[發(fā)明專利]一種利用乙酸銫插層并煅燒制備偏地開石的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811310346.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN109319798A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘祥華;劉文元;李曉敏;許濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B33/26
• 分類號(hào): C01B33/26
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明公開了一種利用乙酸銫插層并煅燒制備偏地開石的方法。其是以福建紫金山銅金礦中的地開石與乙酸銫為原料，先采用機(jī)械研磨法制備地開石?乙酸銫插層復(fù)合物，再將其進(jìn)一步煅燒制得偏地開石。本發(fā)明首次通過機(jī)械研磨法制備地開石?乙酸銫插層復(fù)合物并進(jìn)一步制得偏地開石，其工藝流程簡(jiǎn)單高效、原料來源豐富、資源利用率高，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用、綠色環(huán)保，具有良好的工業(yè)前景和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于偏地開石制備領(lǐng)域，具體涉及一種利用乙酸銫插層并煅燒制備偏地開石的方法。

背景技術(shù)

偏高嶺石是以高嶺石為原料，在一定的溫度下煅燒脫水而成的過渡相結(jié)構(gòu)。由于偏高嶺土的分子排列是不規(guī)則的，呈現(xiàn)熱力學(xué)介穩(wěn)狀態(tài)，在適當(dāng)激發(fā)下具有膠凝性，經(jīng)堿性或硫酸鹽等激活劑及促硬劑的作用，硅鋁化合物由解聚到再聚合后，可形成類似于地殼中一些天然礦物的鋁硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，即形成無機(jī)聚合物材料，用于替代水泥。因此，偏高嶺石常用于制備高活性礦物摻合料、混凝土外加劑，也可制作高性能的無機(jī)聚合材料。

當(dāng)前，偏高嶺石主要通過高嶺石煅燒（400 ℃~900 ℃）而成，內(nèi)表面羥基和內(nèi)羥基相互結(jié)合成水而脫離，在500℃以下，代表插層復(fù)合物的典型峰發(fā)生變化，表明發(fā)生偏高嶺石（Al₂O₃·2SiO₂）的轉(zhuǎn)變：。

偏地開石是由地開石煅燒脫水后制備的。由于地開石比較少見，且脫羥基溫度較高，因此，對(duì)于偏地開石的相關(guān)報(bào)道很少。地開石和高嶺石具有相同的化學(xué)式：Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈，晶體片層都是由硅氧四面體和鋁氧八面體片通過表面的氫鍵連接并沿著c軸方向堆垛而成。地開石盡管晶體結(jié)構(gòu)等礦物學(xué)特征與高嶺石不同，但其同樣具有可塑性、高白度和電絕緣性等性能，在很多領(lǐng)域可以作為替代品使用。地開石的脫羥基溫度較高，即在較高的溫度下才能完成偏地開石的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變后的偏地開石和偏高石的成分、結(jié)構(gòu)相同，理論上可以作為制備無機(jī)聚合材料的原料。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，乙酸鹽插層后的地開石，脫羥基溫度降低近200 ℃，利用插層煅燒后制備的偏地開石可提高物理化學(xué)穩(wěn)定性、白度、表面積，有效地提升其應(yīng)用范圍，并可廣泛用于陶瓷、填料、造紙、橡膠、塑料、石油化工、環(huán)境等行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)的以地開石為原料，添加乙酸銫插層后煅燒制備偏地開石的方法，其原料來源豐富，資源利用率高，工藝流程簡(jiǎn)單、高效，在提高地開石附加值的同時(shí)可降低尾礦庫(kù)的庫(kù)容，經(jīng)濟(jì)實(shí)用且綠色環(huán)保。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用乙酸銫插層并煅燒制備偏地開石的方法，其是將來源于福建紫金山銅金礦中的地開石原料經(jīng)挑選、提純、破碎、研磨后過100-200目篩，然后將所得地開石和乙酸銫置于球磨機(jī)中，采用機(jī)械研磨法溫和研磨至粘稠狀，加適量水?dāng)嚢杈鶆蚝螅谑覝叵蚂o置24-60h，制得地開石-乙酸銫插層復(fù)合物；再將所得地開石-乙酸銫插層復(fù)合物置于馬弗爐中，在500~800 ℃下煅燒2~5 h，得到偏地開石粉末。

其中，所用地開石與乙酸銫的質(zhì)量比為1:0.5~3。

所得偏地開石的白度≥90 %，粒徑為5-15μm，比表面積為30-50 m²/g，。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明使用福建紫金山銅金礦中非金屬礦物地開石為原料制備偏地開石，其制備過程無需高溫處理，能耗低，且綠色環(huán)保；

（2）本發(fā)明以福建紫金山銅金礦中的地開石為原料，使用插層后煅燒的方法制備出具有白度高、晶粒細(xì)、表面積大的偏地開石，為地開石的高附加值產(chǎn)品開發(fā)提供了新的途徑，極大地降低了礦區(qū)尾礦庫(kù)的庫(kù)容，從而實(shí)現(xiàn)資源的充分利用和可持續(xù)發(fā)展；