[发明专利]一种高性能锂皂石的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能锂皂石的制备方法，包括以下步骤：（1）取含硅化合物、含镁化合物和含锂化合物混合，加入水中充分分散，调节pH至6‑12，得混合物料；（2）将所得混合物料在40‑60℃条件下进行超声，时间2‑4h，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，在60‑80℃条件下进行研磨，时间3‑6h；（3）将研磨后的物料在120‑180℃条件下进行水热反应，反应结束后，洗涤干燥，即得所述高性能锂皂石。与现有技术相比，本发明提供了一种新的锂皂石的制备方法，该方法采用特殊工艺和原料，所得锂皂石粘度和触变性能优异，透光率高，综合性能优异，并且可以大大降低水热反应时间，提高效率，值得进一步推广。

技术领域

本发明公开了一种高性能锂皂石的制备方法，属于锂皂石制备技术领域。

背景技术

硅酸镁锂又称锂皂石、锂蒙脱石、水辉石、汉克脱石(Hectorite)，系三八面体层状硅酸盐矿物，属蒙皂石族，在电子显微镜下观察，晶粒呈不规则片状，片长和宽约0.3μm～2.5μm，片厚约15nm～230nm，是典型的二维纳米矿物材料，因其特殊的晶体结构和化学组成，在水中具有极大的成胶性能，能很快膨胀，在较低固含量下，即可形成包含大量水网络结构的、高粘度、无色透明的触变性凝胶，具有非常优异的胶体分散性、增稠性、触变性、稳定性、吸附性及悬浮性，广泛用于涂料、油漆、造纸、化妆品、日用化工品、锂电池、印染助剂、医药等领域。

但是由于矿化周期长，矿化条件苛刻等原因，天然锂皂石在自然界极为稀缺，世界上拥有该矿产并能长期开采的只有美国加州的汉克托等少数地区；并且天然产出的锂皂石杂质含量较高，难以提纯，不能满足特殊工业的要求，而人工合成的硅酸镁锂纯度高，组成稳定，可以代替天然锂皂石。

目前，人工合成硅酸镁锂的传统方式是水热合成法，也有的使用微波合成法，但是都存在一定问题，如所得硅酸镁锂的性能差，无法得到有效应用等。

发明内容

发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种高性能锂皂石的制备方法，所得锂皂石综合性能优异。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高性能锂皂石的制备方法，包括以下步骤：

（1）取含硅化合物、含镁化合物和含锂化合物混合，加入水中充分分散，调节pH至6-12，得混合物料；

（2）将所得混合物料在40-60℃条件下进行超声，时间2-4h，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，在60-80℃条件下进行研磨，时间3-6h；

（3）将研磨后的物料在120-180℃条件下进行水热反应，反应结束后，洗涤干燥，即得所述高性能锂皂石。

作为优选方案：

步骤（1）中，所述的含硅化合物为硅酸、硅酸锂、硅酸钠、氟硅酸铵、二氧化硅中一种或几种的混合物。

步骤（1）中，所述的含镁化合物为氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、醋酸镁、碳酸镁中一种或几种的混合物。

步骤（1）中，所述的含锂化合物为硅酸锂、氟化锂、碳酸锂、醋酸锂、氯化锂中一种或几种的混合物。

步骤（1）中，所述含硅化合物、含镁化合物和含锂化合物的用量，以其中硅、镁、锂的原子摩尔比计，硅、镁、锂的原子摩尔比例为3-9：1-4：1。

步骤（1）中，所述含硅化合物、含镁化合物和含锂化合物加入水中后，三者的总质量浓度为20%-40%。

步骤（2）中，所述十六烷基三甲基溴化铵加入后，其质量浓度为1-5%。

步骤（2）中，所述超声的频率为100-200KHz，所述研磨使用的转率为2000-4000rpm。