本發明專利技術涉及一種利用蛇紋石及其尾礦制備Mg/Al雙層氫氧化物的方法。該方法是：首先將蛇紋石球磨至100?m，蛇紋石礦粉與NaOH按照質量比1:1~2:1混合均勻，把混合樣品放入馬弗爐中，在350~450℃條件下煅燒0.5~2小時。煅燒后的樣品放入100℃水中，保溫1小時后過濾，過濾后的液體用于制備Na2SiO3溶液，過濾后的固體主要成分是Mg(OH)2以及少量的Fe(OH)3,將過濾后的固體放入馬弗爐中，在800~900℃條件下煅燒0.5~1小時。把經過煅燒的過濾后固體與Al(OH)3(摩爾比1:1.2)一起進行研磨，然后放入飽和NaCO3溶液，其中固液質量比是1:10，攪拌溶液，速度控制在50rmp，然后靜置，使其沉淀，將沉淀物和母液一同放入恒溫箱中在70℃保溫72小時，最后過濾，所得沉淀物即為Mg/Al雙層氫氧化物。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用蛇紋石原位制備Mg/Al雙層氫氧化物(Layered doublehydroxides, LDH)的方法,屬無機材料生產、化工和環境領域。
技術介紹
我國是擁有蛇紋石礦資源的大國之一，蛇紋石(Mg3 (OH) 4或3Mg0*2Si02*2H20)資源非常豐富，礦藏數量巨大，僅安徽省已探明的貯量就有10億噸以上。我國蛇紋石礦資源分布廣闊，以安徽、江西、四川、河南貯量最大，山東、江蘇、陜西、內蒙等地次之。由于蛇紋石礦具有葉片狀或磷片狀晶體，分化層較大，我國均為露天開采，在開米過程中產生大量碎礦石，粒度〈2 3cm, —般稱為蛇紋石粉礦或尾礦,約占開米量的1/3 1/2。這種粒度的粉礦不適宜于燒制鈣鎂磷肥，常被當作廢料拋棄，如河南某蛇紋石 礦每年開采約20 X 104t，被拋棄的粉礦約10 X 104t，20年來粉礦累積已達200多萬噸，既浪費礦產資源又積占開采面和農田，造成嚴重的環境污染，影響生產。在90年代以前，蛇紋石的主要用途是作為熔劑與磷礦通過高爐冶煉和水淬技術生產鈣鎂磷肥。由于國家產業結構調整，新型高效磷氨復合肥的大規模生產取代了鈣鎂磷月巴，從而導致蛇紋石資源將變成一座廢礦。盡管蛇紋石仍可作為耐火材料、油氈填料、礦物肥料的添加劑以及冶煉的熔劑，但是它幾乎沒有經濟效益。因此，蛇紋石礦的資源化已經是迫在眉睫，它的綜合利用有待于新技術和新工藝的出現。用浸取工藝處理蛇紋石使蛇紋石中的金屬離子進入溶液，固體殘留物Si02。Ah-Hyung Alissa Park等的研究發現各種物理攪拌方法，如超聲波、微波等通常被用來去除蛇紋石顆粒表面的二氧化硅層，從而達到釋放內部鎂離子，提高鎂浸出率的目的。奧地利提出了一種用蛇紋石生產MgO和多孔Si02的方法將蛇紋石礦磨至0 I毫米，用HCl進行多段浸取，過濾分離出SiO2，沉淀去除Al3+、Fe3+、Ca2+，然后煅燒制得純度為98%的MgO產品。過濾所得到的Si02經干燥處理得到多孔SiO2產品。在造紙、釀造和污物凈化等方面有廣泛用途。澳大利亞的戈登 特利安格爾資源公司(Golden Triangle Resources NL)也使用蛇紋石作原料試生產出了純度高達99. 93%的高質量金屬鎂。據報道說該廠生產成本很低，只有世界生產成本的1/4，該廠期待盡快實現年產8萬噸鎂的目標。加拿大Noranda公司開始在其投資5. 29億美元的新廠生產鎂，該廠采用從石棉礦尾礦中萃取鎂的技術。一旦達到生產能力，該廠將生產鎂6.3萬t/a。石棉尾礦約含23%鎂，尾礦可供生產300a。迄今，該廠已生產了約50t鎂。一旦全部投產，該廠將生產純鎂和合金產品17萬t/d。另外，T.W. Cheng等通過煅燒的方法用蛇紋石尾礦制造難熔的人造鎂橄欖石，結果顯示，與添加MgO相比較，將Mg (OH) 2或MgCO3加入蛇紋石尾礦中，可在較低的溫度下(120(Tl50(rC )完全生成更好的鎂橄欖石。
技術實現思路
本專利技術旨在用蛇紋石和Al (OH)3原位制備出Mg/Al雙層氫氧化物，最終能夠達到蛇紋石資源化利用的目的。為達到上述目的，本專利技術所提出的用蛇紋石和Al (OH) 3原位制備Mg/Al雙層氫氧化物的工藝過程和步驟如下 a.將蛇紋石球磨,使其顆粒的平均粒徑為IOOMm; b.取蛇紋石粉末與NaOH按照質量比I:f 2:1進行混合均勻； c.混合樣品在35(T450°C條件下煅燒0.5^2小時； d.煅燒后的樣品放入100°C水中，用超聲處理，時間I小時，得懸浮液并過濾懸浮液；過濾后的液體Na2SiO3溶液用于制備SiO2 ;過濾后的固體主要成分是Mg(OH)2以及少量的Fe (OH)3 ； e.將過濾后的固體放入馬弗爐中，在80(T90(TC條件下煅燒0.5^1小時； f.把經過煅燒的過濾后固體與Al(OH)3 —起進行研磨，兩者的摩爾比為1:1. 2;然后 放入飽和NaCO3溶液，其中固液質量比是1:10，攪拌溶液，速度控制在50rmp ;然后靜置，使其沉淀； g.將上述沉淀物和母液一同放入恒溫箱中，并在70°C條件下保溫72小時，然后過濾并洗滌沉淀物，該沉淀物即為Mg/Al雙層氫氧化物。 在該工藝過程中，沒有大量氣體放出來，不會對環境產生污染。利用蛇紋石和Al (OH) 3原位制備出高附加值的Mg/Al雙層氫氧化物，使廢棄礦物得到資源化利用的效果和目的。附圖說明圖I為蛇紋石制備Mg/Al雙層氫氧化物的流程圖。具體實施例方式將取自江西弋陽蛇紋石石礦的蛇紋石球磨，顆粒直徑控制在lOOMm，稱取蛇紋石粉末100克，取蛇紋石粉末與NaOH按照質量比I: I 2:1混合均勻，混合樣品在35(T450°C條件下煅燒0. 5^2小時，煅燒后的樣品放入100°C水中，用超聲處理，時間I小時，得懸浮液并過濾懸浮液,過濾后的液體Na2SiO3溶液用于制備SiO2，過濾后的固體主要成分是Mg (OH)2以及少量的Fe(OH)3 ;將過濾后的固體放入馬弗爐中，在80(T90(TC條件下煅燒0. 5 I小時。把經過煅燒的過濾后固體與Al (OH)3 (摩爾比1:1. 2)進行研磨；然后放入飽和NaCO3溶液，其中固液比是1:10，攪拌溶液，速度控制在50rmp。然后靜置，使其沉淀；把沉淀物和母液在70°C恒溫箱中保溫72小時，然后過濾并洗滌后沉淀物，該沉淀物即為Mg/Al雙層氫氧化物。權利要求1.一種利用蛇紋石制備Mg/Al LDH的方法，其特征在于該方法的具體步驟如下 a.將蛇紋石球磨,使其顆粒的平均粒徑為IOOMm; b.取蛇紋石粉末與NaOH按照質量比I:f 2:1進行混合均勻； c.混合樣品在35(T450°C條件下煅燒0.5^2小時； d.煅燒后的樣品放入100°C水中，用超聲處理，時間I小時，得懸浮液并過濾懸浮液；過濾后的液體Na2SiO3溶液用于制備SiO2 ;過濾后的固體主要成分是Mg(OH)2以及少量的Fe (OH)3 ； e.將過濾后的固體放入馬弗爐中，在80(T90(TC條件下煅燒0.5^1小時； f.把經過煅燒的過濾后固體與Al(OH)3 —起進行研磨，兩者的摩爾比為1:1. 2;然后 放入飽和NaCO3溶液，其中固液質量比是1:10，攪拌溶液，速度控制在50rmp ;然后靜置，使其沉淀； g.將上述沉淀物和母液一同放入恒溫箱中，并在70°C條件下保溫72小時，然后過濾并洗滌沉淀物，該沉淀物即為Mg/Al雙層氫氧化物。全文摘要本專利技術涉及一種利用蛇紋石及其尾礦制備Mg/Al雙層氫氧化物的方法。該方法是首先將蛇紋石球磨至100μm，蛇紋石礦粉與NaOH按照質量比1:1~2:1混合均勻，把混合樣品放入馬弗爐中，在350~450℃條件下煅燒0.5~2小時。煅燒后的樣品放入100℃水中，保溫1小時后過濾，過濾后的液體用于制備Na2SiO3溶液，過濾后的固體主要成分是Mg(OH)2以及少量的Fe(OH)3,將過濾后的固體放入馬弗爐中，在800~900℃條件下煅燒0.5~1小時。把經過煅燒的過濾后固體與Al(OH)3(摩爾比1:1.2)一起進行研磨，然后放入飽和NaCO3溶液，其中固液質量比是1:10，攪拌溶液，速度控制在50rmp，然后靜置，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用蛇紋石制備Mg/Al？LDH的方法，其特征在于該方法的具體步驟如下：a.將蛇紋石球磨，使其顆粒的平均粒徑為100μm；b.取蛇紋石粉末與NaOH按照質量比1:1~2:1進行混合均勻；c.混合樣品在350~450℃條件下煅燒0.5~2小時；d.煅燒后的樣品放入100℃水中，用超聲處理，時間1小時，得懸浮液并過濾懸浮液；過濾后的液體Na2SiO3溶液用于制備SiO2；過濾后的固體主要成分是Mg(OH)2以及少量的Fe(OH)3；e.將過濾后的固體放入馬弗爐中，在800~900℃條件下煅燒0.5~1小時；f.把經過煅燒的過濾后固體與Al(OH)3？一起進行研磨，兩者的摩爾比為1:1.2；然后放入飽和NaCO3溶液，其中固液質量比是1:10，攪拌溶液，速度控制在50rmp；然后靜置，使其沉淀；g.將上述沉淀物和母液一同放入恒溫箱中，并在70℃條件下保溫72小時，然后過濾并洗滌沉淀物，該沉淀物即為Mg/Al雙層氫氧化物。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱萍，王良友，陳艷，周鳴，周勁，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：
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