[发明专利]一种多孔玫瑰花状碱式碳酸镁的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及无机纳米材料的制备技术领域，具体地说，是一种多孔玫瑰花状碱式碳酸镁的制备方法。

【背景技术】

我国是世界上碳酸镁的主要生产国，产品出口西欧、美国、俄罗斯、东南亚、日本等。

碱式碳酸镁是一种重要的无机镁质化工原料及产品，可以作为煅烧氧化镁的前驱物而获得特殊形貌的氧化镁产品。碱式碳酸镁具有不燃烧、质地轻和疏松的特点，故可用作绝热、耐高温的防火保温材料。碱式碳酸镁因为其由片状微晶组成，具有高比表面积，高吸油性，高吸水性，低堆积密度和孔隙度，利用该独特形状和优异的特性，可用作低密度纸填料。高纯碱式碳酸镁无毒、无味、无害于人体健康，并且镁对人体的心脏功能有增强作用，其本身又具有较好的流动性，所以，将其加入面粉中作辅助成分，既可提高面粉的分散性和流动性，又可补充人体对无机盐类等电解质的需求。碱式碳酸镁可制成铝碳酸镁复盐从而在治疗溃疡方面发挥重要的作用，提高胃的pH值、促进组织再生修复，提高溃疡愈合率。还可用于药物，油墨颜料；制造日用品，如牙膏和化妆品中添加剂；制造高级玻璃制品；用于护色剂；作为载体，作颜料、油漆、造船、锅炉制造、独石电容等。目前，有学者对其光致发光性能做了一些研究，其可能在光催化等领域体现应用价值。因此，碱式碳酸镁应用前景十分广阔。

我国虽然是碳酸镁生产出口大国，但非强国。我国碳酸镁生产与国外存在着很大差距，具体表现在：生产规模小，设备陈旧，不能适应国内外，特别是国外市场需求；碳酸镁产品纯度低，质量不稳定，物耗及能耗较高；镁系列产品的生产原料主要取自含镁矿石，生态破坏、环境污染严重；精细碳酸镁产品无论在数量上还是质量上均不能满足市场需求，由于精细品种轻质碳酸镁生产量少，也严重影响轻质碳酸镁企业经济效益，如普通轻质碳酸镁国内价格目前不超过3500元/吨，而医药级碳酸镁达6000元/吨以上，高纯碳酸镁达10000元/吨以上。

对比国外碳酸镁生产主要来自含镁卤水，我国大部分碳酸镁制备原料来源于固体矿，杂质多，组成不稳定，产品质量也难以提高。而我国拥有丰富的液体镁资源，仅青海仅察尔汗一地，每年因氯化钾生产排放氯化镁量高达2000万吨。对盐湖资源的持续开发利用带来资源污染，产生“镁害”，研究盐湖镁资源的开发和利用问题迫在眉睫，这对于推动当地经济发展、优化资源结构、加速西部大开发进程具有重要的意义。2003年“国家高技术新材料发展战略研讨会及镁资源与镁材料专题研讨会”在青海召开，旨在推进镁资源的开发利用。碳酸镁的开发也是其中一个重要的发展点，用产自盐湖卤水的氯化镁为原料，制备高性能、高附加值的功能碳酸镁材料，将碳酸镁产品系列化、功能化、微细化、专用化是盐湖镁资源开发利用的一个重要发展方向。

颗粒性质往往与其形态紧密联系，在无机材料的制备中，同种物质可构成不同形貌产物，对于具有特殊形貌的功能性无机材料的设计和制备正是人们所关注的。如何便利地制备高质量，晶体建筑结构合乎要求的碱式碳酸镁产品，特别是纳米级产品，是极有研究意义和应用价值的。

对碱式碳酸镁的制备由来已久。制备碱式碳酸镁可通过热分解前驱物(正碳酸镁或者碳酸氢镁)或者共沉淀法得到。正碳酸镁或者碳酸氢镁也是通过镁源与碳酸盐源反应结晶得到。由胡庆福主编的《镁化合物生产与应用》一书中给出了不同工业用途碱式碳酸镁的多种制备方法。

美国专利CA409047用CO₂碳化Mg(OH)₂得到三水碳酸镁，并加入一定添加剂热解注入模子的碳酸镁淤浆，可以得到由颗粒状碱式碳酸镁组成的多孔渗水的大块碱式碳酸镁。

王万平等人的专利(CN1410351A)中将活性氧化镁加入到重镁水中进行热分解得到轻质碱式碳酸镁。

日本专利JP1224218(A)用重碳酸镁热分解的方法得到颗粒状碱式碳酸镁。而JP63089418(A)则采用CO₂碳化Mg(OH)₂得到颗粒状碱式碳酸镁。

张智平等人对碱式碳酸镁做过很多研究，他们的专利CN1935655A利用共沉淀法得到粒径均一，形貌可控的鸟窝状碱式碳酸镁用以煅烧氧化镁。

王宝和等(CN101038430A)公开一种制备碱式碳酸镁三维纳米花结构的方法，所得产品结构与本发明类似。他们所用原料为氯化镁和尿素，采用在较高温度下共沉淀的方法得到目标产物。