[发明专利]一种利用卤水制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法

说明书

本发明公布了一种利用卤水制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法。所述方法包括以下步骤：S1. 卤水过滤除去不溶物，然后在21～29℃条件下，向卤水中滴加1.2～1.8mol/L的沉淀剂，并将混合溶液于25～30℃条件下陈化；S2. 将步骤S1陈化后的混合溶液过滤，收集沉淀并用水洗涤，干燥后即得空心管状碱式碳酸镁晶须；其中，卤水中镁离子浓度为2.4～2.6mol/L；沉淀剂为NH₄HCO₃、KHCO₃或NaHCO₃溶液中的一种；沉淀剂的滴加速率小于20mL/min。本发明所述方法制备的空心管状碱式碳酸镁晶须，不含或极少含杂质，为单一的碱式碳酸镁晶须，纯度较高，不需要进行晶须种类的分离；本发明的方法一方面提高了副产物卤水的附加值；另一方面减少了污染物的排放，对环境友好，符合绿色化工的理念。

技术领域

本发明属于镁盐晶须的制备技术领域，具体涉及一种利用卤水制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法。

现有技术

碱式碳酸镁晶须作为一种典型的功能化碳酸镁产品，具有缺陷少、杂质少、强度接近晶体的理想强度等独特优点。且碱式碳酸镁晶须价格低廉、用途广泛，是继硼酸镁晶须、硼酸铝晶须之后又一高性价比的晶须。但目前大多数的碱式碳酸镁晶须的制备过程中都需要经过复杂的除杂工艺，且多数的研究将注意力放在了如何先除去苦卤杂质，然后再制备晶须，或者是边制备边除杂，又或者先初步制得粗产品，再去除杂等。无论是哪一种方法，由于都有复杂的除杂过程，一方面是需要较多的人力、物力和时间，另一方面处理出来的杂质对于环境具有较大的危害作用。所以这种“要么利用资源破坏环境，要么不利用资源保护好环境”的矛盾关系便成为开发利用资源的科学瓶颈问题。

晶须是在一定条件下以单晶形式生长而成的一种纤维，具有一定的“自洁性”，其依据有三个方面：其一，原子排列高度有序，不含(或极少含)有通常材料中存在的缺陷（晶界、位错、空穴等）；其二，晶须表面力场呈高度对称分布且比表面积小，因而不易吸附杂质。根据表面化学理论，表面力场越对称的、比表面积越小的，对杂质的吸附能力就越小，很难发生化学吸附，其三，晶须在生长过程中要求生长基元必须具有特定的稳定能，否则不能进入晶格。虽然，晶须的物理吸附倒是肯定存在的，但这种弱的物理吸附只需用水进行洗涤就可将吸附的杂质去除。

并不是所有的晶须都具有“自洁性”，因“自洁性”是与晶须的结构和形状具有关联，因此具有“自洁性”的晶须指的是具有直线状正常的晶须，如果晶须不具直线结构，未必会有“自洁性”。为更直观地表达晶须这种独有的“自洁性”，将包括正常晶须在内的四种常见的物质结构绘于图1，图1直观地表达了四种物质结构与杂质关系，途中的圆点表示杂质。从图1-a可知，正常状态的晶须表面光滑，为柱状结构，宏观对称性很高，无缺陷，因此没有吸附杂质。图1-b为纺锤状晶须，纺锤结构的物质易包裹杂质。图1-c为一般晶体（图中虽画成四方，但代表的是一般晶体），存在缺陷而引入杂质。图1-d为胶状物质，由于具有较大的比表面及极不对称的表面力场而吸附大量的杂质。

在晶须制备的过程中，为解决上述复杂的除杂问题，需要发挥晶须的“自洁性”特性，而晶须的“自洁性”需要在特定的条件下才能发挥。因此，提供一种以卤水为原料，发挥晶须的“自洁性”制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法具有极大的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种利用卤水制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法。以富含镁离子的副产物卤水为原料，设置合适的物理、化学条件，发挥碳酸镁晶须的“自洁性”，可免去复杂的除杂过程而取得较纯的晶须，不仅可以节约时间，而且简化了工艺，对环境友好，复合绿色化工的理念。

本发明的上述目的是通过一下技术方案予以实现：

S1. 卤水过滤除去不溶物，然后在21～29℃条件下，向卤水中滴加1.2～1.8mol/L的沉淀剂，并将混合溶液于25～30℃条件下陈化；