[发明专利]一种溶速可控的氢氧化镁浆料水化合成方法

说明书

本发明涉及一种溶速可控的氢氧化镁浆料水化合成方法，属于无机化工材料制备技术领域。包括如下步骤：将菱镁矿粉碎后600‑900℃煅烧1‑5h，得到轻烧氧化镁粉；将轻烧氧化镁粉保持煅烧的温度加入到水化剂溶液中，固液重量比为1：5‑20，水化剂溶液中的阴离子为：氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、醋酸根离子和草酸根离子中的至少一种，水化剂溶液中的阳离子为：氢离子、钠离子、镁离子、钙离子、铁离子、亚铁离子、铝离子和铵根离子中的至少一种，水化剂溶液的浓度为0.5‑5％，匀质搅拌，均质搅拌速度为800‑2000rpm。本发明利用热处理、化学处理、机械活化三种技术有机结合，实现合成氢氧化镁浆料的溶解速率调控。

技术领域

本发明涉及一种溶速可控的氢氧化镁浆料水化合成方法，属于无机化工材料制备技术领域。

背景技术

氢氧化镁被称为“第三种碱”，是绿色安全的环境处理剂，在酸性废气和废水治理等领域显示出良好的应用前景，尤其浆料状氢氧化镁环保需求巨大。

氢氧化镁的低溶解速率有其安全优势，但亦具有低效弊端。如，在以氢氧化镁为镁源的废水鸟粪石法氮磷回收工艺中，OH^-和Mg²⁺的缓释过程，可将结晶反应控制在氢氧化镁颗粒表面，从而缓解因鸟粪石在体系中随机结晶而引起管道结垢；但溶速过慢直接影响回收效率，氢氧化镁来不及溶解即被产物层覆盖，反应停滞。因此针对具体应用体系，调控氢氧化镁浆料溶速，可极大提高应用效率，扩展应用范围。

氢氧化镁的合成方法很多，主要有镁盐沉淀法和水化法，镁盐沉淀因需要消耗大量的酸、碱，后续处理繁琐，费用高昂，并不适用于环保级氢氧化镁浆料合成。水化法主要是只以轻烧氧化镁为前驱物，与水在不同温度发生反应生成氢氧化镁，工艺简单，成本低廉。CN102502726A、CN105256405A以菱镁矿煅烧物，辅以改性剂、分散剂、活性剂、晶种，水化合成六方片状和纤维状的氢氧化镁，用于阻燃填料。CN104609449A披露了一种以无机熔剂辅助焙烧团聚态氢氧化镁，之后水化焙烧产物并添加分散剂和形貌控制剂，目的是为了获得高分散的氢氧化镁粉体。CN106495268A披露了一种利用氧化镁吸附剂去除水中污染物的方法，采用100-700℃热处理的氧化镁与废水直接反应，原位生成氢氧化镁浆液用于吸附处理水中重金属污染物。CN103864121A披露了一种气相水化氧化镁合成氢氧化镁的方法，其主要技术特点在于高液固比以及后续干燥低能耗。本课题组对氧化镁水化合成氢氧化镁的研究也做了相关报道，如：CN102120126A公开了海水体系中氧化镁水化合成船舶废气脱硫用浆料的方法，CN103303947A提出了一种气液固三相氧化镁高效水化方式，CN106365185A提出了超声波辅助的氧化镁高效水化技术。

目前相关研究主要集中于分散性、晶体形状、合成效率等方面的，未涉及氢氧化镁浆料溶解速率调控。

发明内容

本发明通过调节合成环境和过程参数，控制氢氧化镁缺陷形成和微观结构改变，进而调控其溶解速率。

本发明提供了一种溶速可控的氢氧化镁浆料水化合成方法，所述方法包括如下步骤：将菱镁矿粉碎后600-900℃煅烧1-5h，得到轻烧氧化镁粉；将轻烧氧化镁粉保持煅烧的温度加入到水化剂溶液中，匀质搅拌，得到氢氧化镁浆料；所述固液重量比为1：5-20；所述水化剂溶液中的阴离子为：氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、醋酸根离子和草酸根离子中的至少一种，水化剂溶液中的阳离子为：氢离子、钠离子、镁离子、钙离子、铁离子、亚铁离子、铝离子和铵根离子中的至少一种；所述水化剂溶液的浓度为0.5-5％；所述均质搅拌速度为800-2000rpm；所述水化反应的时间为0.2-2h。

本发明优选为所述菱镁矿粉碎至200-1500目。

本发明优选为所述煅烧条件为：700-800℃煅烧2-3h。

本发明优选为所述固液重量比为1：10-15。