[發明專利]一種高純鋰長石的制備方法

有效

• 申請號: 202010432997.3
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111559747B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 崔月華;張向華;劉瀟;蘭曉松;鐘育其;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院;成都爻能節能科技有限公司
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 代玲

本發明屬于礦物原料合成技術領域，具體公開了一種高純鋰長石的制備方法，包括如下步驟：將鋰鹽、鋁鹽、四乙氧基硅烷分別溶于溶劑中，形成溶液1、溶液2、溶液3；然后將溶液1、溶液2、溶液3混合，攪拌均勻，形成溶液4；將(NH₄)₂CO₃鹽溶于水中，加入氨水，形成溶液5；將溶液4和溶液5混合反應得到呈凝膠狀態的沉淀，將沉淀干燥后得到鋰長石前驅體，最后將前驅體焙燒得到鋰長石。本方法在特定條件下形成膠體，無需過濾洗滌等繁雜的純化步驟，即可在較低溫度下焙燒生成基本沒有雜離子的高純度鋰長石，步驟簡單，反應條件容易控制，生產效率高，適用于工業化生產。

技術領域

本發明涉及礦物原料合成技術領域，特別是涉及一種高純鋰長石的制備方法。

背景技術

鋰長石是應用較為廣泛的制備陶瓷的添加礦物物質，鋰質陶瓷具有耐熱陶瓷煲所需要的低熱膨脹性等主要性能，目前國內均采用鋰輝石為主要原料生產耐熱陶瓷煲。日用耐熱陶瓷煲在我國研發生產始于20世紀90年代初。該類產品因具有優良的低熱膨脹性、抗熱震性、耐熱以及高溫化學穩定性，作為精細陶瓷烹飪器在家庭和餐飲用耐熱炊餐具行業得到廣泛應用。鋰輝石原礦主要依靠澳大利亞進口，近年來由于新能源鋰電池(鋰輝石為主要原料)迅猛發展和國外供應商壟斷及炒作等原因，鋰輝石價格連年飆升，致使耐熱陶瓷煲原料成本不斷走高。另外，鋰輝石是鏈狀硅酸鹽礦物，在燒成過程中低溫態的α-鋰輝石會轉變為高溫穩定的β-鋰輝石，伴隨約30％的體積膨脹，可導致制品產生變形等。所以，鋰輝石在使用前須在1100℃左右煅燒，這也使產品生產的能耗和成本增加。為此，采用礦源更豐富的透鋰長石為主要原料生產鋰質耐熱陶瓷是解決該行業原材料缺乏和生產成本高的有效措施。

因此，高純度的鋰長石是有著理論研究和實際生產意義的材料之一。但現有的鋰長石制備方法設備投入大，生產成本高，生產過程容易引入雜離子，生產效率低。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種高純鋰長石的制備方法，用于解決現有技術中鋰長石的制備方法反應條件苛刻、難于實現工業化生產、原料損失嚴重、污染環境等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種高純鋰長石的制備方法，包括如下步驟：

(1)將鋰鹽、鋁鹽、四乙氧基硅烷分別溶于溶劑中，形成溶液1、溶液2、溶液3；

(2)將溶液1、溶液2、溶液3混合，攪拌均勻，形成溶液4；

(3)將(NH₄)₂CO₃鹽溶于水中，加入氨水，形成溶液5；

(4)將溶液4和溶液5混合反應得到呈凝膠狀態的沉淀，將沉淀干燥后得到鋰長石前驅體，最后將前驅體焙燒得到鋰長石。

進一步，步驟(1)中，所述鋰鹽、鋁鹽、四乙氧基硅烷的摩爾比為(0.1-1)：(0.2-1):

進一步，步驟(1)中，所述鋰鹽選自LiNO₃、LiCl、草酸鋰中的至少一種。

進一步，步驟(1)中，所述鋁鹽選自AlCl₃·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O中的至少一種。

進一步，步驟(1)中，用于溶解鋰鹽的溶劑選自水、乙醇、丙酮中的至少一種。

進一步，步驟(1)中，用于溶解鋁鹽的溶劑選自水、乙醇中的至少一種。

進一步，步驟(1)中，用于溶解四乙氧基硅烷的溶劑為由水、乙醇以及硝酸水溶液組成的混合溶液。

優選地，所述硝酸水溶液中，硝酸與水的質量比為(0.01-0.1):2。