[发明专利]一种MgO合成的硅酸镁锂的制备方法

说明书

本发明涉及锂皂石制备领域，具体涉及一种MgO合成的硅酸镁锂的制备方法。它包括以下步骤：（1）原料的混合，形成均匀浆液；所述的原料包括Mg源（MgO、MgCl₂、Mg(OH)₂）、Li源（Li₂CO₃、LiOH、LiF）、Si源（硅溶胶、Na₂SiO₃）以及NaOH、Na₂CO₃。（2）浆液晶化反应；（3）晶化后浆液进行过滤、洗涤；（4）滤饼干燥；（5）对干燥后产物进行破碎，得到合成硅酸镁锂。本发明制备工艺简便，产品综合性能优异。

技术领域

本发明涉及锂皂石制备领域，具体涉及一种MgO合成的硅酸镁锂的制备方法。

背景技术

硅酸镁锂（即，锂皂石），是一种三八面体硅酸盐粘土矿物，其理想的化学方程式为Na_0.3Mg_2.7Li_0.3Si₄O₁₀(OH)₂，其层状结构由Si—O—Mg(Li)—O—Si—层组成，层间由水化阳离子（Na⁺、Li⁺）分割开，其每层厚度约为0.96nm，由Si—O—Si四面体夹着Mg—O—Li八面体片层。层间正电阳离子，与阳离子配位的水分子和四面体片层基底氧原子之间形成的氢键，这两个因素使得锂皂石相邻的两个负电片层固定。由于其特殊的晶体结构和化学组成，锂皂石在水中具有较好的成胶性能，能够快速膨胀，在水中形成“卡片屋”结构，这种结构能通过剪切力对其进行破坏，而在静态条件下，能再次形成具有三维网络结构的凝胶状态。因此，锂皂石的水分散液表现出优越可调的流变和触变性质。锂皂石传统上可作为吸附剂、催化剂和流变性添加剂使用，近年来，也常被用于高级分析光学、诊断、医疗材料和组织工程等领域。

天然的锂皂石矿在自然界较为罕见。由于地质环境和条件的限制，不同矿床的天然锂皂石结晶度不同，杂质也多种多样，从而限制了锂皂石的应用，而人工合成硅酸镁锂纯度高，组成稳定，片层大小均匀，可以替代天然锂皂石。目前，MgO合成的硅酸镁锂方法有水热合成法、微波/超声合成法以及定向模板合成法等，其中微波/超声法能够加剧反应物混合，形成的锂皂石空位少，表面积更小，但其能耗高，很难产业化，而定向模板合成可以控制纳米片层形成高长径比，或多孔结构的锂皂石，但此工艺复杂，合成条件苛刻，难以被工业广泛采用。传统的水热法合成的锂皂石片层均匀，形成的凝胶透明度好，能被工业产业化广泛采纳。

然而，锂皂石合成原料采用LiF/LiCl等锂盐、MgCl₂等镁盐或Mg(OH)₂、SiO₂硅溶胶等，形成固液比为1~3%的水分散液，在150~210℃下水热反应数小时，得到锂皂石。但通常这样在实际的工业生产过程会耗费大量水及能耗，且以Mg(OH)₂为原料很难得到较纯的锂皂石，转化活性低，杂质较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种能通过更简便的制备工艺，得到综合性能优异的MgO合成的硅酸镁锂的制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明旨在提供一种MgO合成的硅酸镁锂的制备方法，解决上述制备方法中的技术问题，采用更简便的制备工艺，得到综合性能优异的硅酸镁锂。

一种MgO合成的硅酸镁锂的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料的混合，形成均匀浆液；

（2）浆液晶化反应；

（3）晶化后浆液进行过滤、洗涤；

（4）滤饼干燥；

（5）对干燥后产物进行破碎，得到合成硅酸镁锂。