1.一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟一、將石英尾砂依次經(jīng)過水洗、烘干、研磨和過篩處理,得到石英尾砂粉末,然后將所述石英尾砂粉末與碳酸鈉粉末按質(zhì)量比(0.8~1.6)∶1研磨混合,得到混合粉末,之后將所述混合粉末置于馬弗爐中煅燒,得到煅燒產(chǎn)物;
步驟二、將步驟一中所述煅燒產(chǎn)物研磨后過篩,取篩下物,然后將所述篩下物加入到熱水中攪拌溶解60min~150min,之后過濾取濾液,得到水玻璃;所述篩下物與熱水的質(zhì)量比為1∶(3~5);
步驟三、采用鹽酸將步驟二中所述水玻璃的pH值調(diào)至3~5,靜置20min~50min后得到水凝膠,然后將所述水凝膠在溫度為40℃~60℃的條件下老化3d~5d,得到老化后的水凝膠;
步驟四、對步驟三中所述老化后的水凝膠進行過濾,以除去水凝膠中的自由水,然后采用無水乙醇對殘留于水凝膠表面及孔洞中的吸附水進行置換,得到醇凝膠;
步驟五、將步驟四中所述醇凝膠浸泡于三甲基氯硅烷的正己烷溶液中,以進行疏水改性以及正己烷對乙醇的置換,洗滌后得到疏水改性的烷凝膠;
步驟六、將步驟五中所述疏水改性的烷凝膠在室溫干燥環(huán)境中風(fēng)干24h,然后進行梯度干燥處理,得到二氧化硅氣凝膠;所述梯度干燥處理過程中,各階段干燥處理的溫度依次為50℃、70℃、100℃和120℃,各階段干燥處理的時間均為3h~5h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟一中所述研磨混合的時間為30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟一中所述煅燒的溫度為1100℃~1400℃,所述煅燒的時間為60min~150min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟二中所述熱水的溫度為60℃~90℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟三中所述鹽酸的濃度為0.1mol/L~0.5mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟四中所述置換的次數(shù)為3~6次,每次置換所用無水乙醇的體積均為水凝膠體積的1~6倍,每次置換均在溫度為30℃~50℃的條件下進行,每次置換的時間均為3h~5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟四中所述過濾的過程中采用去離子水作為洗滌液對老化后的水凝膠進行洗滌,所述洗滌的次數(shù)為3~4次,每次洗滌所用去離子水的體積均為老化后的水凝膠體積的2~3倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟五中所述浸泡的次數(shù)為3~5次,每次浸泡所用三甲基氯硅烷的正己烷溶液的體積均為醇凝膠體積的1~6倍,每次浸泡均在溫度為20℃~40℃的條件下進行,每次浸泡的時間均為3h~5h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟五中所述三甲基氯硅烷的正己烷溶液中三甲基氯硅烷的質(zhì)量百分含量為6%~10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以石英尾砂為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法,其特征在于,步驟五中所述洗滌采用的洗滌液為正己烷,所述洗滌的次數(shù)為3~5次,每次洗滌所用正己烷的體積均為醇凝膠體積的2~3倍。