CN103641141A

CN103641141A - 一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法

Info

Publication number: CN103641141A
Application number: CN201310684663.5A
Authority: CN
Inventors: 宋兴福; 于建国; 童柯锋; 许妍霞; 孙淑英; 孙泽; 路贵民; 汪瑾
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明涉及一种高固含量、低粘度的稳定浆态氢氧化镁及其制备方法，(1)将阴离子聚电解质与水溶剂在常温加搅拌条件下进行混合，使阴离子聚电解质充分溶解，阴离子聚电解质添加量为氢氧化镁质量的0.1～10wt％；(2)将氢氧化镁粉末逐步添加到步骤(1)得到的聚电解质水溶液，同时保持搅拌一段时间后，再在高速剪切下使氢氧化镁悬浮液分散，得到浆态氢氧化镁；氢氧化镁的固含量为10～70wt％。本发明说述的浆态氢氧化镁具有固含量高、流动性好、不沉降等优点，并且易于泵送和贮存，可有效应用于酸性废水处理和烟气脱硫等领域。

Description

一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法

【技术领域】

本发明涉及氢氧化镁技术领域，具体地说，是一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法。

【背景技术】

浆态氢氧化镁是一种应用于环保领域的无机碱类化学产品，具有高活性，高吸附能力、较强的缓冲性能、处理使用安全以及无腐蚀性、无毒、无害等诸多独特性能，并且原料丰富，在近几十年来被广泛研究。其应用领域有：酸性废水中和、废液重金属离子脱除、烟气脱硫、印染废水处理等。

目前浆态氢氧化镁的制备方法主要包括粗氧化镁水化法、海水及卤水沉淀法等。但是，由上述方法制备得的浆态氢氧化镁缺点依然存在，如不频繁搅拌，氢氧化镁颗粒将趋于沉降，最后在容器底部形成坚硬的氢氧化镁固体，不利于储存和运输。此外，高浓度化的浆态氢氧化镁具有极高的粘度，不利于料浆的泵送和后期加工处理。因此，制备浆态氢氧化镁的关键技术主要着眼于降低高固含量浆态氢氧化镁的粘度以及提高浆态氢氧化镁的稳定性。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其具体步骤为：

(1)将阴离子聚电解质与水溶剂在常温加搅拌条件下进行混合，使阴离子聚电解质充分溶解，其中，聚电解质与水溶剂的比例根据氢氧化镁粉末的质量而定，一般阴离子聚电解质添加量为氢氧化镁质量的0.1～10wt％；优选为1～5wt％；

(2)将氢氧化镁粉末逐步添加到步骤(1)得到的聚电解质水溶液，同时保持搅拌1～5h后，再在高速剪切下使氢氧化镁悬浮液分散，得到浆态氢氧化镁；氢氧化镁的固含量为10～70wt％，优选为40～60wt％；

在所述的步骤(1)中，阴离子聚电解质是聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵或丙烯酸钾；优选为聚丙烯酸钠。

在所述的步骤(1)中，氢氧化镁粉末可来源于氧化镁(镁砂、工业氧化镁)水化产物。

氢氧化镁粉末可来源于海水镁盐与碱性物质(氨、石灰、氢氧化钙、NaOH等)的沉淀产物。

在所述的步骤(2)中，高速剪切可由高速剪切分散机等具有同等分散功能的设备完成。

在所述的步骤(1)中，阴离子聚电解质与氢氧化镁粉末的质量比并非一定固定在(0.1～10)：100范围，可根据浆态氢氧化镁的固含量，氢氧化镁颗粒尺寸等因素进行适当调整以达到所需粘度要求。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明通过添加适量阴离子聚电解质分散剂至氢氧化镁水相悬浮体系中，所得到的浆态氢氧化镁具有固含量高，粘度低且分散稳定性高等优点。而且，该浆态氢氧化镁的流动性好，便于料浆的储存、运输及泵送。

本发明说述的浆态氢氧化镁具有固含量高、流动性好、不沉降等优点，并且易于泵送和贮存，可有效应用于酸性废水处理和烟气脱硫等领域。

【附图说明】

图1为实施例1的阴离子聚电解质添加量对氢氧化镁料浆的粘度随剪切速率的影响，其中粘度单位为Pa.s，剪切速率单位为s^-1。

图2为实施例2的阴离子聚电解质添加量对氢氧化镁料浆沉降实验的影响，其中测试工具为50ml量筒。

图3为实施例2的阴离子聚电解质添加量对氢氧化镁颗粒团聚现象的影响，A：不添加阴离子聚电解质；B：添加0.6wt％阴离子聚电解质；C：添加1.2wt％阴离子聚电解质。

图4为实施例3的离子强度度氢氧化镁料浆的粘度的影响，(a)：添加0.3wt％阴离子聚电解质；(b)：添加1.2wt％阴离子聚电解质。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法的具体实施方式。

实施例1

称取33.33g氢氧化镁粉末，逐步加入到含有所需浓度的阴离子聚电解质的50ml水溶液中，使氢氧化镁的固含量为40wt％。其中，阴离子聚电解质含量为氢氧化镁粉末的0.1～1.5wt％。接着利用高速剪切机将料浆进行充分混合，所得料浆静置24小时后进行流变性能测试。其中料浆的表观粘度随剪切速率见图1，随着阴离子聚电解质加入量的增多，料浆的表观粘度逐渐降低，说明阴离子聚电解质起到了降低高固含量氢氧化镁料浆粘度的作用。

实施例2

称取一定量的氢氧化镁粉末，逐步加入到含有所需浓度的阴离子聚电解质的50ml水溶液中，使氢氧化镁的固含量为10wt％。其中阴离子聚电解质含量为氢氧化镁粉末的0～1.5wt％。将氢氧化镁悬浮液通过高速剪切机充分分散混合后，放入50ml量筒中，观察其沉降现象7天，其沉降实验见图2。观察静置7天后的氢氧化镁悬浮液可以发现，随着阴离子聚电解质加入量的增多，氢氧化镁悬浮液沉降层高度逐渐下降；当聚电解质加入量达到氢氧化镁粉末的1.2wt％后，氢氧化镁悬浮液上层仍保持浑浊，说明适量的阴离子聚电解质可有效提高氢氧化镁悬浮液的稳定性。用光学显微镜观察7天后料浆沉淀物中氢氧化镁颗粒的团聚状况，其颗粒团聚情况见图3，可发现随着阴离子聚电解质加入量的增多可以有效减轻氢氧化镁颗粒的团聚现象。

实施例3

称取33.33g氢氧化镁粉末，逐步加入到含有所需浓度的阴离子聚电解质的50ml水溶液中，使氢氧化镁的固含量为40wt％。其中，阴离子聚电解质含量为氢氧化镁粉末的0.3wt％和1.2wt％。并且在料浆中添加不同含量的KNO₃来调节料浆的离子强度，其中KNO₃的浓度分别为0，0.01，0.05和0.1mol／L。接着利用高速剪切机进行充分混合，所得料浆静置24小时后进行流变性能测试。其中料浆的表观粘度随剪切速率见图4，足量的阴离子聚电解质加入量可以减弱离子强度增加对料浆粘度的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims

1.一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

(1)将阴离子聚电解质与水溶剂在常温加搅拌条件下进行混合，使阴离子聚电解质充分溶解，阴离子聚电解质添加量为氢氧化镁质量的0.1～10wt％：

(2)将氢氧化镁粉末逐步添加到步骤(1)得到的聚电解质水溶液，同时保持搅拌保持1～5h后，再在高速剪切下使氢氧化镁悬浮液分散，得到浆态氢氧化镁；氢氧化镁的固含量为10～70wt％。

2.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，阴离子聚电解质添加量为氢氧化镁质量的1～5wt％。

3.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，阴离子聚电解质是聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵或丙烯酸钾。

4.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，阴离子聚电解质为聚丙烯酸钠。

5.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，所述的氢氧化镁粉末来源于氧化镁的水化产物。

6.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，所述的氢氧化镁粉末来源于海水镁盐与碱性物质的沉淀产物。

7.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，氢氧化镁的固含量为40～60wt％。

8.如权利要求1所述的一种高固含量、低粘度的的浆态氢氧化镁的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，高速剪切可由高速剪切分散机等具有同等分散功能的设备完成。