本发明涉及一种硅酸镁锂的微波合成方法,属于化工技术领域。
背景技术:
硅酸镁锂具有增稠、分散、吸附等优异性能,被广泛应用于日用化工、催化、涂料等行业。天然硅酸镁锂资源极其稀缺,且含有一定杂质矿物质,影响其使用。工业用硅酸镁锂主要通过人工合成的方式获得。目前人工合成硅酸镁锂主要采用水热法进行,采用的硅酸盐主要为钠盐和钾盐,成本较高,反应不充分,产物不够均匀。白炭黑主要成分为二氧化硅和硅酸钙、硅酸铝,在我国有较大产量,价格低廉。利用白炭黑微波合成硅酸镁锂,产品透明度更好,粘度更高,产品附加值更高。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种硅酸镁锂的微波合成方法。以本发明方法制成的硅酸镁锂透明度更好,粘度更高。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种硅酸镁锂的微波合成方法,包括以下步骤:
1)将氧化镁、碳酸锂和白炭黑(主要为二氧化硅SiO2、含少量硅酸钙CaSiO4、硅酸铝AL2(SiO4)3)三种原料投入微波反应釜中;然后加入水,混合搅拌均匀,调节溶液pH值至10 -15后,均匀分散20-25min;
2)启动反应釜的微波装置,设置微波频率为2000-3000MHZ,合成反应6小时;
3)关闭微波装置,在200-260℃、2.0-2.6MPa条件下继续反应7个小时,冷却后通过处理得到硅酸镁锂成品。
步骤1)中,按照Li、Mg和Si的物质的量之比为1:9:16配制氧化镁、碳酸锂和白炭黑三种原料。
步骤1)中水的加入量为所投物料重量的4倍。
步骤3)所述的处理为:水洗、离心、脱水、干燥、粉碎。
一种如上所述的微波合成方法制得的硅酸镁锂,其分子式为:Mx+y+z(Si4-yAly)(Mg3-x-zLixAlz)O10(OH)2,其中Mx+y+z为可交换的离子,0.1≤x≤0.8和0.02≤y+z≤4;所述的可交换的离子包括Na+,K+和Ca2+。
本发明的有益效果在于:
1)本发明采用白炭黑为硅原料,无需采用硅酸钠和硅酸钾盐;所制成的硅酸镁锂透明度更好,粘度更高;
2)该方法工艺简单,生产时间短,成本低,成品颗粒度均匀,粘度高,透光率高,适用于工业化生产,无毒、无害、无污染。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明,以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种硅酸镁锂的微波合成方法,具体步骤为:
1)以氧化镁、碳酸锂、白炭黑为原料,按所含锂、镁、硅物质的量比为:Li:Mg:Si=1:9:16的配比投物料,然后加入所投物料4倍重量的水溶液,配置成20wt%的悬浮液,高速分散搅拌机转速调整到500转/分搅拌,不断加入NaOH至pH值为13;
2)均匀分散22分钟;启动微波装置,设置微波频率为2500MHZ,合成反应6小时;
3)关闭微波装置,在230℃、2.3 MPa下继续反应7个小时;
4)冷却至常温,在离心机内水洗,离心、脱水、干燥、粉碎,制得硅酸镁锂成品。
实施例2
一种硅酸镁锂的微波合成方法,具体步骤为:
1)以氧化镁、碳酸锂、白炭黑为原料,按所含锂、镁、硅物质的量比为:Li:Mg:Si=1:9:16的配比投物料,然后加入所投物料4倍重量的水溶液,配置成20wt%的悬浮液,高速分散搅拌机转速调整到500转/分搅拌,不断加入NaOH至pH值为10;
2)均匀分散20分钟;启动微波装置,设置微波频率为2000MHZ,合成反应6小时;
3)关闭微波装置,在200℃、2.6 MPa下继续反应7个小时;
4)冷却至常温,在离心机内水洗,离心、脱水、干燥、粉碎,制得硅酸镁锂成品。
实施例3
一种硅酸镁锂的微波合成方法,具体步骤为:
1)以氧化镁、碳酸锂、白炭黑为原料,按所含锂、镁、硅物质的量比为:Li:Mg:Si=1:9:16的配比投物料,然后加入所投物料4倍重量的水溶液,配置成20wt%的悬浮液,高速分散搅拌机转速调整到500转/分搅拌,不断加入NaOH至pH值为15;
2)均匀分散25分钟;启动微波装置,设置微波频率为3000MHZ,合成反应6小时;
3)关闭微波装置,在260℃、2.0 MPa下继续反应7个小时;
4)冷却至常温,在离心机内水洗,离心、脱水、干燥、粉碎,制得硅酸镁锂成品。
以上实施例制成硅酸镁锂成品的技术指标如下表所示:
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。