[发明专利]一种二元类水滑石的清洁制备方法

权利要求书

1.一种二元类水滑石的清洁制备方法，所制备的二元类水滑石通式为[M_1-x²⁺N_x³⁺(OH)₂](A^n-)_x/n·mH₂O，其中，x为N³⁺/(M²⁺+N³⁺)的摩尔比值，0.2≤x≤0.33；M²⁺代表二价金属阳离子，M²⁺为Mg²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Ca²⁺中的一种；N³⁺代表三价金属阳离子，N³⁺为Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺中的一种；A^n-为可溶性M²⁺盐或N³⁺盐中的阴离子，A^n-为SO₄^2-、NO^3-、Cl^-、Br^-、I^-、SO₃^2-中的一种；n为A^n-的电荷数，1≤n≤3；m为结晶水的数量；其特征是采用如下方法制备：

A.根据拟制备的类水滑石[M_1-x²⁺N_x³⁺(OH)₂](A^n-)_x/n·mH₂O的具体种类和反应使用的原料，按照下面两个反应方程式计算每种原料的投料比：

(1-3x/2)M²⁺(OH)₂+xN³⁺(OH)₃+(x/2n)M_n²⁺A₂^n-+mH₂O—→[M_1-x²⁺N_x³⁺(OH)₂](A^n-)_x/n·mH₂O ①

(1-x)M²⁺(OH)₂+(2x/3)N³⁺(OH)₃+(x/3n)N_n³⁺A₃^n-+mH₂O—→[M_1-x²⁺N_x³⁺(OH)₂](A^n-)_x/n·mH₂O ②

当使用M²⁺(OH)₂、N³⁺(OH)₃、M_n²⁺A₂^n-为原料时，依据反应式①；当使用M²⁺(OH)₂、N³⁺(OH)₃、N_n³⁺A₃^n-为原料时，依据反应式②；

其中M²⁺(OH)为不溶性二价金属氢氧化物，M²⁺为Mg²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Ca²⁺中的一种，较好的为Mg²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺中的一种；

N³⁺(OH)为不溶性三价金属氢氧化物，N³⁺为Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺中的一种，较好的为Al³⁺、Fe³⁺中的一种；

M_n²⁺A₂^n-、N_n³⁺A₃^n-为可溶性盐，A^n-为SO₄^2-、NO^3-、Cl^-、Br^-、I^-、SO₃^2-中的一种；n＝1-3；x为N³⁺/(M²⁺+N³⁺)的摩尔比值，0.2≤x≤0.33，即M²⁺与N³⁺的摩尔比在2-4:1；

B.按步骤A中计算的投料比将M²⁺(OH)₂、N³⁺(OH)₃在去离子水中混合，配成固含量为10-30％的悬浊液，采用湿法研磨工艺将悬浊液中固相颗粒的平均粒径研磨至D₅₀＝0.5-8μm，D₉₀＝4-25μm，得到混合浆料；

C.按步骤A中计算的投料量，将M_n²⁺A₂^n-或N_n³⁺A₃^n-用去离子水配成质量浓度为15-25％的盐溶液，滤除不溶物；

D.将上述步骤B的混合浆料与步骤C的盐溶液混合，加去离子水调节固含量为5-20％，得到反应浆液；使配制好的反应浆液中，N³⁺与A^n-的摩尔比为n:1；M²⁺、N³⁺两者的摩尔比为2:1至4:1；M²⁺、N³⁺、A^n-三者的摩尔比为2n:n:1至4n:n:1之间；所述的固含量为反应浆液中固相及可溶盐质量之和占浆液总质量的百分比；

E.将上述反应液加入高压反应器，在120-250℃，压力为0.2-4MPa条件下，持续搅拌反应4-30小时，冷却，过滤，于90℃下干燥，即得到层间为A^n-，层板为M²⁺N³⁺的类水滑石[M_1-x²⁺N_x³⁺(OH)₂](A^n-)_x/n·mH₂O。