CN1389398A - 硅镁酸盐化合物、其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

用作洗涤剂组合物和水软化剂的新型硅镁酸盐化合物在室温下的钙结合能力至少为10mgCaO/g,镁结合能力至少为10mgMgO/g,而钙结合速率不大于300秒。化合物有填充的氧化硅多晶型物有关的结构或层状结构,其宽X射线粉末衍射峰出现在面间距11－17埃之间。化合物的无水组成为MaMgbAlcSi1－(b+c)Od,式中M为碱金属,0.0<a<2.0,0.0<b<0.7,0.0≤c≤0.3,1.15<d<3.0,c<b,M、Mg、Al和Si可部分被取代。化合物通过在相当缓和的条件下原料如硅镁酸盐矿物与含碱金属氧化物的试剂进行固态反应或含水反应,或者通过用水溶液处理有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物来制备。

Description

硅镁酸盐化合物、其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及硅镁酸盐化合物，特别是涉及可用作水软化剂或洗涤剂增洁剂的这类化合物。硅镁酸盐化合物还可有其他用途，例如包括分离重金属和其他污染物。
背景技术
近年来，有使用低磷酸盐的和无磷酸盐的洗涤剂配方的趋势。为此，已研制了许多种非磷酸盐的洗涤剂增洁剂和水软化剂。NaA沸石(一种组成NaAlSiO4的合成的硅铝酸盐)已大量使用了多年，它在除去钙方面象三聚磷酸钠(STPP)一样有效，但在除去镁方面就不那么有效。最近，将这种硅铝酸盐沸石与P型沸石(欧洲专利申请书03 84 070和0 565364)相结合，作为一种在商业上使用的有高交换动力学的洗涤剂增洁剂。
一些替代技术基于可溶性硅酸盐(无定形的和结晶的)，它们可有效地使水软化，通常比NaA沸石有更好的镁脱除率。Hoechst AG还研制了一种商业上使用的层状结晶硅酸钠SKS-6(Na2Si2O5)，它在US 4664 839、4820439、4950310和5308596中公开。此外，最近Hoechst AG还研制出有水硅钠石结构和组成为NaHSi2O5·xH2O的结晶硅酸钠，如在欧洲专利申请书0 627 383中公开的、
最近Kao Corporation在欧洲专利申请书0630855中提出其无水组成为xM2O·ySiO2·zM′O的合成硅镁酸碱金属盐，式中M为Na和/或K；M′为Ca和/或Mg；y/x为1.4-2.1；z/x为0.001-1.0；M2O中的K/Na为0-80；M′O中的Mg/Ca为0-100。如在欧洲专利申请书0550048中公开的这些有链状硅酸盐结构的材料具有高的钙结合能力，可用作水软化剂和碱性调节剂。此外，由于具有良好的防潮性，它们特别适用(日本专利申请书公开07330325)。
正如下面讨论的，以前已报导过通式为M2-2xMg1-xSi1+xO4的合成硅镁酸碱金属盐化合物，式中M为碱金属。但是，不认为这些高度结晶的化合物具有能使它们用作水软化剂或洗涤剂增洁剂的性质。
化合物Na2MgSiO4(R.D.Shannon，Phys.Chem.Miner.4，139-148，1979).Na4Mg2Si3O10(C.M.Foris et al.，J.Appl.Cryst.12，405-406，1979)和K2MgSiO4(E.W.Roedder，Am.J.Sci.，249，224-248，1951；A.S.Berezhnoi et al.Izvestiya Akademiii Nauk SSSR，NeorganicheskieMaterialy 12，1653-1658，1976)被认为都有接近氧化硅多晶型物方英石的结构(见图1)。还提出(E.W.Roedder，Am.J.Sci.，249，224-248，1951)，根据通式M2-2xMg1-xSi1+xO4，式中M＝K和x＝0.5，即KMg0.5Si1.5O4，制得一种其结构接近氧化硅多晶型物鳞石英的化合物(见图2)。
鳞石英和方英石都有SiO2组成，它们有角连接的SiO4四面体的三维骨架。它们称为骨架硅酸盐或架状硅酸盐。
由于与硅铝酸碱金属盐类似物类似，方英石和鳞石英有关的化合物也可称为方英石和鳞石英结构的填充变体(M.J.Buerger，AmericanMineralogist 39，600-614，1954)，所以称为填充的氧化硅多晶型物有关的结构，因为在每种情况下，硅酸盐骨架中的一半硅阳离子被镁阳离子取代。电荷平衡所需的碱金属阳离子( ，M＝碱金属)占据各个骨架的空隙(见图1和2)，因此用“填充的方英石”和“填充的鳞石英”描叙。其他与填充的氧化硅多晶型物有关的结构包括“填充的石英”。
上述具有与填充的氧化硅多晶型物有关结构的所有硅镁酸碱金属盐化合物都由合成试剂，在促进生成结晶有序材料的反应条件下来制备。
发明概述
我们现已发现，一些形式的硅镁酸盐化合物以前未描述过，其中包括具有与填充的氧化硅多晶型物有关的结构硅镁酸盐化合物以及它们的含水衍生物，它们具有有利的水软化性质和洗涤剂增洁性质，正如根据它们的钙结合能力、镁结合性质和钙结合速率的组合判断的。上述具有填充的氧化硅多晶型物有关结构的已知硅镁酸盐结构物可能具有这些物性中的一部分，但不是所有性质。
根据本发明，提供这样一种硅镁酸盐化合物，其室温下的钙结合能力(CBC)至少为10mg CaO/g，镁结合能力(MBC)至少为10mg MgO/g以及钙结合速率(CBR)不大于300秒(在3g/l负荷下，从大约100ppm Ca2+溶液中脱除一半Ca2+所需的时间)；以及它具有与填充的氧化硅多晶型物有关的结构或层状结构，其宽X射线粉末衍射特征峰出现在面间距11-17埃之间。
本发明的核心是发现，某些与填充的氧化硅多晶型物有关的硅镁酸盐，特别是那些不完整结晶的和骨架阳离子有明显无序排列的硅镁酸盐，以及有层状结构的硅镁酸盐、其宽X射线粉末衍射特征峰出现在面间距11-17、优选12-16埃之间，它们在水溶液中可有显著的钙结合能力(CBC)、镁结合能力(MBC)和相当高的钙结合速率(CBR)。就本发明来说，CBC以mg CaO/g无水硅镁酸盐为单位表示，而MBC以mg MgO/g无水硅镁酸盐为单位表示，都在室温下测定。优选的是，本发明的化合物的CBC至少为20、优选至少为50，而在许多实施方案中至少为100。优选的是，本发明的化合物的MBC至少为15、优选至少为40，而在许多实施方案中至少为90。当制备得很好时，这些新化合物的CBC至少为150和/或MBC至少为140。对于本发明来说，CBR按在3g/l负荷下，在室温下，从大约100ppm Ca2+溶液中脱除一半Ca2+所需的时间表示。优选的是，本发明的化合物的CBR不大于200秒、优选不大于100秒、更优选不大于50秒、更优选不大于20秒、最优选不大于10秒。
本发明的化合物的吸油率优选至少为50g油/100g无水材料、优选至少70g油/100g无水材料、更优选至少100g油/100g无水材料。
下文将描述测定CBC、MBC、CBR和OA的方法。
本发明的硅镁酸盐化合物可按其组成表征，其无水形式化合物的组成为MaMgbAlcSi1-(b+c)Od，式中M＝碱金属，任选部分被H或NH4取代；0.0＜a＜2.0，0.0＜b＜0.7，0.0≤c≤0.3和1.15＜d＜3.0；c＜b；(Mg+Al+Si)原子可能部分被选自B、Be、Zn、Ga、Fe、Ge、As和P的一种或多种元素T取代，以致T/(Mg+Al+Si)＜0.1和Mg＞0；间隙原子M可能部分被一种或多种选自碱土金属、过渡金属和稀土金属的元素A取代，以致A/M＜0.2；未进入在结构中的杂质矿物或化合物不计入组成中。这样的杂质矿物或化合物例如可包括TiO2锐钛矿和SiO2石英。
优选的是，0.4＜a＜1.4，0.2＜b＜0.6，0.0≤C≤0.2和1.5＜d＜2.5；T/(Mg+Ag+Si)＜0.05。更优选的是，0.6＜a＜1.3，0.35＜b＜0.6，0.0≤C≤0.1和1.65＜d＜2.25；T/(Mg+Ag+Si)＜0.02。优选的是，Mg/Ca≤100和Si/(Mg+Ca)＜1.4。
从上述组成可清楚的看出，间隙阳离子可为K+或Ma+，如在化合物Na2MgSiO4、Na4Mg2Si3O10、K2MgSiO4和KMg0.5Si1.5O4中，或者可为其他碱金属阳离子，如Li+、Rb+或Cs+。碱金属阳离子可部分被一种或多种其他一价阳离子如NH4 +或H+取代。这些材料也可这样来制备，以致小部分一价间隙阳离子被多价阳离子如碱土金属、过渡金属和稀土金属阳离子取代。间隙位可被任何两种或两种以上上述的阳离子的混合物占据。但是，碱金属阳离子是优选的阳离子，特别是Na+或K+。
据认为可用于合成本发明的硅镁酸盐化合物的未反应的试剂阴离子，如碳酸氢根、碳酸根、羧酸根、硝酸根和氢氧根不结合到结构中，为此它们不包括在上述经验组成中。
如下所述，本发明的化合物可通过含水途径来制备，但我们已发现，具有与填充的氧化硅多晶型物有关结构的化合物可很容易通过固态反应途径来制备。因此，同样也根据本发明，提供了一种制备本发明有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物的方法，该法包括使硅镁酸盐的原料，即含氧化镁的和含氧化硅的试剂的组合物与含碱金属氧化物的试剂进行固态反应。
可用于上述方法的各种合成固态反应法以及其中间隙阳离子为碱金属阳离子的那些方法描述如下。这些反应方法优选在约1000℃或1000℃以下，更优选约450至约800℃下进行。也可使用1000℃以上的温度来完成这一反应，但必需缩短反应时间，以防止生成其CBR＞300秒的结晶很好的有序的材料。对于成功地合成本发明有填充的多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物有利的原料是这样的反应原料，即在上述相对较低的温度下易于反应的组分或组分前体。相对缓和的反应条件得到骨架阳离子基本无序的结晶较差的材料、据认为它使本发明的填充的氧化硅多晶型物有关的化合物有相当高的CBR。
优选的是，本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物的特征宽X射线粉末衍射峰在面间距为约12至约16埃处出现。
优选的是，本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物用含水的途径来制备，在本发明这样一途径中，该法包括使硅镁酸盐原料，即含氧化镁的和含氧化硅的试剂的组合物与含碱金属氧化物的试剂进行含水反应。
这些反应方法优选在约100至约300℃下、在密闭容器中进行，更优选在约150至约200℃下进行。可采用300℃以上和/或升压来进行反应，但反应时间必需缩短，以确保生成本发明的化合物。
对成功合成本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物有利的原料是这样的反应原料，即在上述相当低的温度下易于反应的组分或组分前体。
为了便于在相当缓和的反应条件下：用上述方法生成本发明有填充的氧化硅多晶型有关结构或层状结构的硅镁酸盐化合物，使用这样的硅镁酸盐矿物原料是特别有利的，按规定该原料含有按单位晶胞计，即纳米级的混合的镁和硅原子。由于高的表面积和优选的相当缓和的反应条件，这些硅镁酸盐矿物可生成本发明有很高CBR的硅镁酸盐化合物。
通常，硅镁酸盐页硅酸盐适合用作生成这些化合物的原料。对于本发明来说，硅镁酸盐页硅酸盐规定为在其组成中镁比铝多的页硅酸盐，因此它们与含有一些镁的硅铝酸盐页硅酸盐有区别。
这样的硅镁酸盐页硅酸盐包括白土矿物皂土以及矿物滑石和纤蛇纹石。更优选的是，页硅酸盐是皂石或滑石。虽然这些原料的硅和镁含量有一有效范围，但是在某种程度上，它们在合成有填充的氧化硅多晶型物有关结构或层状结构的结晶硅镁酸盐中都是适合的硅镁酸盐源。
矿物硅镁酸盐用作反应原料的其他优点之一是天然储量丰富和相当低的价格。
各种碱金属盐和氢氧化物都是提供碱金属阳离子的适合反应原料。大多数加热到1000℃时分解生成碱金属氧化物的碱金属盐是适用的。碱金属卤化物和碱金属硫化物是不适用的。
也可使用反应形式的氧化硅(如硅胶和胶体氧化硅)、与反应形式镁(如硝酸镁六水合物或碱式碳酸镁)的组合物，来提供用于本发明上述方法的硅镁酸盐源。
我们还发现，本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物可通过含水途径由有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物制得。
因此，根据本发明，还提供一种制备本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物的方法，该法包括用水溶液处理有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物。
用于这一清洗处理的水溶液可为蒸馏水，或可为含有少量或大量溶解物种的水，如含Na+的溶液。处理过程使其组成相对原料有变化，例如M/Mg比明显下降，而Si/Mg比稍有下降。
优选的是，本发明的硅镁酸盐化合物有填充的氧化硅多晶型物有关的结构。
该法可在室温下进行。在一优选的实施方案中，将有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物分散在水溶液中，从上层清液中分离出残留的固体并干燥。分散步骤和分离步骤可需时不大于约20分钟、优选不小于约10分钟。分离出的残留固体可在约100℃以下、优选约60℃以下干燥。分离步骤例如可为离心分离或过滤。
根据本发明，还提供本发明的硅镁酸盐作为水软化剂和/或洗涤剂增洁剂的应用。
根据本发明，还提供一种含有本发明的硅镁酸盐化合物和表面活性剂的洗涤剂组合物。
根据本发明，还提供一种含有本发明的硅镁酸盐化合物的模制品，还任选含有粘合剂。这样的模制品可为用作水软化剂的硅镁酸盐合适形式。
附图简要说明
有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐及其含水衍生物，以及它们的应用和制备方法的各种实施方案现在仅作为例子并参考附图进行描述，其中：
图1为高含量方英石(SiO2)和理想的Na2MgSiO4的立方<110>方向向下投影的多面体示图；
图2为高含量鳞石英(SiO2)和理想的KMg0.5Si1.5O4的<110>方向向下投影的多面体示图；
图3-6为分别根据实施例1-13制备的主题硅镁酸盐化合物a-m的XRD图。XRD数据用CuKα射线收集。杂质矿物或反应副产物的峰用星号表示。
发明详述
本发明有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物的结构 和组成
有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物可按其结构和组成来表征。
有填充的氧化硅多晶型物有关结构的各种硅镁酸盐化合物结构可用X射线粉末衍射法最明确地表征。当制备得很好时，这些化合物得到有填充的氧化硅多晶型物的衍射峰特征的X射线粉末衍射图。分别对于实施例1-11的化合物a-k来说，有填充的氧化硅多晶型物有关结构的各种硅镁酸盐的特征衍射图可在图3-5中看到。在表1中给出相应的列表数据。
与方英石有关的硅镁酸钠用在面间距为4.30±0.15埃和2.64±0.22埃处同时出现的主要X射线衍射峰来表征。这些峰分别与高方英石含量的111和220X射线衍射峰有关。
与方英石有关的硅镁酸钾用面间距为2.73±0.15埃处出现的主要X射线粉末衍射峰和在面间距为4.44±0.10埃处出现的弱峰来表征。这些峰分别与高方英石含量的220和111X射线粉末衍射峰有关。
鳞石英有关的硅镁酸钾用面间距为3.11±0.20埃处出现的主要X射线粉末衍射峰来表征。这一峰与高鳞石英的202X射线粉末衍射峰有关。
对有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐观测到的XRD图与原料试剂和反应条件的选择有关。它们有时也因未反应的原料、反应副产物如MgO或Na2SiO3的存在或者当天然组分使用时杂质矿物如石英、方解石、白云石和长石的存在而变得复杂。
这些硅镁酸盐化合物和本发明下述的有层状结构的硅镁酸盐化合物可用其组成进一步表征。
在最广的实施方案中，无水形式的主题硅镁酸盐的组成范围用MaMgbAlcSi1-(b+c)Od表示(M＝碱金属，任选部分被H或NH4取代)，式中0.0＜a＜2.0，0.0＜b＜0.7，0.0≤c≤0.3和1.15＜d＜3.0以及c＜b。该通式未考虑四面体原子(Mg+Al+Si)部分被其他元素T取代(其中T＝B、Be、Zn、Ga、Fe、Ge、As或P)，它们可占据四面体骨架结构中这样的位置。在最广的实施方案中，T/(Mg＝Al+Si)＜0.1和Mg＞0。这一通式也未考虑间隙原子M被其他元素A(其中A＝碱土金属、过渡金属或稀土金属元素)部分取代，这些元素可占据结构中这样的间隙位置。在最广的实施方案中，A/M＜0.2。通式也未考虑未进入结构的杂质矿物或化合物，如TiO2锐钛矿、SiO2石英。
在一更优选的实施方案中，无水形式的主题硅镁酸盐的组成范围用MaMgbAlcSi1-(b+c)Od表示，式中，0.4＜a＜1.4，0.2＜b＜0.6，0.0≤c≤0.2，1.5＜d＜2.5和c＜b。在这一更优选的实施方案中，T/(Mg+Al+Si)＜0.05，A/M＜0.2和Mg＞0。通式也未考虑未进入结构的杂质矿物或化合物，如TiO2锐钛矿、SiO2石英。
在最优选的实施方案中，无水形式主题硅镁酸盐的组成范围用MaMgbAlcSi1-(b+c)Od表示，式中0.6＜a＜1.3，0.35＜b＜0.6，0.0≤c≤0.1，1.65＜d＜2.25和c＜b。在这一最优选的实施方案中，T/(Mg+Al+Si)＜0.02，A/M＜0.2和Mg＞0。通式也未考虑未进入结构的杂质矿物或化合物，如TiO2锐钛矿、SiO2石英。
据认为，可用于合成硅镁酸盐阳离子交换化合物的未反应试剂的阴离子如碳酸根、碳酸氢根、硝酸根也未进入结构，为此它们不包括在经验组成中。
按实施例1-11制备的，有氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物的组成分析结果和得出的化学式列入表2。表1.实施例1-11填充的氧化硅多晶型物硅镁酸盐化合物的特征衍射峰的相对强度和面间距实施例    d    I/I0    d      I/I0   d     I/I0   d    I/I0   d    I/I0   d    I/I01.      4.24   100     2.65     50    2.59    702.      4.23   100     2.62sh  40    2.59    803.      4.23   20      2.72     1004.      3.12   1005.      4.26   90      2.70sh  50    2.66    100   2.58   806.      4.24   100     2.70sh  40    2.65    80    2.59   807.      4.24   100     2.69sh  50    2.64    90    2.59   808.      4.24   100     2.70sh  50    2.64    90    2.58   1009.      4.24   100     2.66sh  30    2.59    8010.     4.32   50      4.24     40    2.72    50    2.64   100   2.59    6011.     4.45   20      4.31     20    3.08    15    2.73   100   2.64    30    2.58  25sh＝在主衍射峰上的肩峰表2.在EDS法测定的实施例1-11的主题硅镁酸盐的无水体相组成和得到的化学式
   实施例1    实施例2     实施例3    实施例4    实施例5     实施例6     实施例7
   ％(重量)   ％(重量)    ％(重量)    wt％      ％(重重)    ％(重量)    ％(重量)SiO2    38.0      50.7        34.3       58.5        40.5        36.5        38.9TiO2    0.0†     0.3         0.0†      0.0†       0.0†       0.5         0.0†Al2O3  4.4       5.3         3.3        0.3         2.5         3.8         4.4Fe2O3  1.1       2.3         2.4        0.0†       0.0†       0.0†       0.9MgO      21.7      25.1        15.1       14.3        21.9        21.2        22.1CaO      0.0†     1.1         0.5        0.0†       0.5         0.4         0.3Na2O    34.5      14.8        1.8        0.8         34.6        37.6        33.4K2O     0.3       0.4         42.6       26.1        0.0†       0.0†       0.0†a        0.89      0.31        0.90       0.41        0.88        1.00        0.84b        0.43      0.40        0.37       0.27        0.43        0.43        0.43c        0.07      0.07        0.06       0.01        0.04        0.06        0.07d*      1.98      1.72        2.05       1.93        1.99        2.04        1.96
   实施例8    实施例9    实施例10   实施例11    实施例12    实施例13
   ％(重量)   ％(重量)   ％(重量)   ％(重量)    ％(重量)    ％(重量)SiO2   36.5       49.4        33.7        27.5       43.1         46.4TiO2   0.0†      0.0†       0.0†       0.0†      0.0†        0.0†Al2O3 3.9        5.5         0.0†       2.0        5.6          6.0Fe2O3 0.0+       1.5         4.1         0.8        0.9          0.0†MgO     22.1       29.9        26.8        14.8       28.5         26.5CaO     0.3        0.4         0.6         0.0†      0.5          0.7Na2O   37.2       13.2        34.8        16.1       21.3         20.5K2O    0.0†      0.0†       0.0†       38.9       0.0†        0.0†a       0.98       0.25        0.91        1.56       0.45         0.43b       0.44       0.44        0.54        0.42       0.46         0.42c       0.06       0.06        0.00        0.05       0.07         0.08d*     2.02       1.66        1.92        2.34       1.73         1.76*电荷平衡所需的-不是分析结果†因小于2σ，设定为0
本发明有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物 的合成
描述了两种合成有填充的氧化硅多晶型物有关结构的主题硅镁酸盐化合物的通用方法。
1.第种方法涉及碱金属盐与含镁的页硅酸盐的固态反应。用这一方法成功地生成这些硅镁酸盐化合物的条件范围与所用的含镁的页硅酸盐有关。
虽然对于这一方法来说，许多种碱金属盐和碱金属氢氧化物和所有的含镁页硅酸盐都适合作原料，但我们使用其中优选原料的碱金属碳酸盐和页硅酸盐滑石来举例说明这一方法。
在第一种方法中，碱金属碳酸盐(M2CO3)与滑石(Mg3Si4O10(OH)2))的摩尔比为0.1-4.5∶1。优选的摩尔比为2-3∶1。
反应宜在常压、升温下进行足够长的时间，以便转化成有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐。首先，将滑石与碱金属碳酸盐紧密混合，然后加热到450-800℃，一直到使所有的滑石反应为止。在温度范围的下限时，在产物中存在的残留原料的可能性增加。该法优选的条件为550-700℃、0.5-24小时。生成的固体含有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物作为主要相。
2.第二种方法涉及反应形式氧化硅、镁盐和碱金属盐通过凝胶合成途径混合后的固态反应。用这一方法成功生成这些硅镁酸盐化合物的条件范围主要与所用的镁盐和碱金属盐有关。
对于这一方法来说，虽然许多种镁盐和碱金属盐以及反应形式氧化硅都适合作原料，但我们使用其中优选原料的碱金属硝酸盐、硝酸镁和胶体氧化硅来举例说明这一方法。
在第二种方法中，胶体氧化硅(～SiO2)与硝酸镁(Mg(NO3)2)与碱金属硝酸盐(MNO3)的摩尔比通常为约1∶1∶2，但在上述组成范围内，摩尔比可与上述摩尔比有很大的变化。可用其他形式的氧化硅如可溶性碱金属硅酸盐代替胶体氧化硅。
通过将硝酸镁和碱金属硝酸盐溶于少量水中，然后将胶体氧化硅加到溶解的盐中来进行反应。将反应混合物均质化，然后将水缓慢蒸发掉，得到凝胶。然后在升温、常压下将这一凝胶进一步反应足够长的时间，以便转化成本发明有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物。将凝胶加热到450-800℃，一直到用XRD可观测到有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物为止。这一方法的优选条件为550-700℃、2天至6小时。
合成本发明有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化 合物的具体条件的实施例
下面给出各组分反应得到有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐的具体合成条件的实施例。
1.将200克≤25微米的滑石分散在0.53升水中。将在0.50升水中含有170克工业级Na2CO3的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为250℃的喷雾干燥器使该浆液脱水。然后将经喷雾干燥的反应混合物在600℃下加热16小时。这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图3(化合物a)。
2.将500克由Watheroo，Western Australia得到的皂石分散于2.0升水中。将在0.75升水中含有330克工业级Na2CO3的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为250℃的喷雾干燥器使该浆液脱水。然后将经喷雾干燥的反应混合物在550℃下加热3.5小时，这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图3(化合物b)。
3.将5.737克硝酸钾在50℃下溶于5毫升水中。将该溶液加到5克由Watheroo，Western Australia得到的皂石中，并用研钵和研杵充分均质化，然后在100℃下脱水。然后将反应混合物在600下加热21小时。这种有简单立方方英石有关结构的材料的XRD图示于图3(化合物c)。
4.将3.214克硝酸钾和4.07克硝酸镁六水合物在50℃下溶于10毫升水中。将这种溶液加到8.98克LudoxAM(du Pont)胶体氧化硅(31.9％(重量)SiO2)中。混合时立即形成凝胶，然后在130℃下将凝胶脱水。然后将干混合物在800℃下加热2天。这种有鳞石英有关结构的材料的XRD图示于图3(化合物d)。
5.按实施例1制备材料，不同的是，使用≤20微米的滑石作为原料。这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图4(化合物e)。
6.将200克其表面积为18米2/克的部分层离的滑石分散在0.6升水中。将0.60升水中含有170克商业级Na2CO3的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为275℃的喷雾干燥器使该浆液脱水。然后将经喷雾干燥的混合物在550℃下加热16小时，这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图4(化合物f)。
7.将100克其表面积为18米2/克的部分层离滑石分散在0.3升水中。将在0.24升水中含有68克商业级Na2CO3的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为275℃的喷雾干燥器使该浆液脱水。然后将经喷雾干燥的反应混合物在550℃下加热16小时。这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图4(化合物g)。
8.将120克其表面积为45米2/克的球磨滑石分散在0.36升水中。将0.36升水中含有102克商业级Na2CO3的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为275℃的喷雾干燥器将该液脱水。然后将经喷雾干燥的反应混合物在550℃下加热16小时，这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图4(化合物h)。
9.将200克≤25微米的滑石分散在0.5升水中。将0.25升水中含有85克商业级Na2CO3的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为250℃的喷雾干燥器使该浆液脱水。然后将经喷雾干燥的反应混合物在600℃下加热16小时。含有方英石有关的结构物和少量未反应滑石的混合物的反应产物的XRD图示于图5(化合物i)。
10.将0.5克名义组成Mg3Si2O5(OH)4的纤蛇纹石与0.6克碳酸钠用以下步骤反应：将固体充分研磨在一起，然后使混合物在500℃下反应16小时。然后将反应产物研磨，并在650℃下反应4天，在800℃下再反应4天。含有方英石有关的结构物为主要相以及有一些MgO的反应产物的XRD图示于图5(化合物j)。
11.将100克其表面积为18米2/克的部分层离滑石分散在0.3升水中。将在0.24升水中含有42.5克商业级Na2CO3和66.2克商业级K2CO3·1.5H2O的溶液缓慢加入，并将生成的浆液剧烈搅拌20分钟。然后用进口温度为275℃的喷雾干燥器使该浆液脱水。然后将经喷雾干燥的反应混合物在500℃下加热16小时。将这种有方英石有关结构的材料的XRD图示于图5(化合物k)。
本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物的结构和组成
这些有层状结构的硅镁酸盐化合物的结构用X射线粉末衍射法最明确地表征。当制备得很好时，它们得到在对应于面间距11-17埃之间有特征的宽衍射峰的X射线粉末衍射图。对于分别为实施例12和13的化合物l和m，这些化合物的特征衍射图的例子可见图6。优选的是，特征宽衍射峰对应于面间距为12-16埃之间。
本发明有层状结构的这些硅镁酸盐化合物的组成如上述为有填充的氧化硅多晶型物有关结构的硅镁酸盐化合物的组成。
分别按实施例12和13制备的有层状结构的硅镁酸盐化合物l和m的组成分析结构和得出的化学式列入表2。
本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物的合成
描述了合成有层状结构的主题硅镁酸盐化合物的两种通用方法。
1.第一种方法包括用水处理有填充的氧化硅多晶型物结构的硅镁酸盐化合物，因此将原料化合物在水中分散一段时间，然后用离心分离法或过滤法从上层清液中分离出残留的固体，然后干燥。
这一处理的优选时间小于约20分钟、优选小于约10分钟。生成的固体的干燥在小于约100℃、优选小于约60℃下进行。
在清洗中所用的水可为蒸馏水，或可为含有少量或大量溶解物种的水，如含Na+的溶液。清洗过程使组成相对于原料有所变化，以致Na/Mg比明显下降，而Si/Mg比稍有下降。但是，得到的组成仍在上述宽组成范围内。
2.第二种方法包括使硅镁酸盐原料或含有氧化镁的和氧化硅的试剂的组合物与含碱金属氧化物的试剂进行含水反应。
反应在100-300℃下、在密封容器中进行，优选在150-200℃下进行。
含碱金属氧化物的试剂优选在空气中、在约1000℃以下分解，得到碱金属氧化物，更优选选自碳酸氢盐、碳酸盐、羧酸盐、硝酸盐和氢氧化物中的一种或多种。
该法优选的实施方案是硅镁酸盐原料含有页硅酸盐矿物，更优选页硅酸盐矿物为滑石或皂石。
合成本发明有层状结构的硅镁酸盐化合物的具体条件的实施 例
合成有层状结构的硅镁酸盐化合物的第一种方法的一种实施例如下。
实施例12
将1.0克按实施例6制备的材料分散在40毫升蒸馏水中，然后从上层清液中离心分离出固体，整个步骤需时约10分钟。然后将固体在40℃下干燥，得到0.82克白色粉末。硅镁酸盐化合物的XRD图示于图6(化合物l)，该图在面间距约12.5埃处有主要的宽峰，其余的峰是由于原料中的填充的氧化硅多晶型物有关的结构产生。
第二种合成有层状结构的硅镁酸盐化合物的方法的实施例如下。
实施例13
将1.483克NaOH溶于3毫升水中，随后加入3.703克硅酸钠溶液。然后将合并的溶液加到研钵和研杵中的1.264克滑石中，充分研磨，制成粘稠的浆液。然后将该浆液放入有特氟隆衬里的密闭压力容器中，并在185-190℃下加热1周。然后从容器中取出生成的固体，并用约50毫升水清洗。将固体在40℃下干燥。硅镁酸盐化合物的XRD图示于图6(化合物m)，该图在面间距约15埃处有主要的宽峰，其余的窄峰是由于原料中未反应的绿泥石产生的。
整体材料的制备
对于本发明的硅镁酸盐化合物的某些应用来说，特别是用作水软化剂，可能希望制成整体材料。对于通过固态反应途径制成的那些化合物来说，可通过在固态反应以前将干的反应混合物压制成所需形状来达到。可用这一方法生产耐用的多孔材料。可加入粘合剂，使该材料的耐久性进一步提高。
这一方法的一个实施方案在实施例14中描述
实施例14
用单轴向压机在2000kg/cm2压力下将1克实施例1中描述的经喷雾干燥的反应混含物压制3分钟制成整体材料。将生成的小球在650℃下反应16小时，得到52％理论密度的耐用小球。
钙结合能力
对于本发明来说，用两种不同的方法来测定钙结合能力(CBC)。钙结合能力以在室温下每克硅镁酸盐化合物吸收的CaO毫克数来测量。
方法A
为了根据所提出的作为水软化剂或洗涤剂增洁剂的应用来表征硅镁酸盐化合物，使用了一种类似GB 1473201(Henkel)和EP 0384070 A2(Unilever)中公开的方法。在这一测试中，将0.1克试验化合物分散在100毫升含有202ppm Ca2+的水溶液中，如果需要，用稀NOH溶液将pH值调节到10。将悬浮液在20℃下搅拌15分钟，然后离心分离除去固体。然后用钙选择性电极测试水溶液的残留Ca2+。
为了比较，测试了主题硅镁酸盐化合物以及商业生产的洗涤剂增洁剂的各种实施例。这些测试的结果列入下表3。在室温下，上述实施例1-14的所有硅镁酸盐化合物的CBC都大于10mgCaO。
表3残留Ca2+浓度和用方法A得到的CBC* 材料                     Ca 2+ 浓度(ppm)              得到的CBC(mg CaO/g)实施例1                      133.6                             96.0实施例5                      133.6                             96.0实施例6                      81.3                              169.2实施例7                      96.3                              145.4实施例8                      84.0                              165.4沸石P(EP 0 565 364 A1)       81.3                              169.2沸石4A(Wessalith P，Degussa) 92.8                              153.1沸石4A(Valfor，PQ Corp.)     78.0                              173.9SKS-6(Hoechst)               66.7                              186.9
*最初Ca2+浓度为202.2ppm，相当于在0.1g/100ml负荷下的282.9mg CaO/g.
方法B
为了更加接近地模拟洗涤液环境，在背景0.01M Na+存在下，用类似EP 0384070 A2(Unilever)中公开的方法比较了钙结合能力。在这一测试中，将0.1g化合物分散在100ml含有202ppm Ca2+的0.01M NaCl溶液中，如果需要，用稀NaOH溶液将pH值调节到10。在20℃下将悬浮液搅拌15分钟，然后离心分离除去固体。然后用钙选择性电极测试水溶液的残留Ca2+。
为了比较，测试了主题硅镁酸盐化合物以及其它商业生产的洗涤剂增洁剂的各种实施例。这些测试的结果列入下表4。
  表4残留Ca2+浓度和用方法B得到的CBC* 材料                              Ca 2+ 浓度(ppm)        得到的CBC(mg CaO/g)实施例1                               131.2                         99.2实施例5                               121.1                         113.4实施例6                               65.9                          190.5实施例7                               102.6                         136.6实施例8                               73.8                          179.5沸石P(EP 0 565 364 A1)                91.7                          154.4沸石4A(Wessalith P，Degussa)          86.3                          162.0沸石4A(Valfor，PQ Corp.)              100.0                         142.8SKS-6(Hoechst)                        83.4                          163.5
*最初Ca2+浓度为202.2ppm，相当于负荷为0.1g/100ml下的282.mg CaO/g。
镁结合能力
镁结合能力以室温下每克硅镁酸盐化合物吸收的MgO毫克数来测量。
方法C
为了根据所提出的作为水软化剂或洗涤剂增洁剂的应用来表征硅镁酸盐化合物，使用类似上述方法A的方法C来测量镁结合能力(MBC)。在这一测试中，将0.1g试验化合物分散在100ml含有200ppm Mg2+的水溶液中，如果需要，用稀NaOH溶液将pH调节到10。将悬浮液在20℃下搅拌15分钟，然后离心分离，除去固体。然后用原子吸收光谱法测定水溶液的残留Mg2+。
为了比较，测试了主题硅镁酸盐化合物以及其它商业生产的洗涤剂增洁剂的各种实施例。这些测试的结果列入下表5。在室温下，上述实施例1-14的所有硅镁酸盐化合物的MCB都大于10mgMgO。
          表5残留Mg2+浓度和用方法C得到的MBC*实施例1                           168                     53.1实施例5                           167                     54.7实施例6                           112                     145.9实施例7                           102                     162.5实施例8                           82                      195.7沸石P(EP 0 565 364 A1)            198                     3.3沸4A(Wessalith P，Degussa)        174                     43.1沸石4A(Valfor，PQ Corp.)          178                     36.5SKS-6(Hoechst)                    7                       204.0
*最初Mg2+浓度为200ppm，相当于在0.1g/100ml负荷下的331.7Mg MgO/g。
钙结合速率(CBR)
钙结合速率用在室温下，在3g硅镁酸盐化合物/l负荷下，从大约100ppm Ca2+浓液中除去一半Ca2+所需的时间来量度。
方法D
根据其作为水软化剂或洗涤剂增洁剂的应用，按钙结合速率(CBR)进一步表征主题硅镁酸盐化合物。为了用方法D定量从溶液中除去Ca2+的速率，将0.15g试验化合物分散在约1ml水中，然后注入50ml含有0.01M NaCl、0.1M KCl和约100ppm Ca2+的搅拌溶液，用钙选择电极测量搅拌溶液的浓度随时间的变化。
为了比较，测试了主题硅镁酸盐化合物以及其他商业生产的洗涤剂增洁剂的各种实施例。这些试验的结果列入表6。在室温下，上述实施例1-13中所有硅镁酸盐化合物的CBR都小于300秒。
表6方法D得到的钙结合速率材料                                       时间(秒) +实施例1                                        5.0实施例2                                        270实施例5                                                4.5实施例6                                                1.5实施例7                                                10.0实施例8                                                2.5实施例11                                               12.0实施例12                                               9.5沸石P(EP 0 565 364 A1)                                 14.5沸石4A(Wessalith P，Degussa)                           11.5沸石4A(Valfor，PQ Corp.)                               11.5SKS-6*(Hoechst)                                       250
+从溶液中脱除一半Ca2+的时间
*由于不能分散在1ml水中，加入干的材料
油吸收率(OA)
使用也用于EP 0565 364 A1的ASTM软膏刀刮方法D 281来测定油吸收率。这一试验是基于亚麻子油与颗粒材料混合的原理，通过用软膏刀在光滑表面上刮擦，一直到形成用软膏刀切时不破裂或分离的粘稠腻子状软膏。油吸收率(OA)以g油/100g干材料表示。
为了比较，测试了主题硅镁酸盐化合物以及其他商业生产的洗涤剂增洁剂的各种实施例。这些测试的结果列入下表7。
表7用ASTM D 281法得到的油吸收率结果样品        OA              样品                       OA实施例1      60-92     沸石P(EP 0 565 364 A1)             63-77实施例5       102      沸石4A(Valfor，PQ Corp.)           36-43实施例6     107-113    沸石4A(Wessalith P，Degussa)        60实施例7       107          SKS-6(Hoechst)                  95实施例8       77实施例11      154
用于洗涤剂配方
与商业上使用的材料4A沸石和三聚磷酸钠(STPP)相比，对于用作洗涤剂增洁剂的应用，测试了主题硅镁酸盐化合物的一个实施例。测试的三种配方列入下表8。
熟悉洗涤专业的技术人员很容易理解，加入主题硅镁酸盐化合物的其他配方也能适用于洗涤剂组合物。仅仅作为例子，我们直接参考在EP-A-038 4070及其相关的美国专利中有关洗涤剂组合物的讨论(在这里作为参考并入)，它们作必要的修改后适用于加有主题硅镁酸盐化合物的洗涤剂组合物。
表8用于对比样片试验的洗衣洗涤剂配方
                配方A             配方B             配方C
             STPP增洁剂       4A沸石增洁剂      实施例1增洁剂三聚磷酸钠         15.0％4A沸                                18.0％实施例1的硅镁酸盐                                         18.0％密实苏打灰         25.0％           24.0％                5.3％硫酸钠             31.4％           29.4％                48.1％椰子二乙醛酰胺1∶1 2.5％            2.5％                 2.5％十二烷基苯磺酸钠   15.0％           15.0％                15.0％偏硅酸钠           10.0％           10.0％                10.0％(DMS)双(三嗪基氨基)芪二磺酸衍生物     0.1％            0.1％                 0.1％
对比洗衣样片试验结果
下述对比试验使用FOM 71 LAB前面装放物的7kg容量洗涤脱水机。将表8所列三种配方按8g/l剂量加入，每洗涤一次用15l水。
使用的两种样片为EMPA 105，它们含有五个区域(白色、炭黑/油、血、巧克力和牛奶、红葡萄酒)和白棉。
两种样片中的每一种用三种配方A～C中每一种在如下四组条件下分开洗涤：
1.软水(17mg/l CaCO3)，20℃
2.硬水(135mg/l CaCO3)，20℃
3.软水(17mg/l CaCO3)，60℃
4.硬水(135mg/l CaCO3)，60℃
对比结果列入下表9-12，给出在每一样片上每一区域颜色的肉眼评估结果和性能排序。
                                        表9
                                软化水(17mg/L CaCO3)，20℃
EMPA 105     白色棉
EMPA 105样片号 白色 炭黑/油 血 巧克力和牛奶 红葡萄酒 白色样片号
配方A 1白色 ＝1灰色 1浅黄色 1浅黄褐/褐色 1浅黄褐色 配方A 1白色
配方B ＝2淡米黄色 ＝1灰色 3较深黄色 2浅黄褐/褐色 2浅黄褐色 配方B 2稍弱暗白色
配方C ＝2淡米黄色 2中灰色 2黄色 3较深褐色 3稍深黄褐色 配方C 3较暗白色
未洗涤空白 暗白色 Pantone423U瓦灰色 Pantone4635U深褐色 Pantone728U咖啡褐色 Pantone4755U黄褐色 未洗涤空白 白色
                                            表10
                                      硬水(135mg/L CaCO3)，20℃
EMPA 105     白色棉
EMPA 105样片号 白色 炭黑/油 血 巧克力和牛奶 红葡萄酒 白色样片号
配方A 1白色 1浅灰色 1浅米黄色 1浅黄褐/褐色 1浅黄褐色 配方A 3暗白色
配方B 3黄白色 3浅灰色 3深米黄色 2巧克力褐色 2浅黄褐色 配方B 1白色
配方C 2黄白色 2浅灰色 2暗米黄色 3巧克力褐色 3较深黄褐色 配方C 2白色
未洗涤空白 暗白色 Pantone423U瓦灰色 Pantone4635U深褐色 Pantone728U咖啡褐色 Pantone4755U黄褐褐色 未洗涤空白 白色
                                         表11
                                  硬水(17mg/L CaCO3)，60℃
EMPA 105 白色棉
EMPA 105样片号 白色 炭黑/油 血 巧克力和牛奶 红葡萄酒 白色样片号
配方A 1白色 1浅灰色 2浅黄褐色 2红褐色 1浅黄褐色 配方A 1稍黄白色
配方B 3米黄色 2灰色 3黄褐色 1浅褐色 2砂色 配方B ＝2黄白色
配方C 2米黄色 3较深灰色 1浅黄褐色 3较深褐色 3褐色 配方C ＝2黄白色
未洗涤空白 暗白色 Pantone423U瓦灰色 Pantone4635U深褐色 Pantone728咖啡褐色 Pantone4755U黄褐褐色 未洗涤空白 白色
                                          表12
                                   硬水(135mg/L CaCO3)，60℃
EMPA 105     白色棉
EMPA 105样片号 白色 炭黑/油 血 巧克力和牛奶 红葡萄酒 白色样片号
配方A 1白色 1浅灰色 1浅黄褐色 1粉红赭色 1浅黄褐色 配方A ＝1白色
配方B 1白色 2浅灰色 2浅黄褐色 2粉红赭色 2砂色 配方B 2黄白色
配方C 2米黄色 3深灰色 3darkkhaki 3巧克力褐色 3深砂色 配方C ＝1白色
未洗涤空白 暗白色 Pantone423U瓦灰色 Pantone4635U深褐色 Pantone728咖啡褐色 Pantone4755U黄褐褐色 未洗涤空白 白色
这些对比结果表明，主题硅镁酸盐与NaA沸石完全可比，所以适用作不含磷酸盐的洗涤剂增洁剂。
熟悉本专业的技术人员应当理解，在这里描述的本发明可以有与这里具体描述的不同的变通方案和改进。应当理解，本发明包括在本发明的实质和范围内的所有这样的变通方案和改进。本发明还单个地或总起来地包括在本说明书中涉及的或表明的所有步骤、特性、组成和化合物、以及任何两个或两个以上所述步骤和特性的任何组合和所有组合。

Claims (33)

1.一种层状结构的硅镁酸盐化合物，其特征宽X射线粉末衍射峰出现在面间距11-17埃之间，该层状结构的硅镁酸盐化合物在室温下其钙结合能力CBC至少为10mg CaO/g、镁结合能力MBC至少为10mg MgO/g、钙结合速率CBR不大于300秒，CBR是在3g/l负荷下，从含大约100ppm Ca2+的溶液中脱除一半Ca2+所需的时间。
2.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其特征宽X射成粉末衍射峰出现在面间距12-16埃之间。
3.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其中它的无水形式的组成由MaMgbAlcSi1-(b+c)Od给出，式中M为碱金属，可任选部分被H或NH4取代；0.0＜a＜2.0；0.0＜b＜0.7；0.0≤c≤0.3和1.15＜d＜3.0；c＜b；(Mg+Al+Si)原子可部分被一种或多种选自B、Be、Zn、Ga、Fe、Ge、As和P的其他元素T取代，以使T/(Mg+Al+Si)＜0.1和Mg＞0；间隙原子M可部分被一种或多种选自碱土金属、过渡金属和稀土金属元素的元素A取代，以使A/M＜0.2；未进入结构中的杂质矿物或化合物未计入组成中。
4.根据权利要求3的硅镁酸盐化合物，其中0.4＜a＜1.4，0.2＜b＜0.6，0.0≤c≤0.2和1.5＜d＜2.5；T/(Mg+Al+Si)＜0.05。
5.根据权利要求4的硅镁酸盐化合物，其中0.6＜a＜1.3，0.35＜b＜0.6，0.0≤c≤0.1，和1.65＜d＜2.25；T/(Mg+Al+Si)＜0.02。
6.根据权利要求3的硅镁酸盐化合物，其中Mg/Ca≤100和Si/(Mg+Ca)＜1.4。
7.根据权利要求3的硅镁酸盐化合物，其中M选自K和Na中的一种或两种。
8.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBC至少为20mg CaO/g。
9.根据权利要求8的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBC至少为50mg CaO/g。
10.根据权利要求8的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBC至少为100mg CaO/g。
11.根据权利要求8的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBC至少为150mg CaO/g。
12.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的MBC至少为15mg MgO/g。
13.根据权利要求12的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的MBC至少为40mg MgO/g。
14.根据权利要求12的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的MBC至少为90mg MgO/g。
15.根据权利要求12的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的MBC至少为140mg MgO/g。
16.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBR不大于200秒。
17.根据权利要求16的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBR不大于100秒。
18.根据权利要求16的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBR不大于50秒。
19.根据权利要求16的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBR不大于20秒。
20.根据权利要求16的硅镁酸盐化合物，其中在室温下的CBR不大于10秒。
21.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其中它的油吸收率OA至少为50g油/100g无水材料。
22.根据权利要求21的硅镁酸盐化合物，其中它的油吸收率OA至少为70g油/100g无水材料。
23.根据权利要求21的硅镁酸盐化合物，其中它的油吸收率OA至少为100g油/100g无水材料。
24.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物，其中它用硅镁酸盐矿物原料制备。
25.权利要求1的层状结构的硅镁酸盐化合物的制备方法，包括用水溶液处理具有填充的氧化硅多晶型物的结构的硅镁酸盐化合物，其中该具有填充的氧化硅多晶型物的结构的硅镁酸盐化合物在室温下其钙结合能力CBC至少为10mg CaO/g、镁结合能力MBC至少为10mg MgO/g、钙结合速率CBR不大于300秒，CBR是在3g/l负荷下，从含大约100ppm Ca2+的溶液中脱除一半Ca2+所需的时间。
26.根据权利要求25的方法，其中有填充的氧化硅多晶型物的结构的硅镁酸盐化合物在室温下的CBC至少为20mg CaO/g，MBC至少为15mg MgO/g和CBR不大于200秒。
27.根据权利要求25的方法，其中将有填充的氧化硅多晶型物的结构的硅镁酸盐化合物分散在水溶液中，从上层清液中分离出残留固体并干燥。
28.根据权利要求27的方法，其中分散步骤和分离步骤需时不大于约20分钟。
29.根据权利要求28的方法，其中分散步骤和分离步骤需时不大于约10分钟。
30.根据权利要求27的方法，其中将分离出的固体在低于约100℃下干燥。
31.根据权利要求30的方法，其中将分离出的固体在低于约60℃下干燥。
32.根据权利要求1的硅镁酸盐化合物作为水软化剂的用途。
33.权利要求1的硅镁酸盐化合物作为洗涤剂增洁剂的用途。
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