[发明专利]一种从干涸盐湖的盐卤中生产碱式溴化镁晶须的方法

说明书

技术领域

本发明属于能源利用领域，更具体地，涉及一种从干涸盐湖的盐卤中生产碱式溴化镁晶须的方法。

背景技术

干涸盐湖是指一些青海盐湖由于常年风吹、日晒和强烈蒸发，使得盐湖处于干涸或半干涸状态的盐湖。干涸盐湖中的盐卤，是指高浓度卤水失去水分后而凝结为固体块状的盐块。在这种盐卤中含有丰富的氯化镁、氯化钠等无机盐。

碱式溴化镁晶须具有不含或极少含缺陷，其原子排列高度有序，不易与其他离子共生、包埋或结合等特性。通过干涸盐湖的盐卤来制备碱式溴化镁晶须对满足增韧补强材料及阻燃材料市场需要、变废为宝、环境保护有着重大的现实意义，也是实现盐场镁资源高值化利用的重要途径之一。目前，还没有利用盐卤来制备碱式溴化镁晶须的相关报道。

因此，开发一种从盐湖盐卤制备碱式溴化镁晶须的方法具有重大的现实意义和经济价值。

发明内容

本发明目的在于弥补现有技术中从干涸盐湖的盐卤中生产碱式溴化镁晶须方法的研究空白，提供一种从干涸盐湖的盐卤中生产碱式溴化镁晶须的方法。本发明提供的生产碱式溴化镁晶须的方法，可制备得到高分散性的碱式溴化镁晶须，且反应时间短，能耗低，环保无污染。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种从干涸盐湖的盐卤中生产碱式溴化镁晶须的方法，所述方法包括如下步骤：

S1：取盐卤溶解于水中得卤水，所述卤水中镁离子的浓度为2.3~2.9mol/L；

S2：将卤水与溴盐/强碱溶液混合，所述溴盐/强碱溶液中溴盐的浓度为2.3~2.9mol/L，强碱的浓度为0.18~0.22mol/L；所述卤水和溴盐/强碱溶液的体积比为0.98~1.02:1；

S3：将S2所得溶液置于温度为-1~51℃、风速为4~5m/s的条件下，水分蒸发67~77h后，过滤，所得沉淀即为所述碱式溴化镁晶须，所得滤液用于进行下一次循环处理。

本发明通过将盐卤溶解于水后控制卤水中镁离子处于或接近高浓度状态（即亚稳态），并加入合适浓度的溴盐和强碱组成的沉淀剂，在一定温度和风速条件下可在较短时间内析出结晶，制备得到高分散的碱式溴化镁晶须。本发明提供的温度和风速条件可加快晶须制备体系的水分蒸发，在较短时间内得到碱式溴化镁晶须；并且，风吹晶须制备体系时，减小了晶须制备体系中局部过浓现象，使得晶须制备体系不会引起太大的pH变化形成Mg(OH)₂絮凝沉淀而影响碱式溴化镁晶须的生长，这就为晶须的生长提供了良好的pH环境，从而得到高分散性的碱式溴化镁晶须，质量好。

优选地，S1中镁离子的浓度为2.6mol/L。

优选地，S2中溴盐为NaBr或KBr；S2中强碱为NaOH或KOH。

优选地，所述溴盐/强碱溶液中，溴盐的浓度为2.6mol /L；强碱的浓度为0.2mol/L。

优选地，所述卤水和溴盐/强碱溶液的体积比为1:1。

优选地，所述S3中将S2所得溶液置于温度为-1~51℃、风速为4~5m/s的盐湖地区空旷处进行水分蒸发。

盐湖地区的风速常年都差不多在4~5m/s，温度为-1~51℃，即将S2中的溶液置于盐湖地区空旷处即可达到该风速和温度条件，既节省了能源又环保无污染。

优选地，S3中所述温度为35℃、风速为4.5m/s，时间为72h。

优选地，将S3中滤液置于温度为-1~51℃、风速为4~5m/s的条件下水分蒸发至镁离子的浓度为2.3~2.9mol/L即得下一次循环S1中的卤水。

晶须生成过滤后的滤液中的镁离子浓度降低，使其处于特定温度和风速条件下可促进水分蒸发及氯化钠等溶解度较小的盐析出，从而使得镁离子浓度增大，进而可作为卤水源进行下一次循环来制备碱式溴化镁晶须。

优选地，循环的次数不高于12次。

氯化钠、氯化钾及其他一些盐可被析出，水分可被蒸出，但是也必然有小部分组分（如铁、铝等离子）依然留在体系内，且随着循环次数的增多，这种组分浓度累积越来越大，结果使得晶须样品受到了沾染，晶须纯度降低以致不符合国家标准，故循环的次数不是无限多的。经发明人通过多次研究发现，循环次数大于13次时，所得到的晶须样品将沾有含量超过国家标准规定的含量的铁和铝等杂质。

优选地，所述盐卤为柯柯盐湖盐卤。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：