[发明专利]由蜡蛇纹石组合物制备合成滑石组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备合成滑石组合物的方法，所述合成滑石组合物包含具 有式Si₄Mg₃O₁₀(OH)₂的热稳定的滑石颗粒。根据该方法执行期间所施加的 特定参数，合成滑石颗粒的粒度可从几十纳米变化至约十微米，并且基本 上为单峰和单分散分布。

背景技术

天然滑石是一种矿物——式Si₄Mg₃O₁₀(OH)₂的水合硅酸镁，其以大量 薄片的形式排列。

滑石可运用于许多工业部门：例如，热塑塑料、弹性材料、纸、油漆、 粉饰、纺织品、冶金、药物、化妆品、植物检疫产品、肥料等，其基本上 以微粒形式使用，在这些运用中，滑石既可以作为惰性填料(为了获得化学 稳定性，例如，用于稀释活性物质、昂贵材料)，也可以作为功能性添加剂(例 如用于修正/增强各种材料的某些机械或电学性质)，如作为润滑剂、软化剂、 疏水剂等等而被引入组合物中。滑石相当可观的吸油能力也在新型污染控 制技术的发展过程中开辟了广阔的前景。

对于某些用途，期望滑石具有高纯度、颗粒高层状性(lamellarity)和特 别高的细度、以及狭窄的粒度和层状分布，因为滑石对于最终产品的质量 会是决定性的。

然而，为了从天然滑石块制备粉状组合物，碾磨并且处理滑石的传统 方法不能真正精确地控制上述标准。

目前，没有100％纯的分离的天然滑石的固体组合物；该组合物的所有 颗粒不是都具有化学式Si₄Mg₃O₁₀(OH)₂，因此该式仅仅是非常理论性的。 天然滑石的纯度和杂质种类(或多或少含有较高量的Fe、Al、F，以及少量 的Mn、Ti、Cr、Ni、Ca、Na和/或K)取决于母质沉积(parent deposit)。

同样，粒度(粉状颗粒的细度和粒度分布)也基本上取决于所使用的机械 研磨技术和设备。通过机械研磨天然滑石而获得的粉末通常具有约为几微 米至几百微米的粒度。

除了导致粒度分布的明显波动以外，机械研磨还会引起渐进且显著的 滑石结构损坏并且在其晶体结构中会出现许多缺陷。研磨地越细，所导致 的原始晶体结构的改变就更大。

就此而言，已知它是一种包含由特别强的机械研磨法 制成的70至120nm颗粒的粉状天然滑石组合物。且不论矿物晶体结构的 巨大改变，就如同任何由天然滑石制成的组合物一样，也不 是100％纯的。

此外，合成滑石的制备多年来一直是理论和科学研究的主题，但是至 今为止都没有获得满意的实效——尤其是没有获得能与工业规模使用所需 质量和经济合理性相适应的结果。

Decarreau等人在1989年的出版物(″Synthèse et stabilitédes stévensites kérolites et talcs，magnésiens et nickelifères，entre 80 et 240℃″-R Acad Scie. Paris-t.308，series II，p 301-306)提到了一种方法，该方法依据所施加的操作 条件，获得了近乎特定构造的富镁蒙脱石、蜡蛇纹石(kerolite)和/或滑石。

该方法从形成起始共沉淀物开始，所述共沉淀物通过偏硅酸钠溶液和 氯化镁(或氯化镍)溶液之间的反应来获得。然后获得一种高度水合的硅金属 凝胶(silicometallic gel)，其粘稠度(consistency)为胶状并且具有化学式： Si₄Mg₃O₁₁，n′H₂O(或Si₄Ni₃O₁₁，n′H₂O)。通过一系列离心和蒸馏水洗涤步骤从 该硅金属凝胶中除去共沉淀反应结束时形成的NaCl。