[發(fā)明專利]一種多孔玫瑰花狀堿式碳酸鎂的制備方法

無效

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• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN101830489A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋興福;楊晨;孫淑英;汪瑾;于建國;張莉娜;孫澤
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: C01F5/24
• 分類號: C01F5/24
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31230
• 代理人: 朱小晶

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及無機納米材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種多孔玫瑰花狀堿式碳酸鎂的制備方法。

【背景技術(shù)】

我國是世界上碳酸鎂的主要生產(chǎn)國，產(chǎn)品出口西歐、美國、俄羅斯、東南亞、日本等。

堿式碳酸鎂是一種重要的無機鎂質(zhì)化工原料及產(chǎn)品，可以作為煅燒氧化鎂的前驅(qū)物而獲得特殊形貌的氧化鎂產(chǎn)品。堿式碳酸鎂具有不燃燒、質(zhì)地輕和疏松的特點，故可用作絕熱、耐高溫的防火保溫材料。堿式碳酸鎂因為其由片狀微晶組成，具有高比表面積，高吸油性，高吸水性，低堆積密度和孔隙度，利用該獨特形狀和優(yōu)異的特性，可用作低密度紙?zhí)盍稀８呒儔A式碳酸鎂無毒、無味、無害于人體健康，并且鎂對人體的心臟功能有增強作用，其本身又具有較好的流動性，所以，將其加入面粉中作輔助成分，既可提高面粉的分散性和流動性，又可補充人體對無機鹽類等電解質(zhì)的需求。堿式碳酸鎂可制成鋁碳酸鎂復(fù)鹽從而在治療潰瘍方面發(fā)揮重要的作用，提高胃的pH值、促進組織再生修復(fù)，提高潰瘍愈合率。還可用于藥物，油墨顏料；制造日用品，如牙膏和化妝品中添加劑；制造高級玻璃制品；用于護色劑；作為載體，作顏料、油漆、造船、鍋爐制造、獨石電容等。目前，有學(xué)者對其光致發(fā)光性能做了一些研究，其可能在光催化等領(lǐng)域體現(xiàn)應(yīng)用價值。因此，堿式碳酸鎂應(yīng)用前景十分廣闊。

我國雖然是碳酸鎂生產(chǎn)出口大國，但非強國。我國碳酸鎂生產(chǎn)與國外存在著很大差距，具體表現(xiàn)在：生產(chǎn)規(guī)模小，設(shè)備陳舊，不能適應(yīng)國內(nèi)外，特別是國外市場需求；碳酸鎂產(chǎn)品純度低，質(zhì)量不穩(wěn)定，物耗及能耗較高；鎂系列產(chǎn)品的生產(chǎn)原料主要取自含鎂礦石，生態(tài)破壞、環(huán)境污染嚴重；精細碳酸鎂產(chǎn)品無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上均不能滿足市場需求，由于精細品種輕質(zhì)碳酸鎂生產(chǎn)量少，也嚴重影響輕質(zhì)碳酸鎂企業(yè)經(jīng)濟效益，如普通輕質(zhì)碳酸鎂國內(nèi)價格目前不超過3500元/噸，而醫(yī)藥級碳酸鎂達6000元/噸以上，高純碳酸鎂達10000元/噸以上。

對比國外碳酸鎂生產(chǎn)主要來自含鎂鹵水，我國大部分碳酸鎂制備原料來源于固體礦，雜質(zhì)多，組成不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量也難以提高。而我國擁有豐富的液體鎂資源，僅青海僅察爾汗一地，每年因氯化鉀生產(chǎn)排放氯化鎂量高達2000萬噸。對鹽湖資源的持續(xù)開發(fā)利用帶來資源污染，產(chǎn)生“鎂害”，研究鹽湖鎂資源的開發(fā)和利用問題迫在眉睫，這對于推動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)、加速西部大開發(fā)進程具有重要的意義。2003年“國家高技術(shù)新材料發(fā)展戰(zhàn)略研討會及鎂資源與鎂材料專題研討會”在青海召開，旨在推進鎂資源的開發(fā)利用。碳酸鎂的開發(fā)也是其中一個重要的發(fā)展點，用產(chǎn)自鹽湖鹵水的氯化鎂為原料，制備高性能、高附加值的功能碳酸鎂材料，將碳酸鎂產(chǎn)品系列化、功能化、微細化、專用化是鹽湖鎂資源開發(fā)利用的一個重要發(fā)展方向。

顆粒性質(zhì)往往與其形態(tài)緊密聯(lián)系，在無機材料的制備中，同種物質(zhì)可構(gòu)成不同形貌產(chǎn)物，對于具有特殊形貌的功能性無機材料的設(shè)計和制備正是人們所關(guān)注的。如何便利地制備高質(zhì)量，晶體建筑結(jié)構(gòu)合乎要求的堿式碳酸鎂產(chǎn)品，特別是納米級產(chǎn)品，是極有研究意義和應(yīng)用價值的。

對堿式碳酸鎂的制備由來已久。制備堿式碳酸鎂可通過熱分解前驅(qū)物(正碳酸鎂或者碳酸氫鎂)或者共沉淀法得到。正碳酸鎂或者碳酸氫鎂也是通過鎂源與碳酸鹽源反應(yīng)結(jié)晶得到。由胡慶福主編的《鎂化合物生產(chǎn)與應(yīng)用》一書中給出了不同工業(yè)用途堿式碳酸鎂的多種制備方法。

美國專利CA409047用CO₂碳化Mg(OH)₂得到三水碳酸鎂，并加入一定添加劑熱解注入模子的碳酸鎂淤漿，可以得到由顆粒狀堿式碳酸鎂組成的多孔滲水的大塊堿式碳酸鎂。

王萬平等人的專利(CN1410351A)中將活性氧化鎂加入到重鎂水中進行熱分解得到輕質(zhì)堿式碳酸鎂。

日本專利JP1224218(A)用重碳酸鎂熱分解的方法得到顆粒狀堿式碳酸鎂。而JP63089418(A)則采用CO₂碳化Mg(OH)₂得到顆粒狀堿式碳酸鎂。

張智平等人對堿式碳酸鎂做過很多研究，他們的專利CN1935655A利用共沉淀法得到粒徑均一，形貌可控的鳥窩狀堿式碳酸鎂用以煅燒氧化鎂。

王寶和等(CN101038430A)公開一種制備堿式碳酸鎂三維納米花結(jié)構(gòu)的方法，所得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與本發(fā)明類似。他們所用原料為氯化鎂和尿素，采用在較高溫度下共沉淀的方法得到目標產(chǎn)物。