[發(fā)明專利]制備片狀銨伊利石、片狀硅酸鋁和納米高嶺石的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201010139163.X | 申請日： | 2010-03-31 |
| 公開（公告）號： | CN102205971A | 公開（公告）日： | 2011-10-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 盧旭晨;王體壯;閆巖 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院過程工程研究所 |
| 主分類號： | C01B33/26 | 分類號： | C01B33/26;C01B33/38;B82B3/00 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 周長興 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 片狀 伊利石 硅酸鋁 納米 高嶺石 方法 | ||
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明屬于精細化工材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種在材料、化工、能源和環(huán)境等多個領(lǐng)域應(yīng)用的片狀銨伊利石、片狀硅酸鋁和納米高嶺石的制備方法。
背景技術(shù)
高嶺土亞族包括高嶺石、迪開石、珍珠陶土、1.0nm和0.7nm埃洛石等幾類礦物，以硬質(zhì)高嶺礦和軟質(zhì)高嶺礦兩種形態(tài)存在。硬質(zhì)高嶺礦主要是煤系高嶺巖，我國煤系高嶺巖資源儲量豐富，達180億噸，主要分布于山西、內(nèi)蒙。軟質(zhì)高嶺礦儲量約為14.6億噸，主要分布于廣東、廣西、福建等地區(qū)。高嶺土亞族礦物在陶瓷、耐火材料、造紙、橡膠、塑料、石油化工、涂料、油漆、黏結(jié)劑、光學玻璃、化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、玻璃纖維、紡織品和日用化妝品等行業(yè)應(yīng)用廣泛。高嶺土是一種應(yīng)用廣、消耗量大、深加工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)挼姆墙饘俚V產(chǎn)資源，高嶺土工業(yè)逐漸發(fā)展成為必不可少的獨立工業(yè)體系。
銨伊利石(NH4-bearing?illite)，分子式為(NH4)Al2[AlSi3O10](OH)2，又稱為銨云母(tobelite)，屬于三斜晶系，是由銨根離子取代白云母(KAl2[AlSi3O10](OH)2)中配位數(shù)為12的層間鉀離子而形成的水云母類衍生礦物。該礦物是由S?Higashi于1982年在日本Ehime縣的Tobe發(fā)現(xiàn)的。天然銨伊利石在煤和石油伴生的頁巖中時有存在，是由有機物質(zhì)中蛋白質(zhì)的氨基在成巖過程中形成富含銨根離子的水溶液，使賦存于其中的高嶺巖及沉積伊利石粘土夾矸產(chǎn)生銨云母化而成(D?E?Harlov，MAndrut，BPhys?Chem?Minerals.2001，28：268-276)。
銨伊利石的合成方法目前主要有：
①純原料合成法，利用溶膠或氧化物的混合物，在富含氨的高還原條件下合成(Hallam?M，Eugster?H?P.Contrib?Miner?Petrol.1976，57：227-244)；
②離子交換再結(jié)晶法，利用富氨溶液與天然白云母離子交換后，在高溫高壓下晶化(Eugster?H?P，Munoz?J.Science，1966，151：683-686)；
③熔鹽侵蝕再結(jié)晶法，將白云母加入到硫酸銨的熔體侵蝕，而后在高溫高壓下晶化合成(Stoch?L，Sikora?WS，Budek?L.Mineral?Polon.1980，11：61-79)。
上述三種合成方法均需要保證250～600℃、50～200MPa的溫度和壓力等強度條件，對設(shè)備和器具的要求較高。離子交換和熔鹽侵蝕法都不能完全除去鉀離子，從而難以得到完全銨化的云母。
片狀硅酸鋁可用作催化和吸附載體，橡膠、塑料、造紙、涂料和顏料中的高檔增容、補強和功能填料，還可作為結(jié)構(gòu)陶瓷原料和保溫材料等，具有廣泛的可開發(fā)潛力。目前硅酸鋁的主要制備方法是：①天然含水硅鋁酸鹽焙燒研磨，利用含水硅鋁酸鹽天然礦物粉體進行不同溫度的焙燒，焙燒粉機械研磨，產(chǎn)物達不到片狀形貌和粒度的要求；②純化工原料合成法，利用溶膠或氧化物的混合物、硫酸鋁和硅酸鈉反應(yīng)，而后老化或晶化，成本高昂。另外，中國專利200610068535.8公開了一種由鋁土礦經(jīng)過堿熔融、水浸出、加入輔助硅源和晶種，進而沉淀、過濾、烘干、破碎得到超細硅酸鋁的方法。該法充分利用廉價的鋁土礦，但產(chǎn)物達不到片狀硅酸鋁形貌和粒度的要求。
納米高嶺土作為橡膠、塑料的增容填料和阻燃增效劑，即可以提高材料的抗拉強度，又可提高材料的氣體阻隔性能；作為涂料顏料，納米級高嶺土可以達到材料對低吸油性、高亮度、高比表面和小尺寸的要求，在油中的分散性和懸浮性較好，大大提高涂料的綜合性能。納米高嶺土的制備方法主要有：
①精選高嶺土礦粉直接機械剝片或研磨法，該方法能耗大，且不能達到納米級尺寸顆粒；
②有機插層法，以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的等離子體、微波或超聲強化多次插層法。有機物多采用醋酸鹽、二甲基亞砜、尿素、肼、有機胺及其衍生物等。該方法插層率和效果參差不齊，所得插層產(chǎn)物的粒度和形貌變化較大，昂貴的插層有機物的回收較為繁瑣困難，因而使得這種方法制備的納米高嶺土的成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由高嶺土礦制備片狀銨伊利石、片狀硅酸鋁和納米高嶺石的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明步驟包括如下：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國科學院過程工程研究所，未經(jīng)中國科學院過程工程研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201010139163.X/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
