[发明专利]一种低成本的镁铝水滑石制备方法

说明书

一种低成本的镁铝水滑石制备方法，涉及镁铝水滑石制备技术领域，其步骤包括以轻烧氧化镁粉为原料，加入到反应釜中与适量水混合后，通入二氧化硫气体，形成可溶性的亚硫酸氢镁溶液；同时通过在氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝加热溶解，并加入碳酸钠，以配置出偏铝酸钠及碳酸钠溶液；然后可将偏铝酸钠及碳酸钠溶液加入到制得的亚硫酸氢镁溶液中，升温加热并搅拌，得到的反应浆料为镁铝水滑石沉淀与亚硫酸钠溶液；再将得到的反应浆料进行过滤和洗涤，可得到镁铝水滑石滤饼、亚硫酸钠滤液以及洗涤液；最后将镁铝水滑石滤饼进行干燥即可得到镁铝水滑石产品；同时可将亚硫酸钠滤液浓缩，以联产亚硫酸钠产品。

技术领域

本发明涉及镁铝水滑石制备技术领域，尤其指一种低成本的镁铝水滑石制备方法。

背景技术

镁铝水滑石即Mg/Al-LDHs是一种功能性材料，作为阻燃剂可应用于阻燃材料的制备领域，作为吸酸剂可应用于塑料热稳定剂行业。当镁铝摩尔比为2时，镁铝水滑石的分子式可表示为4Mg2Al(OH)12CO3•4H2O。

镁铝水滑石最初的制备原料通常包括氯化镁或硫酸镁、氯化铝、氢氧化钠、碳酸钠，其工艺原理如下：

4MgCl2+2AlCl3+Na2CO3+12NaOH+4H2O=4Mg2Al(OH)12CO3•4H2O+14NaCl  式（1）

通过式（1）可以看出，上述制备过程需要消耗大量的氢氧化钠溶液，导致生产成本过高，同时还会形成大量的盐水溶液，即氯化钠废水，在实际生产中的氯化钠废水很难进行回收处理，因此很难实现工业化生产。

为了降低生产成本，减少废液的排放量，现有的一些厂家直接采用高纯度的氢氧化铝以及高纯度的氢氧化镁或氧化镁与碳酸钠为原料，制备镁铝水滑石产品，其工艺原理如下：

4Mg(OH)2+2Al(OH)3+Na2CO3+4H2O=4Mg2Al(OH)12CO3•4H2O+2NaOH   式（2）

通过式（2）可以看出，该生产工艺过程中有低浓度的氢氧化钠溶液产生，其形成的废水依旧需要处理，不仅如此，高纯度的氧化镁或高纯度的氢氧化镁其实是专门生产氧化镁或氢氧化镁厂家的公司通过采用可溶性镁盐为原料加碱制备得到的，其本身的制备成本较高，销售价格也很高。因此采用高纯度的氧化镁或氢氧化镁来制备镁铝水滑石依旧存在前期制备成本偏高的问题。

亚硫酸钠是一种基础化工原料，对于生产硫酸的厂家而言，通常会采用碳酸钠或氢氧化钠吸收净化的二氧化硫气体，从而形成亚硫酸钠产品，亚硫酸钠生产成本的高低则主要在于碳酸钠或氢氧化钠原料的成本，而镁铝水滑石的制备过程恰好需要的碳酸钠与氢氧化钠，因此若利用碳酸钠与氢氧化钠为原料，实现镁铝水滑石与亚硫酸钠的联产，则可有效解决生产成本偏高以及需要处理废水的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的镁铝水滑石制备方法，可通过与亚硫酸钠产品联产的形式变相降低生产成本，并减少废水的产生。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低成本的镁铝水滑石制备方法，其包括以下步骤：

步骤一、以轻烧氧化镁粉为原料，加入到反应釜中与适量水混合后，通入二氧化硫气体，形成可溶性的亚硫酸氢镁溶液，并过滤掉不溶性的杂质。其中，轻烧氧化镁粉中的主要成分为氧化镁，其余杂质则包括氧化铝、三氧化二铁、二氧化硅，反应釜中通入的二氧化硫气体并不会与杂质中的成分发生反应，而是仅会与氧化镁反应来生成亚硫酸氢镁，因此，该步骤中主要的反应原理如下：

MgO+2SO2+H2O=Mg(HSO3)2           式（3）

为配置亚硫酸氢镁溶液，以轻烧氧化镁粉为原料在反应釜中与适量水混合后得到的氧化镁浆料浓度控制在2-6%的范围内。

步骤二、在氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝加热溶解，并加入碳酸钠，配置出偏铝酸钠及碳酸钠溶液。