧化硅的漿料，使用壓濾機將其過濾和洗滌，使得最終回收二氧化硅濾餅，其濕含量為77％(因而固含量為23％質量)。此濾餅然后通過機械和化學作用(添加與0.29％的Al/SiO₂重量比對應的鋁酸鈉的量)流體化。在此碎裂操作之后，獲得pH值等于6.6的可泵送的濾餅，然后使用噴嘴霧化器將其霧化。

所獲得的二氧化硅(基本上球形的珠粒的形式)的特性如下：

*:在超聲破碎解聚之后

實施例4

將下述物質引入到不銹鋼反應器中，所述反應器配備有夾套加熱和螺旋漿攪拌系統(tǒng)：

-86.4升的水，

-0.77kg Na₂SO₄(電解質)，

-44.2升的含水硅酸鈉，其具有SiO₂/Na₂O重量比為3.5并且具有1.230的在20℃下的密度。

在底料中的硅酸鹽濃度(以SiO₂表示)則為80g/L。使混合物達到87℃的溫度，同時保持攪拌。在整個反應的過程中將溫度保持在此值。

然后在該反應的前20分鐘的過程中向其中引入22.1升的在20℃具有1.050密度的稀硫酸(質量濃度等于7.7％的硫酸)，然后是1.46升在20℃具有1.85密度的濃硫酸(質量濃度等于98％的硫酸)，一直到反應介質的pH值達到等于8.0的值(在其溫度下測量)。

然后同時將10.7升的如上所述類型的含水硅酸鈉以及0.69升的如上所述類型的濃硫酸引入到反應介質中，濃酸和硅酸鹽的這種同時引入使得反應介質的pH值在此引入周期的過程中總是等于8.0±0.1。

在引入所有的硅酸鹽之后，繼續(xù)以2.0L/h的流量引入該濃酸，并且這持續(xù)6分鐘。

這種酸的另外引入則使反應介質的pH值達到等于4.8的值。

反應的總持續(xù)時間為60分鐘。

相比于實施例1觀察到：

-37％的反應生產率的增益(涉及反應介質的以SiO₂表示的最終濃度并且考慮了反應持續(xù)時間)，

-27％的反應水消耗的增益，

-32％的反應能耗的增益。

如此獲得沉淀二氧化硅的漿料，使用真空過濾機將其過濾和洗滌，使得最終回收二氧化硅濾餅，其濕含量為85％(因而固含量為15％質量)。此濾餅然后通過機械和化學作用(添加與0.27％的Al/SiO₂重量比對應的鋁酸鈉的量)流體化。在此碎裂操作之后，獲得pH值等于6.8的可泵送的濾餅，然后將其霧化。

所獲得的二氧化硅(粉末的形式)的特性如下：

*:在超聲破碎解聚之后。