[發明專利]由膨潤土制取超細硅酸鋁的方法

有效

• 申請號: 201010168922.5
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN101804992A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 傅建萍;于少明;金立新;傅建彬;陳國順
• 申請（專利權）人: 黃山市恒佳科技有限公司
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶

技術領域

本發明涉及膨潤土深加工綜合利用及無機鹽制備的技術領域，更具體地 說是涉及一種以膨潤土為原料制取超細硅酸鋁的方法。

背景技術

膨潤土是一種含鋁硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是蒙脫石，化學式為 Al₂O₃·4SiO₂·3H₂O。天然膨潤土中除含鋁和硅外，還含有少量的Na₂O、K₂O、 CaO、MgO、Fe₂O₃等組分。我國膨潤土礦產資源十分豐富，探明儲量位于世界 前列，是一種有較大綜合開發利用價值的礦產資源。

超細硅酸鋁是一種人工合成的新型功能型硅酸鹽產品，具有顆粒細、懸 浮性好、白度高等特點。作為功能性助劑，其可廣泛用于環保水性建筑涂料、 油墨、塑料、橡膠、皮革、印染、造紙等領域。將超細硅酸鋁代替鈦白粉加 入到室內、外建筑涂料中，不僅具有鈦白增效作用，降低涂料成本，而且可 明顯改進產品性能。摻有超細硅酸鋁的農用塑料薄膜，可改善其透光性，增 加農作物的光合作用強度，從而可使農作物產量提高約8-20％。超細硅酸鋁應 用于造紙工業中，可明顯增加紙張的白度，改善產品的外觀及其使用壽命。 目前，工業上生產超細硅酸鋁的方法主要是采用硫酸鋁和水玻璃為原料經合 成、熟化、干燥等工序制得，存在生產成本較高、能耗較高等不足。

迄今尚未見有用膨潤土為原料制取超細硅酸鋁方法的相關報導。，

發明內容

本發明的目的是提供一種由膨潤土制取超細硅酸鋁的方法，克服上述現 有技術所存在的不足之處。具有生產成本低、能耗低、經濟效益好的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種由膨潤土制取超細硅 酸鋁的方法，以膨潤土礦粉為原料，包括酸浸、凈化、堿浸、合成、洗滌和 干燥步驟，其特征在于：

所述的酸浸是在粒度小于100μm的膨潤土礦粉中，按膨潤土礦粉和酸液 重量比為1∶2.5～5.0加入濃度為15～60wt％的酸液，在80～105℃溫度下反 應2～6小時后，過濾得酸浸濾餅和酸浸濾液，將所述酸浸濾餅用清水洗滌至 中性；所述的酸液選自硫酸或鹽酸；

所述的凈化是將所述酸浸濾液用氫氧化鈉溶液調pH值為3～4后，再加 入重量比為0.7∶1的高錳酸鉀和硫酸錳，其加入量為酸浸濾液重量的1％～3％， 反應至溶液中的鐵離子全部沉淀后過濾，所得濾液為鋁鹽溶液；

所述的堿浸是在所述酸浸濾餅中按酸浸濾餅與氫氧化鈉溶液重量比為 1∶2.5～5.0加入濃度為6％～30wt％的氫氧化鈉溶液，在沸點溫度以下，并且 不低于60℃的溫度條件下反應0.5～2小時后趁熱過濾，所得濾液為水玻璃； 為降低產品水玻璃的色度，在堿浸操作過程中加入適量的過氧化氫溶液；

所述的合成反應是將所述鋁鹽溶液配制成鋁的濃度為5～10g/L的溶液A， 將所述水玻璃溶液配制成二氧化硅濃度為90～120g/L的溶液B，按摩爾比 SiO₂∶Al₂O₃為11～13.5∶1將B溶液緩慢地加入到A溶液中，在40～100℃的 溫度條件下攪拌反應10～60分鐘后熟化1～2小時，再經分離、洗滌、干燥 即得超細硅酸鋁。

本發明方法各步驟反應方程式為：

a、膨潤土的酸浸(以硫酸為例)

Al₂O₃·4SiO₂·3H₂O+H₂SO₄+H₂O→SiO₂·nH₂O+Al₂(SO₄)₃

Fe₂O₃+H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+H₂O

b、膨潤土酸浸濾液及洗液的凈化

Fe₂(SO₄)₃+NaOH→Fe(OH)₃↓+Na₂SO₄

c、膨潤土酸浸濾餅的堿浸