CN104746131A - 一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法 - Google Patents

一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104746131A
CN104746131A CN201510137027.XA CN201510137027A CN104746131A CN 104746131 A CN104746131 A CN 104746131A CN 201510137027 A CN201510137027 A CN 201510137027A CN 104746131 A CN104746131 A CN 104746131A
Authority
CN
China
Prior art keywords
whisker
bittern
sodium hydroxide
brucite
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510137027.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104746131B (zh
Inventor
吴健松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lingnan Normal University
Original Assignee
Lingnan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lingnan Normal University filed Critical Lingnan Normal University
Priority to CN201510137027.XA priority Critical patent/CN104746131B/zh
Publication of CN104746131A publication Critical patent/CN104746131A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104746131B publication Critical patent/CN104746131B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Detergent Compositions (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法。本发明通过测定苦卤中镁离子的浓度，搅拌条件下向苦卤中加入0.4~1.0mol/L氢氧化钠溶液，然后在30~38℃反应48h，再经过滤、洗涤沉淀，干燥得到碱式水镁石晶须；其中，氢氧化钠：镁离子的摩尔比为1:15，氢氧化钠的加入速度为20~50mL/min。本发明方法通过控制碱液的加入量、加入速度以及加入浓度，可同时获得三种碱式水镁石晶须，三种碱式水镁石晶须的长径比符合晶须的要求，晶须纯度符合工业应用的要求，实现了盐场镁资源高值化利用。

Description

一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法
技术领域
本发明属于无机材料制备技术领域，具体地，涉及一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法。
背景技术
苦卤，也称“老卤”，富含氯化镁，是卤水经日晒产盐之后，或者是卤水经工业提取钾盐、钠盐之后的副产物，通常作为“废液”排放。但是，在这种副产物中镁离子的浓度很高，是制备镁盐晶须的极优良的原材料。我国的海盐产量已达2200万t/a以上，处于世界海盐产量的首位，相应副产物苦卤总量达1800万m3，是一种既丰富又可持续开发利用的液体矿物资源。
科学利用这些苦卤的镁资源研制碱式水镁石晶须对满足增韧补强材料及阻燃材料市场需要、变废为宝、环境保护有着重大的现实意义，也是实现盐场、盐湖镁资源高值化利用的重要途径之一。而现有技术中，虽有在苦卤中加入如氨水、碳酸钠等弱碱的方法生产碱式水镁石晶须，但这种制备方法都要除杂，其工艺中都必须预先将苦卤中某种离子预先分离或除去，并且，一般是采用高温高压的反应，且只能生成一种碱式水镁石晶须，这必然提高了生产成本，同时也对生产设备提出更高的要求，工业应用存在较大的局限性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种利用苦卤直接加入氢氧化钠碱液制备碱式水镁石晶须的方法。本发明方法通过控制碱液的加入浓度、加入量以及加入速度，可同时获得三种碱式水镁石晶须，三种碱式水镁石晶须的长径比符合晶须的要求，晶须纯度符合工业应用的要求。
本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的碱式水镁石晶须。
本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法，测定苦卤中镁离子的浓度，搅拌条件下向苦卤中加入0.4～1mol/L氢氧化钠溶液，然后在30～38℃反应48h，再经过滤、洗涤沉淀，干燥得到碱式水镁石晶须；其中，氢氧化钠：镁离子的摩尔比为1:15，氢氧化钠的加入速度为20～50mL/min。
发明人在盐场采集苦卤样品，按照《卤水和盐的分析方法》(第二版，科学出版社出版)进行分析测定，结果发现，盐场苦卤主要离子组分分析结果见表1，苦卤体系以Na+、K+、Mg2+/Cl-、SO4 2-、CO3 2--H2O结构为主，苦卤样品中Mg2+和Cl-浓度高，其次是Na+、K+、SO4 2-、CO3 2-，其他组分的浓度较低；并且，随着时间的变化，苦卤的组分浓度变化较小。本发明制备碱式水镁石晶须的方法不涉及预先分离或后续除去某种离子，是利用了晶须不易受沾染，不易吸附和夹带杂质的特性，同时通过控制碱液的加入量、加入速度以及加入浓度来制备碱式水镁石晶须，使得生长出的晶须比表面小、疏松、纯度高、不易沾染杂质：若碱液的加入量或浓度过低，则不能与苦卤中的镁离子反应生成晶须；若碱液的加入量或浓度过高，晶须是在过饱和状态下生长，反应生成较多的胶状氢氧化镁，无晶须生成；若碱液加入速度过慢，则耗时长不利于工业应用；若加入速度过快，则生成物中氢氧化镁较多，晶须产品较少。
一直以来，当人们使用盐湖卤水、苦卤、海水、盐卤作为原料进行制备目标功能材料时，几乎都要经历极复杂的除杂过程。在除杂过程中，无论加入了何种萃取剂或沉淀剂，都必将给合成体系引进新的杂质，易引起环保问题。本发明避免了此极复杂的除杂过程，直接用苦卤制备晶须，通过严格控制碱液的加入量、加入速度以及加入浓度使得制备得到碱式水镁石晶须的长径比符合晶须的要求，晶须纯度符合工业应用的要求。
表1盐场苦卤主要离子组分分析结果
优选地，所述苦卤中镁离子的浓度为1～3.6mol/L。
优选地，加入氢氧化钠溶液的浓度与所述苦卤中镁离子的浓度呈负相关。即如果测得苦卤中镁离子的浓度高，那么加入的氢氧化钠浓度就要低，这是因为如果两者都高，反应容易产生胶状氢氧化镁，给晶须生长带来不利；反之如果镁离子浓度较低，那么加入的氢氧化钠浓度应稍高，这是因为如果氢氧化钠浓度也低的话，虽然也可生成晶须，但晶须生长速度极为缓慢，在工业生产上不可取。更优选地，当镁离子浓度为1mol/L时，加入氢氧化钠溶液浓度为1.0mol/L；当镁离子浓度为2mol/L，加入氢氧化钠溶液浓度为0.6mol/L；当镁离子浓度为3mol/L，加入氢氧化钠溶液浓度为0.4mol/L。
优选地，所述氢氧化钠溶液的加入速度与氢氧化钠溶液的浓度呈负相关。更优选地，当氢氧化钠溶液为0.40mol/L时，氢氧化钠的加入速度为50mL/min；当氢氧化钠溶液为0.60mol/L，氢氧化钠的加入速度为30mL/min；当氢氧化钠溶液为1.0mol/L，氢氧化钠的加入速度为20mL/min。
优选地，所述洗涤为水洗4～6次。
优选地，所述干燥温度为75℃。
本发明还提供上述方法制备得到的碱式水镁石晶须，它包括碱式氯化镁晶须、碱式硫酸镁晶须和碱式碳酸镁晶须，其反应式表示如下：
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明方法通过控制碱液的加入量、加入速度以及加入浓度，可同时获得三种碱式水镁石晶须，三种碱式水镁石晶须的长径比符合晶须的要求，晶须纯度符合工业应用的要求。不经提纯分离苦卤直接制备碱式水镁石晶须，免去了极繁杂的除杂过程，有效地、清洁地、高值地利用了苦卤镁资源，变废为宝，整个制备过程对环境无任何破坏。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步详细阐述本发明。但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
取1.0L的苦卤样本，测定其中苦卤中镁离子的浓度为3.0mol/L，搅拌状态下向苦卤中加入0.4mol/L的氢氧化钠溶液0.5L，氢氧化钠的加入速度为50mL/min，碱液加毕，将反应体系在35℃条件下静置反应48h，再经过滤、水洗5次沉淀，75℃烘干得到36.6g碱式水镁石晶须，其中碱式氯化镁晶须占92％，碱式硫酸镁晶须占6％，碱式碳酸镁晶须占2％，上述均为质量分数。晶须长径比约为20：1，XRD衍射证明产物是三种碱式水镁石晶须的混合物。晶须质量优，完全符合工业应用的要求。
实施例2
取1.0L的苦卤样本，测定其中苦卤中镁离子的浓度为2.0mol/L，搅拌状态下向苦卤中加入0.6mol/L的氢氧化钠溶液0.22L，氢氧化钠的加入速度为30mL/min，然后在30℃条件下静置反应48h，再经过滤、水洗5次沉淀，50℃干燥得到21.43g碱式水镁石晶须，其中碱式氯化镁晶须占91％，碱式硫酸镁晶须占7％，碱式碳酸镁晶须占2％，上述均为质量分数。晶须长径比约为18：1，XRD衍射证明产物是三种碱式水镁石晶须的混合物。晶须质量优，完全符合工业应用的要求。
实施例3
取1.0L的苦卤样本，测定其中苦卤中镁离子的浓度为1.0mol/L，搅拌状态下向苦卤中加入1.0mol/L的氢氧化钠溶液0.067L，氢氧化钠的加入速度为20mL/min，然后在38℃条件下静置反应48h，再经过滤、水洗5次沉淀，自然晾干得到12.25g碱式水镁石晶须，其中碱式氯化镁晶须占89％，碱式硫酸镁晶须占8％，碱式碳酸镁晶须占3％，上述均为质量分数。晶须长径比约为16：1，XRD衍射证明产物是三种碱式水镁石晶须的混合物。晶须质量优，完全符合工业应用的要求。
对比例1
本对比例制备碱式水镁石晶须的方法基本与实施例1相同，除了氢氧化钠的加入体积不同。本对比例加入氢氧化钠量分别设置为：处理①加入0.4mol/L的氢氧化钠溶液0.1L；处理②加入0.4mol/L的氢氧化钠溶液2.0L。
实验结果显示，处理①加入量过低，无晶须生成，因为碱的量太低，不能与苦卤中的镁离子反应生成晶须。处理②加入量过高，反应生成较多的胶状氢氧化镁，无晶须生成，因为晶须是在过饱和状态下生长的。
对比例2
本对比例制备碱式水镁石晶须的方法基本与实施例1相同，除了氢氧化钠的加入速度不同。本对比例加入氢氧化钠的速度分别设置为：处理①氢氧化钠的加入速度为10mL/min；处理②氢氧化钠的加入速度为100mL/min。
实验结果显示，处理①加入速度较慢，须用50分钟方可将碱加完，非常耗时，不可取，反应有晶须生成，晶须的长径比约为15：1，晶须品质符合工业需要。处理②加入速度过快，生成物中胶状氢氧化镁较多，而晶须则较少，生成晶须的长径比在10：1左右，基本符合工业需要。
对比例3
本对比例制备碱式水镁石晶须的方法基本与实施例1相同，除了氢氧化钠的加入浓度不同。本对比例加入氢氧化钠的浓度分别设置为：处理①氢氧化钠溶液0.1mol/L；处理②氢氧化钠溶液3.0mol/L。
实验结果显示，处理①加入浓度过低，无晶须生成，因为碱的浓度太低，不能与苦卤中的镁离子反应生成晶须。处理②加入浓度过高，是生成较多的胶状氢氧化镁，无晶须生成，因为晶须是在过饱和状态下生长的。
对比例4
取1.0L的苦卤样本，测定其中苦卤中镁离子的浓度为2.0mol/L，搅拌状态下向苦卤中加入2.0mol/L的氢氧化钠溶液1.0L，氢氧化钠的加入速度为15mL/min，然后在48℃条件下静置反应24h，再经过滤、水洗5次沉淀，60℃烘干后，得到氢氧化镁胶状沉淀，并无碱式水镁石晶须生成。
本对比例不产生碱式水镁石晶须的原因在于：碱式水镁石晶须需要在过饱和的状态下慢速生长，而本对比例中碱的浓度较高，且氢氧化钠与镁离子的摩尔比较大，无法使溶液形成过饱和状态；同时，碱式水镁石晶须的生成对碱的加入速度也有要求，速度过快或过慢都无法得到晶须。

Claims (6)

1.一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法，其特征在于，测定苦卤中镁离子的浓度，搅拌条件下向苦卤中加入0.4~1 mol/L氢氧化钠溶液，然后在30~38℃反应48h，再经过滤、洗涤沉淀，干燥得到碱式水镁石晶须；其中，氢氧化钠：镁离子的摩尔比为1:15，氢氧化钠的加入速度为20~50 mL/min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苦卤中镁离子的浓度为1~3.6 mol/L。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，加入氢氧化钠溶液的浓度与所述苦卤中镁离子的浓度呈负相关。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述洗涤为水洗4~6次。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为75℃。
6.权利要求1~5任一项所述方法制备得到的碱式水镁石晶须，其特征在于，包括碱式氯化镁晶须、碱式硫酸镁晶须和碱式碳酸镁晶须。
CN201510137027.XA 2015-03-26 2015-03-26 一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法 Active CN104746131B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510137027.XA CN104746131B (zh) 2015-03-26 2015-03-26 一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510137027.XA CN104746131B (zh) 2015-03-26 2015-03-26 一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104746131A true CN104746131A (zh) 2015-07-01
CN104746131B CN104746131B (zh) 2017-05-17

Family

ID=53586360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510137027.XA Active CN104746131B (zh) 2015-03-26 2015-03-26 一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104746131B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107287651A (zh) * 2017-07-31 2017-10-24 岭南师范学院 一种制备碱式硼酸镁晶须的方法
CN107653492A (zh) * 2017-06-13 2018-02-02 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备碱式硫酸镁晶须的方法
CN107675259A (zh) * 2017-06-13 2018-02-09 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备碱式碳酸镁晶须的方法
CN107687019A (zh) * 2017-06-13 2018-02-13 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法
CN108103579A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 岭南师范学院 一种利用盐卤生产碱式硫酸镁晶须的方法
CN108149321A (zh) * 2017-12-25 2018-06-12 岭南师范学院 一种循环利用干涸盐湖的盐卤生产碱式碳酸镁晶须的方法
CN108149320A (zh) * 2017-12-25 2018-06-12 岭南师范学院 一种利用晶须自洁性制备碱式氯化镁晶须的方法
CN108179473A (zh) * 2017-12-25 2018-06-19 岭南师范学院 一种利用风能从盐湖苦卤中制备高分散的氧化镁晶须的方法
CN108193269A (zh) * 2017-12-25 2018-06-22 岭南师范学院 采用柯柯盐湖卤水一步合成高纯度碱式碳酸镁晶须的方法
CN108277533A (zh) * 2018-01-19 2018-07-13 武汉理工大学 一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107675254A (zh) * 2017-06-13 2018-02-09 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备碱式氯化镁晶须的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505887A (en) * 1983-06-27 1985-03-19 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Fibrous magnesium oxide and process for production thereof
CN1482287A (zh) * 2003-04-15 2004-03-17 清华大学 快速合成碱式硫酸镁晶须的新方法
CN1769178A (zh) * 2005-10-05 2006-05-10 大连理工大学 一种液相化学反应制备碱式氯化镁纳米棒的方法
CN101348937A (zh) * 2008-09-05 2009-01-21 清华大学 一种高长径比水合碱式硫酸镁晶须的制备方法
CN102002751A (zh) * 2010-10-11 2011-04-06 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 利用苦卤直接合成碱式硫酸镁晶须的方法
CN103806086A (zh) * 2012-11-15 2014-05-21 潘洪海 一种碱式碳酸镁晶须的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505887A (en) * 1983-06-27 1985-03-19 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Fibrous magnesium oxide and process for production thereof
CN1482287A (zh) * 2003-04-15 2004-03-17 清华大学 快速合成碱式硫酸镁晶须的新方法
CN1769178A (zh) * 2005-10-05 2006-05-10 大连理工大学 一种液相化学反应制备碱式氯化镁纳米棒的方法
CN101348937A (zh) * 2008-09-05 2009-01-21 清华大学 一种高长径比水合碱式硫酸镁晶须的制备方法
CN102002751A (zh) * 2010-10-11 2011-04-06 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 利用苦卤直接合成碱式硫酸镁晶须的方法
CN103806086A (zh) * 2012-11-15 2014-05-21 潘洪海 一种碱式碳酸镁晶须的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WU JIANSONG，等: "The growth mechanism of the basic magnesium chloride whisker", 《SCI CHINA TECH SCI》 *
吴健松，等: "人工可控氢氧化镁晶须生长", 《人工晶体学报》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107653492A (zh) * 2017-06-13 2018-02-02 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备碱式硫酸镁晶须的方法
CN107675259A (zh) * 2017-06-13 2018-02-09 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备碱式碳酸镁晶须的方法
CN107687019A (zh) * 2017-06-13 2018-02-13 岭南师范学院 一种利用太阳能从苦卤中制备空心管状碱式碳酸镁晶须的方法
CN107287651A (zh) * 2017-07-31 2017-10-24 岭南师范学院 一种制备碱式硼酸镁晶须的方法
CN108103579A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 岭南师范学院 一种利用盐卤生产碱式硫酸镁晶须的方法
CN108149321A (zh) * 2017-12-25 2018-06-12 岭南师范学院 一种循环利用干涸盐湖的盐卤生产碱式碳酸镁晶须的方法
CN108149320A (zh) * 2017-12-25 2018-06-12 岭南师范学院 一种利用晶须自洁性制备碱式氯化镁晶须的方法
CN108179473A (zh) * 2017-12-25 2018-06-19 岭南师范学院 一种利用风能从盐湖苦卤中制备高分散的氧化镁晶须的方法
CN108193269A (zh) * 2017-12-25 2018-06-22 岭南师范学院 采用柯柯盐湖卤水一步合成高纯度碱式碳酸镁晶须的方法
CN108277533A (zh) * 2018-01-19 2018-07-13 武汉理工大学 一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104746131B (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104746131A (zh) 一种利用苦卤直接加入碱液制备碱式水镁石晶须的方法
US10016727B2 (en) Method for extracting magnesium and lithium and producing layered double hydroxide from brine
CN102020295B (zh) 高纯碳酸锂的制备方法
JP5406955B2 (ja) 炭酸リチウムを製造する方法
CN102602966B (zh) 一种盐湖卤水镁锂分离及制备碳酸锂的方法
CN101538057A (zh) 一种卤水镁锂分离及提锂方法
CN105776257B (zh) 盐湖卤水镁锂分离并生产氢氧化镁和高纯氧化镁的方法
CN103572071A (zh) 一种从高镁锂比盐湖卤水中精制锂的方法
CN103570048A (zh) 一种从高镁锂比盐湖卤水中精制锂的方法
CN101691231A (zh) 一种利用高含硼的盐卤饱和溶液制备碳酸锂的方法
CN111960445A (zh) 一种采用硫酸锂粗矿制备电池级碳酸锂并回收副产物的方法
CN104649286A (zh) 一种从硼精矿中生产偏硼酸钠和过硼酸钠的方法
WO2021143809A1 (zh) 一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法
CN109110788A (zh) 一种盐湖卤水中锂镁资源综合利用的方法
CN102211782B (zh) 一种无机氟化物生产过程副产硅氟化钠的处理方法
CN103508469A (zh) 一种碳酸锂生产中碳酸钠溶液的净化方法
CN101007642A (zh) 利用油田卤水制取碳酸锂的方法
CN103351015A (zh) 一种高纯碳酸锶的制备方法
CN105060320A (zh) 一种高镁锂比盐湖卤水制备氢氧化镁的方法
CN104743579A (zh) 一种氢氧化镁生产过程中盐析回收氯化钠的方法
CN108341419A (zh) 从高镁锂比盐湖卤水中直接制取电池级碳酸锂的方法
CN102392303B (zh) 利用轻烧粉一步法制备碱式氯化镁晶须的方法
CN1724370A (zh) 用硫酸盐型含钾卤水生产氯化钾的方法
CN110844987B (zh) 一种利用碳酸锂废液处理纯碱废液的方法
CN104030323B (zh) 一种盐湖提锂母液回收利用的盐田滩晒方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant