專利名稱：一種制備碳酸鎂晶須的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種從碳酸氫鎂水溶液制備碳酸鎂晶須和方法。
背景技術(shù)：
碳酸鎂晶須是碳酸鎂的單晶體，與普通堿式碳酸鎂相比較，碳酸鎂晶須晶體發(fā)育完整，晶須無色透明。晶體所包含的缺陷少，晶體所包含的雜質(zhì)少，晶體的強(qiáng)度高。因此碳酸鎂晶須可以用于制備高純度的氧化鎂、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂、硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂、及其他鎂鹽產(chǎn)品。同時(shí)由于碳酸鎂晶須的良好力學(xué)性能，碳酸鎂晶須也可以直接用于塑料、橡膠、涂料、油墨等的增強(qiáng)及該性，也可以作為過濾材料。
目前國(guó)內(nèi)外普遍生產(chǎn)碳酸鎂產(chǎn)品大多為的堿式碳酸鎂，中國(guó)專利申請(qǐng)名稱為“鎂鹽晶須的制備方法”(專利申請(qǐng)?zhí)?9113254.8)介紹了堿式硫酸鎂晶須的制備方法，而未見碳酸鎂晶須的報(bào)導(dǎo)。目前國(guó)內(nèi)外普遍生產(chǎn)的堿式碳酸鎂為無定型的二次團(tuán)聚顆粒，具有較大比表面積，表面吸附的雜質(zhì)較多，并且由于為二次團(tuán)聚所得顆粒，其力學(xué)性能較差，作為復(fù)合材料的填充物用于橡膠、塑料中時(shí)，會(huì)不同程度地降低基體材料的力學(xué)性能。而本發(fā)明所涉及的碳酸鎂晶須是碳酸鎂的單晶體，晶體發(fā)育完整，晶須無色透明，晶體所包含的雜質(zhì)少，可以作為制備高純堿式碳酸鎂、硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂、及其他鎂鹽產(chǎn)品的中間體，同時(shí)碳酸鎂晶須為碳酸鎂的單晶體，晶體缺陷少，強(qiáng)度接近晶體的理想強(qiáng)度，在作為復(fù)合材料的填充物時(shí)，可以增強(qiáng)材料的力學(xué)性能。因而本發(fā)明具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決堿式碳酸鎂的比表面積過大、純度低、以及二次團(tuán)聚顆粒的力學(xué)性能較差的缺點(diǎn)，為了制備一種所含雜質(zhì)極少，可以作為制備高純堿式碳酸鎂、氧化鎂、氯化鎂、氫氧化鎂的中間體和用于塑料、橡膠、涂料、油墨等的增強(qiáng)及改性的碳酸鎂晶須；從而提供分子式為MgCO3·nH2O，n＝(1～5)中的一種碳酸鎂晶須及制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的碳酸鎂晶須為具有分子式MgCO3·nH2O，n＝(1～5)中的一種，碳酸鎂晶須的直徑為0.1～5μm，長(zhǎng)度為20～2000μm。該反應(yīng)依據(jù)反應(yīng)條件的不同，可以有不同的n值，本發(fā)明通過控制反應(yīng)條件，得到碳酸鎂的晶須。
本發(fā)明提供的碳酸鎂晶須制備方法，其反應(yīng)原理；包括步驟如下1.碳酸氫鎂溶液預(yù)處理配制碳酸氫鎂溶液，然后采用通常的工藝將碳酸氫鎂溶液過濾、精制，調(diào)整碳酸氫鎂溶液的濃度為以碳酸氫鎂質(zhì)量計(jì)1～100g/L；2.添加添加劑取添加劑加入到步驟1配制的碳酸氫鎂的溶液中使其溶解，整個(gè)體系中所添加劑的濃度為0.01～100g/L；3.反應(yīng)結(jié)晶將步驟2配制的碳酸氫鎂溶液緩慢升溫至20～90℃后，以40～400rpm速度攪拌，反應(yīng)0.1～100小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度決定所要生產(chǎn)晶須的成分、規(guī)格；4.過濾、洗滌、干燥將步驟3反應(yīng)完成后得到的漿料采用通常的方法過濾、洗滌后在80～150℃條件下干燥0.5～5小時(shí)。
所述的碳酸氫鎂溶液包括各種可溶性鎂鹽與碳酸氫銨(或碳酸銨)反應(yīng)所得到的碳酸氫鎂溶液，可溶性鎂鹽包括氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂等。所述的碳酸氫鎂溶液還包括將白云石或菱鎂礦煅燒、消化后得到的礦漿或其它含有氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂的礦物或工業(yè)廢渣與二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)經(jīng)過濾后得到的碳酸氫鎂的水溶液。
所述的添加劑包括磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，所需設(shè)備為工業(yè)常用設(shè)備，所用原料為工業(yè)常用原料，生產(chǎn)成本低。
2.本發(fā)明所制備的碳酸鎂晶須為碳酸鎂的單晶體，晶體發(fā)育完整，晶須無色透明，晶體所包含的缺陷少，晶體所包含的雜質(zhì)少，晶體的強(qiáng)度高，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明制備的碳酸鎂晶須的生物顯微鏡放大圖1(640×)圖2為本發(fā)明制備的碳酸鎂晶須的生物顯微鏡放大圖2(640×)
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例所獲得碳酸鎂的晶須為具有分子式MgCO3·3H2O，直徑為0.2～0.8μm，晶須長(zhǎng)度為20～200μm。
本實(shí)施例所獲得碳酸鎂的晶須為具有分子式MgCO3·3H2O，直徑為0.8～2μm，晶須長(zhǎng)度為100～200μm。
權(quán)利要求
1.一種碳酸鎂晶須，其特征在于具有分子式MgCO3·nH2O，其中n＝1～5；其碳酸鎂晶須的直徑為0.1～5μm，長(zhǎng)度為20～2000μm。
2.按照權(quán)利要求1所述的碳酸鎂晶須的方法，其特征在于包括如下步驟(1)碳酸氫鎂溶液預(yù)處理配制碳酸氫鎂溶液，然后采用通常的工藝將碳酸氫鎂溶液過濾、精制，調(diào)整碳酸氫鎂溶液的濃度為以碳酸氫鎂質(zhì)量計(jì)1～100g/L；(2)添加添加劑將添加劑加入到步驟1配制的碳酸氫鎂的溶液中使其溶解，整個(gè)體系中添加劑的濃度為0.01～100g/L；(3)反應(yīng)結(jié)晶將步驟2配制的碳酸氫鎂溶液緩慢升溫至20～90℃后，以40～400rpm的速度攪拌，反應(yīng)0.1～100小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度決定所要生產(chǎn)晶須的成分、規(guī)格；(4)過濾、洗滌、干燥將步驟3反應(yīng)完成后得到的漿料采用通常的方法過濾、洗滌后在80～150℃條件下干燥0.5～5小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備碳酸鎂晶須的方法，其特征在于所述的碳酸氫鎂溶液包括各種可溶性鎂鹽與碳酸氫銨或碳酸銨反應(yīng)所得到的碳酸氫鎂溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種從碳酸氫鎂溶液制備碳酸鎂晶須的方法，其特征在于所述的可溶性鎂鹽包括氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從碳酸氫鎂溶液制備碳酸鎂晶須的方法，其特征在于所述的碳酸氫鎂溶液還包括白云石或菱鎂礦煅燒、消化后得到的礦漿或其它含有氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂的礦物或工業(yè)廢渣與二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)經(jīng)過濾后得到的碳酸氫鎂的水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從碳酸氫鎂溶液制備碳酸鎂晶須的方法，其特征在于，所述的添加劑包括磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從碳酸氫鎂溶液制備碳酸鎂晶須的方法。本方法是在碳酸氫鎂溶液中加入適量添加劑，通過控制碳酸鎂結(jié)晶的條件，得到不同規(guī)格的碳酸鎂晶須。本方法得到的碳酸鎂晶須直徑0.1～5μm，長(zhǎng)度10～2000μm，可作為涂料、塑料、橡膠等的增強(qiáng)材料，也可作為制備高純氧化鎂及其它鎂鹽的中間產(chǎn)品，為鎂鹽的綜合利用開辟了新的途徑，具有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C01F5/24GK1463923SQ0212135
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者王萬(wàn)平, 張懿 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所