[發(fā)明專(zhuān)利]一種低成本合成堿式硫酸鎂晶須的新方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711147324.8 | 申請(qǐng)日： | 2017-11-17 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109797435A | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-05-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫玉柱;王一塋;宋興福;于建國(guó) | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 華東理工大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C30B29/62 | 分類(lèi)號(hào)： | C30B29/62;C30B29/46;C30B7/10 |
| 代理公司： | 上海三和萬(wàn)國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230 | 代理人： | 任艷霞 |
| 地址： | 200237 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 硫酸鎂晶須 低成本 合成堿 濃海水 制備 水合堿式硫酸鎂晶須 氫氧化鎂懸浮液 形貌 無(wú)機(jī)化工材料 高值化利用 硫酸鹽溶液 工藝過(guò)程 固相分散 過(guò)濾洗滌 海水淡化 溫度操作 溫度條件 無(wú)機(jī)堿液 分散性 鎂資源 熱反應(yīng) 新途徑 洗滌 鹽湖 下水 | ||
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)化工材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種低成本合成堿式硫酸鎂晶須的新方法。本發(fā)明以海水淡化后的濃海水和無(wú)機(jī)堿液為原料，首先在10?90℃溫度條件下，在一定攪拌和進(jìn)料速率下，制備得到氫氧化鎂懸浮液，過(guò)濾洗滌，將固相分散到硫酸鹽溶液，在100?250℃下水熱反應(yīng)2?24小時(shí)，再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，得到大小均勻、形貌均勻、分散性較好的水合堿式硫酸鎂晶須，其組成為5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O，平均長(zhǎng)度為40?400μm，平均直徑0.5?4.5μm。該工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、成本低廉、附加值高，溫度操作彈性大，易于操作和推廣。本發(fā)明為濃海水和鹽湖鎂資源的高值化利用提供了一條新途徑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)化工材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低成本合成堿式硫酸鎂晶須的新方法。具體地說(shuō)，以海水淡化后的濃海水和無(wú)機(jī)堿液為原料，制備得到純度和分散性較好的前驅(qū)體，將其過(guò)濾洗滌后，將固相分散到添加硫酸鹽溶液，經(jīng)過(guò)水熱反應(yīng)，可直接制備得到大小均勻、形貌均勻、分散性較好的水合堿式硫酸鎂晶須。水合堿式硫酸鎂晶須可廣泛用于增強(qiáng)劑和阻燃劑等行業(yè)。本發(fā)明為濃海水以及鹽湖鹵水鎂資源的高值化利用提供了一條新途徑。
背景技術(shù)
我國(guó)是水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，人均水量既少，又時(shí)空分布不均，中西部地區(qū)的水質(zhì)較差，多為苦咸水或微咸水；沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口居多，水資源短缺，發(fā)展嚴(yán)重受制于水資源缺乏。海水淡化技術(shù)發(fā)揮了補(bǔ)充替代淡水資源的作用。近20年來(lái)海水淡化技術(shù)在全球有了快速發(fā)展。海水經(jīng)過(guò)淡化技術(shù)之后得到的濃海水鹽度是正常海水的1.5-2倍，這些高濃鹽水的排放會(huì)引起排放區(qū)域海水鹽度增高。鹽度的改變會(huì)對(duì)動(dòng)物生存、生長(zhǎng)繁殖、生理代謝過(guò)程、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制、物種分布等方面造成一定的影響。濃海水中含有豐富的鎂資源，如何將濃海水鎂資源進(jìn)行高值化利用，在此時(shí)顯得尤為重要。
晶須是具有一定長(zhǎng)徑比(一般大于10)和截面積(小于52×10-5cm2)的單晶纖維材料，由于晶須的結(jié)構(gòu)完整，內(nèi)部缺陷較少，因此晶須的強(qiáng)度和模量均接近其完整晶體的理論值，是力學(xué)性能十分優(yōu)異的復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)增韌劑，可作為塑料、涂料、陶瓷等材料的改性添加劑。堿式硫酸鎂晶須具有優(yōu)良的物理性能，強(qiáng)度高，電氣性能好，與塑料材料相容性較好，易于潤(rùn)濕和無(wú)序取向，從而表現(xiàn)出良好的填充性能和增強(qiáng)能力。相對(duì)于玻璃纖維和碳纖維，堿式硫酸鎂晶須的模塑制品具有更好的尺寸穩(wěn)定性和精度，并且表面光潔度高，堿式硫酸鎂晶須類(lèi)的復(fù)合材料可用來(lái)制造各種形狀復(fù)雜的部件、輕質(zhì)高強(qiáng)阻燃部件及電子電器部件。
第一種堿式硫酸鎂晶須MgSO4·Mg(OH)2·xH2O被發(fā)現(xiàn)于1892年，隨后幾十年的時(shí)間，人們相繼發(fā)現(xiàn)了多種形式的堿式硫酸鎂晶須；1978年，Bischoff和Seyfreied在研究高溫高壓條件下海水水熱反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了堿式硫酸鎂晶須2MgSO4·xMg(OH)2·(2-2x)H2O(x＝0.5-1.0)，開(kāi)創(chuàng)了水熱合成堿式硫酸鎂晶須的先河。20世紀(jì)80年代初至今，科研工作者對(duì)堿式硫酸鎂晶須進(jìn)行了大量的研究。目前雖然有不少關(guān)于堿式硫酸鎂晶須制備方法的報(bào)道，但是沒(méi)有將濃海水中的鎂資源進(jìn)行高值化利用，且所采用的沉淀劑均為氫氧化鈉和氨水，從生產(chǎn)成本和設(shè)備腐蝕等方面限制了堿式硫酸鎂晶須的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本合成堿式硫酸鎂晶須的新方法，采用氫氧化鈣或以氫氧化鈣占主體的無(wú)機(jī)堿液作為沉淀劑，與濃海水反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化鎂前驅(qū)體，并隨后進(jìn)行水熱合成，為堿式硫酸鎂晶須的制備提供了一條新工藝。
本發(fā)明技術(shù)方案如下：
該專(zhuān)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(zhuān)利權(quán)人授權(quán)。該專(zhuān)利全部權(quán)利屬于華東理工大學(xué)，未經(jīng)華東理工大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買(mǎi)此專(zhuān)利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711147324.8/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專(zhuān)利網(wǎng)。
