[发明专利]一种利用白榴石合成叶腊石的方法

说明书

一种利用白榴石合成叶腊石的方法。该方法是将白榴石粉体与硫酸溶液混合，在180～250℃的温度下水热反应12～72小时，过滤，洗涤，得到的固相产物在100±5℃温度下干燥，得到叶腊石粉体。本发明以白榴石和硫酸为原料，合成叶腊石，充分利用了白榴石中的铝、硅组分，整个过程工艺简单，可达到“资源利用率100％”、“三废零排放”的高效节能和清洁生产的现代工业要求，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于矿物资源加工利用技术领域，具体涉及一种利用白榴石制备叶腊石粉体的方法。

背景技术

白榴石理论组成为K[AlSi₂O₆]，四方晶系，常呈假等轴晶系。空间群为C⁶_4h-I4/a；a₀＝1.304nm，c₀＝1.385nm，Z＝16。其理论组成(w_B％)：Al₂O₃ 23.4％，SiO₂ 55.02％，K₂O21.58％。多产于富钾贫硅的浅成岩及喷出岩中，为白榴石响岩、白榴石玄武岩、白榴石粗面岩等岩石中的主要造岩矿物，通常呈班晶出现。常与碱性辉石、霞石共生。

叶腊石理论组成为Al₂[Si₂O₁₀](OH)₂，有两种多型。单斜晶系(2M)较常见。空间群为C⁶_2h-C2/c；a₀＝0.515nm，b₀＝0.892nm，c₀＝1.895nm，β＝99.55°；Z＝2。三斜晶系(1Tc)，C¹_i-P1；a₀＝0.5173nm，b₀＝0.8960nm，c₀＝0.9360nm，α＝91.2°，β＝100.4°，γ＝90°，Z＝2。理论化学组成(w_B％)：Al₂O₃28.3％，SiO₂66.7％，H₂O5.0％。其结构单元层是由一层氢氧铝石八面体层夹在两层硅氧四面体层之间，构成2∶1型层状结构。八面体中有2/3被Al³⁺占据(M₁)，另1/3的八面体位是空位(M₂)。叶腊石具有良好的化学稳定性和热绝缘性，可用于陶瓷材料和耐火材料。同时叶腊石以其硬度低、具滑腻性、良好的覆盖力和吸附性，在造纸、橡胶、油漆、化工、农药涂料等行业用于填料和载体。

叶腊石是玻璃纤维行业的主要原料，其成本约为玻纤行业原料的50％。现国内玻纤企业对叶腊石原料需求量与日俱增，2018年已超200万吨，但高质量中铝叶腊石资源紧张，已成为制约玻璃纤维行业成本控制的主要原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用白榴石合成叶腊石的方法。该方法以白榴石粉体与硫酸溶液为原料，采用水热法合成叶腊石。该方法工艺简单易行，资源利用率高，无三废排放，附加值较高，具有良好的经济效益。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用白榴石合成叶腊石的方法，包括以下步骤：

I.将白榴石粉体、硫酸、水按质量比为1∶(0.2-1.5)∶(10-50)均匀混合形成浆料；

II.将步骤I中混合均匀的浆料置于带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在180～250℃下进行水热反应，反应时间12～72小时；

III.将步骤II的反应釜置于冷水中快速冷却，得到的浆料进行固液分离，得到滤液和滤饼；

IV.将步骤III的滤饼洗涤至洗液pH值为9～10，滤饼干燥获得叶腊石粉体。