[发明专利]一种镁铝水滑石清洁化合成工艺

说明书

本发明涉及一种镁铝水滑石清洁化合成工艺，包括步骤如下：(1)将氢氧化镁、氢氧化铝和水混合均匀，超声分散后，搅拌反应2～4h，得到镁铝水滑石前驱体；(2)将镁铝水滑石前驱体转入至气液反应器，控制温度为90～100℃，减压至常压，通入二氧化碳气体反应1～3h，反应完成后，经过滤、洗涤、干燥、粉碎后，得到镁铝水滑石。本发明制备的镁铝水滑石，纯度高，热稳定性能良好，碳酸根最大程度的稳定于层间，吸附酸性气体性能优异，可完全代替进口高价水滑石产品。同时，生产工艺操作简单，制备速度快，最后无副产物生成，滤液可循环使用，经济效益高，有利于工业化生产，符合国家的环保要求。

技术领域

本发明涉及一种镁铝水滑石清洁化合成工艺，属于镁铝水滑石制备技术领域。

背景技术

镁铝水滑石的化学组成通常为Mg_1-xAl_x(OH)₂(CO₃)_0.5x·mH₂O，x满足0.2≦x≦0.4。其具有层状结构，层板骨架带有正电荷，层间阴离子相反电荷离子与之平衡，整体呈现电中性。层间阴离子具有较强的酸性气体吸附能力，可作为PVC/PP/PE材料中的吸酸剂，镁铝水滑石折射率为1.49～1.52与PVC/PE近似，因此透明性好，另外镁铝水滑石红外吸收率高，可用于保温农膜，目前镁铝水滑石在市场中已经广泛应用。

目前国内外文献报道的合成方法一般为共沉淀法，例如通过镁、铝盐水溶液在碱性条件下发生共沉淀反应制备水滑石：

MgCl₂+AlCl₃+NaOH+Na₂CO₃→Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O+NaCl

MgSO₄+Al₂(SO₄)₃+NaOH+Na₂CO₃→Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O+Na₂SO₄

此类反应为酸碱反应，反应易于进行，但反应产物为胶状，洗涤、过滤困难，而且反应中消耗大量的NaOH。除此之外，NaOH易与原料中Cl^-、SO₄^2-反应，生成低价值的NaCl和Na₂SO₄而排出，一方面不利于环境保护，另一方面反应成本相对较高。

中国专利文献CN103108907A公开了钠含量控制在极微量的水滑石、其制造方法及含有其的合成树脂组成物，其中提及二氧化碳制备水滑石的工艺，需要在150～250℃的高温高压下制备，不利于工业化生产，能耗较高。

中国专利文献CN107902681A公开了一种钙铝水滑石的制备方法，将氢氧化钙、氢氧化铝和碳酸钠加入球磨机中，球料质量比控制在8～12：1，球磨转速为200～500r/min，干磨2～4h，小、中、大磨球(直径分别为5mm、8mm、10mm)比例为1～2：2～3：5～7；将固体混合物与水混合，600～800W下、70～90℃下，微波水热晶化5～20min；水洗、过滤、干燥，得钙铝水滑石。该发明会产生较多的氢氧化钠副产物需要处理，且回收处理较困难，仍会产生大量废水。

发明内容

针对镁铝水滑石合成副产物难处理，工业废水处理费用高昂，合成条件苛刻等问题，本发明提供一种镁铝水滑石清洁化合成工艺，通过超声分散，解决工业化生产中浆料难分散的问题。本发明采用微波直接作用到羟基，使原料快速获得能量，具有较高的反应活性，诱导原料快速反应生成水滑石前驱体，以便在气液反应器中能与二氧化碳快速反应，得到最终产品。