由蛇紋石制備氧化鎂晶須及δ-層狀結晶二硅酸鈉的工藝研究.pdf

1、蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物，其單晶層是由一層硅氧四面體和一層氫氧鎂八面體結合而成，理論化學式為3MgO·2SiO2·2H2O，主要有價元素為鎂和硅。論文研究了從蛇紋石中提取這兩種元素制備氧化鎂晶須及δ-層狀結晶二硅酸鈉的生產(chǎn)工藝;并對生產(chǎn)過程所需的設備進行了選型，經(jīng)濟效益進行了估算，對其環(huán)保情況進行了分析;同時利用XRD、SEM、光學顯微鏡等手段對產(chǎn)品結構與形貌進行了表征。論文獲得的主要結果如下:
　　 (1)在課題組前期工作研

2、究的基礎上，對安徽某地區(qū)蛇紋石酸浸、凈化、堿浸步驟進行驗證性實驗，得到最佳工藝條件。在此酸浸條件下，蛇紋石中氧化鎂的浸出率為98.40％;在此凈化條件下，氧化鎂的回收率為92.12％;在此堿浸條件下，二氧化硅的浸出率為95.35％。
　　 (2)確定的由凈化步驟得到的精制硫酸鎂溶液制備前驅體三水合碳酸鎂晶須的最佳工藝條件為:反應物料配比nMg∶n碳銨=1∶2、反應物初始濃度C(Mg2+)=0.5mol/L、反應溫度為50℃、反應

3、時間為50min、反應溶液pH為9.5、添加劑CXC-13的加入量為總體系質量分數(shù)的1％。在此條件下制得的三水合碳酸鎂晶須直徑為2-8μm、長度為20-130μm，長徑比為10-16。
　　 (3)確定的由三水合碳酸鎂晶須煅燒制得氧化鎂晶須的最佳工藝條件為:煅燒溫度600℃、煅燒時間2h。在此條件下，制得的氧化鎂晶須直徑為1-3μm、長度為5-45μm，平均長徑比大于10;分析結果表明，由精制硫酸鎂溶液制備氧化鎂晶須的工藝中，氧

4、化鎂的回收率為81.50％。
　　 (4)確定的由堿浸步驟得到的水玻璃制備δ-層狀結晶二硅酸鈉的最佳工藝條件為:溶液模數(shù)為2.0、干燥溫度和干燥時間為160℃和2.5h、煅燒溫度和煅燒時間為720℃和30min。在此條件下制得的產(chǎn)品主要技術指標均符合層狀結晶二硅酸鈉國家標準(GB/T20214-2006)的要求，其中鈣、鎂離子交換能力分別為319mg/g、420mg/g;主組分含量ω(Na2O+SiO2)為99.86％。此步驟中