[發明專利]一種溶速可控的氫氧化鎂漿料水化合成方法

有效

• 申請號: 201910063938.0
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109574049B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 唐曉佳;朱益民;杜鐘原;劉淼;柏蘇北;唐乾
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C01F5/14
• 分類號: C01F5/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

本發明涉及一種溶速可控的氫氧化鎂漿料水化合成方法，屬于無機化工材料制備技術領域。包括如下步驟：將菱鎂礦粉碎后600?900℃煅燒1?5h，得到輕燒氧化鎂粉；將輕燒氧化鎂粉保持煅燒的溫度加入到水化劑溶液中，固液重量比為1：5?20，水化劑溶液中的陰離子為：氯離子、硝酸根離子、硫酸根離子、醋酸根離子和草酸根離子中的至少一種，水化劑溶液中的陽離子為：氫離子、鈉離子、鎂離子、鈣離子、鐵離子、亞鐵離子、鋁離子和銨根離子中的至少一種，水化劑溶液的濃度為0.5?5％，勻質攪拌，均質攪拌速度為800?2000rpm。本發明利用熱處理、化學處理、機械活化三種技術有機結合，實現合成氫氧化鎂漿料的溶解速率調控。

技術領域

本發明涉及一種溶速可控的氫氧化鎂漿料水化合成方法，屬于無機化工材料制備技術領域。

背景技術

氫氧化鎂被稱為“第三種堿”，是綠色安全的環境處理劑，在酸性廢氣和廢水治理等領域顯示出良好的應用前景，尤其漿料狀氫氧化鎂環保需求巨大。

氫氧化鎂的低溶解速率有其安全優勢，但亦具有低效弊端。如，在以氫氧化鎂為鎂源的廢水鳥糞石法氮磷回收工藝中，OH^-和Mg²⁺的緩釋過程，可將結晶反應控制在氫氧化鎂顆粒表面，從而緩解因鳥糞石在體系中隨機結晶而引起管道結垢；但溶速過慢直接影響回收效率，氫氧化鎂來不及溶解即被產物層覆蓋，反應停滯。因此針對具體應用體系，調控氫氧化鎂漿料溶速，可極大提高應用效率，擴展應用范圍。

氫氧化鎂的合成方法很多，主要有鎂鹽沉淀法和水化法，鎂鹽沉淀因需要消耗大量的酸、堿，后續處理繁瑣，費用高昂，并不適用于環保級氫氧化鎂漿料合成。水化法主要是只以輕燒氧化鎂為前驅物，與水在不同溫度發生反應生成氫氧化鎂，工藝簡單，成本低廉。CN102502726A、CN105256405A以菱鎂礦煅燒物，輔以改性劑、分散劑、活性劑、晶種，水化合成六方片狀和纖維狀的氫氧化鎂，用于阻燃填料。CN104609449A披露了一種以無機熔劑輔助焙燒團聚態氫氧化鎂，之后水化焙燒產物并添加分散劑和形貌控制劑，目的是為了獲得高分散的氫氧化鎂粉體。CN106495268A披露了一種利用氧化鎂吸附劑去除水中污染物的方法，采用100-700℃熱處理的氧化鎂與廢水直接反應，原位生成氫氧化鎂漿液用于吸附處理水中重金屬污染物。CN103864121A披露了一種氣相水化氧化鎂合成氫氧化鎂的方法，其主要技術特點在于高液固比以及后續干燥低能耗。本課題組對氧化鎂水化合成氫氧化鎂的研究也做了相關報道，如：CN102120126A公開了海水體系中氧化鎂水化合成船舶廢氣脫硫用漿料的方法，CN103303947A提出了一種氣液固三相氧化鎂高效水化方式，CN106365185A提出了超聲波輔助的氧化鎂高效水化技術。

目前相關研究主要集中于分散性、晶體形狀、合成效率等方面的，未涉及氫氧化鎂漿料溶解速率調控。

發明內容

本發明通過調節合成環境和過程參數，控制氫氧化鎂缺陷形成和微觀結構改變，進而調控其溶解速率。

本發明提供了一種溶速可控的氫氧化鎂漿料水化合成方法，所述方法包括如下步驟：將菱鎂礦粉碎后600-900℃煅燒1-5h，得到輕燒氧化鎂粉；將輕燒氧化鎂粉保持煅燒的溫度加入到水化劑溶液中，勻質攪拌，得到氫氧化鎂漿料；所述固液重量比為1：5-20；所述水化劑溶液中的陰離子為：氯離子、硝酸根離子、硫酸根離子、醋酸根離子和草酸根離子中的至少一種，水化劑溶液中的陽離子為：氫離子、鈉離子、鎂離子、鈣離子、鐵離子、亞鐵離子、鋁離子和銨根離子中的至少一種；所述水化劑溶液的濃度為0.5-5％；所述均質攪拌速度為800-2000rpm；所述水化反應的時間為0.2-2h。

本發明優選為所述菱鎂礦粉碎至200-1500目。

本發明優選為所述煅燒條件為：700-800℃煅燒2-3h。

本發明優選為所述固液重量比為1：10-15。