本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種濕法制備超細(xì)氫氧化鎂漿料的方法。
背景技術(shù)：
氫氧化鎂由于其具有高活性，高吸附能力，較強(qiáng)的緩沖性能，使用安全及無(wú)腐蝕性、無(wú)毒等諸多獨(dú)特性能，加之其原料儲(chǔ)量豐富，在近數(shù)十年來(lái)被廣泛研究。氫氧化鎂按照形態(tài)和用途可分成濾餅狀、粉狀和漿料狀三大類，并且三者可以相互轉(zhuǎn)變。其中的氫氧化鎂漿料生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單，操作安全，無(wú)環(huán)境污染而備受推崇。日前氫氧化鎂漿料的制備方法主要包括氧化鎂水化法、鹵水沉淀法、水鎂石濕法粉碎法。
氫氧化鎂漿料的現(xiàn)狀，美國(guó)和日本是氫氧化鎂的使用消耗大國(guó)，其應(yīng)用領(lǐng)域主要用在環(huán)保方面。這是因?yàn)闅溲趸V可以廣泛用于酸性廢水中和、重金屬脫除、水處理、及煙道氣中脫硫等方面，特別是美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展迅速。
1、水鎂石是一種主要成分為氫氧化鎂的工業(yè)礦物，經(jīng)過(guò)超細(xì)粉碎加工后可用作低煙、無(wú)毒的阻燃填料；現(xiàn)有科技文獻(xiàn)記載：采用介質(zhì)攪拌磨對(duì)水鎂石進(jìn)行濕式超細(xì)粉碎實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)試驗(yàn)研究，研究了助磨劑種類及用量、礦漿濃度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等因素對(duì)產(chǎn)品粒度的影響。缺點(diǎn)是采用昂貴的氧化鋯微球作為研磨介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)氫氧化鎂粒度的細(xì)化，這樣在不同程度上增加了氫氧化鎂制備的成本。2、申請(qǐng)?zhí)枮?00410005164.x的發(fā)明專利公開(kāi)了一種濕法制備水鎂石或燒結(jié)氧化鎂超細(xì)粉的方法，是用1000重量細(xì)度≥100目的原料水鎂石粉或燒結(jié)氧化鎂粉加入10～80重量的分子量為1500～4500聚丙烯酸或其鹽、烷基苯磺酸或其鹽、聚醚磷酸酯中的一種，5～70重量的脂肪酸或其鹽、磷酸酯或其鹽中的一種，600～2000重量的水于磨機(jī)中，50～90℃下粉碎1h，漿料如牛奶般有很好的流動(dòng)性，顆粒間不凝聚、不粘結(jié)，勿需分離而直接干燥即得粉狀產(chǎn)品，平均粒徑＜5μm，具有疏水性能浮于水中。甚高的粉碎效率，簡(jiǎn)便的工藝流程和能獲得高質(zhì)量的超細(xì)產(chǎn)品是該項(xiàng)技術(shù)突出的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是所使用的氧化鎂是采用800℃ 以上的輕燒氫氧化鎂。
3、申請(qǐng)?zhí)枮?00810300453.0的發(fā)明專利公開(kāi)了一種氫氧化鈉法制備高純超細(xì)氫氧化鎂的工藝，采用晶種分解法，將凈化鹵水與氫氧化鎂晶種加入反應(yīng)池中混合、60～80℃保溫，再將氫氧化鈉溶液加入反應(yīng)池中進(jìn)行沉淀反應(yīng)，結(jié)晶陳化，反應(yīng)結(jié)束后抽取氫氧化鎂料漿過(guò)濾、洗滌，濾餅經(jīng)干燥、粉碎，即得氫氧化鎂晶體產(chǎn)品。缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)時(shí)間的陳化，操作較為復(fù)雜，而且產(chǎn)生的濾液沒(méi)有重復(fù)利用。
4、申請(qǐng)?zhí)枮?1127343.7的發(fā)明專利公開(kāi)了一步法生產(chǎn)氫氧化鎂的方法：其將含有氯化鎂的鹵水與氨水按照氯化鎂與游離氨的摩爾比為1∶1.3－2.0的比例混合，并使混合物在攝氏45度－90度的環(huán)境中反應(yīng)5－30分鐘，將反應(yīng)液經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥、粉碎后得到固體氫氧化鎂。缺點(diǎn)是該方法使用氨水作為堿液參與生產(chǎn)，污染環(huán)境，產(chǎn)出氯化銨廢棄物，而且該產(chǎn)品的分散性能較差，最終產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理。
5、申請(qǐng)?zhí)枮?00610146040.2的發(fā)明專利公開(kāi)了一種水鎂石濕法制備超細(xì)氫氧化鎂粉的方法：先現(xiàn)將水鎂石粉為原料經(jīng)過(guò)450℃-700℃煅燒、加入無(wú)水乙醇+水后球磨36小時(shí)、120℃干燥、粉碎制備超細(xì)氫氧化鎂粉。缺點(diǎn)是該方法使用無(wú)水乙醇作為溶劑參與生產(chǎn)，存在安全隱患，而且該產(chǎn)品的加工時(shí)間較長(zhǎng)，最終產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理。
綜上所述，本領(lǐng)域迫切需要一種操作步驟簡(jiǎn)便、產(chǎn)品易于分離、固形物含量高和對(duì)環(huán)境友好的氫氧化鎂漿料制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種濕法制備超細(xì)氫氧化鎂漿料的方法，其有利于環(huán)境保護(hù)，生產(chǎn)成本低，并能夠在較高固含量不變的前提下，提高氫氧化鎂漿料的穩(wěn)定性。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種濕法制備超細(xì)氫氧化鎂漿料的方法，包括以下步驟：
步驟1.先將1-10 重量份的高效表面活性劑，10-30重量份的助磨劑加入70-700重量份的水，分散均勻后待用；
步驟2.再稱取50-150重量份的氫氧化鎂粉加入步驟1的待用溶液中，分散制備成待研磨氫氧化鎂懸浮液；
步驟3.在步驟2的待研磨氫氧化鎂懸浮液中加入400-600重量份的研磨介質(zhì)球進(jìn)行研磨，研磨至目標(biāo)粒徑的超細(xì)氫氧化鎂漿料；
步驟4.向步驟3中的超細(xì)氫氧化鎂漿料中加入0.1-5重量份的復(fù)合穩(wěn)定助劑，并調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料的固含量。
其中，步驟2中氫氧化鎂粉的粒徑大小為2.8-20微米。
步驟3中氫氧化鎂漿料的細(xì)度為：小于2微米的顆粒占全部顆粒體積的
80-100%，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%。
所述的復(fù)合穩(wěn)定助劑包括陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，其中陰離子表面活性劑占復(fù)合穩(wěn)定助劑總量的92-98%，非離子表面活性劑占復(fù)合穩(wěn)定助劑總量的2-8%。
所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉和聚丙烯酸鹽中的一種，非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、無(wú)水偏硅酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚環(huán)氧琥珀酸和聚乙烯醇其中的一種、兩種或兩種以上的混合物。
所述的高效表面活性劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉鹽和聚羧酸鹽，其中的一種、兩種或兩種以上的混合物。
所述的助磨劑為醇胺類化合物。
所述的研磨介質(zhì)為玻璃珠、陶瓷珠、硅酸鋯珠中的一種，研磨介質(zhì)的規(guī)格是0.1-3.0mm之間的一種規(guī)格、兩種規(guī)格或三種規(guī)格按一定比例混配的介質(zhì)組合。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明通過(guò)對(duì)氫氧化鎂原料濕法粉碎處理得到的70-90級(jí)氫氧化鎂漿料，其漿料的固含量提高到50%以上，并在保持其固含量不變的前提下，提高氫氧化鎂漿料的穩(wěn)定性；且能夠在放置2-3周的情況下保持較好的流動(dòng)性，無(wú)分層現(xiàn)象，符合穩(wěn)定性漿料的要求。
（2）通過(guò)本發(fā)明制備的氫氧化鎂漿料具有較強(qiáng)的緩沖性能，較高的活性和吸附能力，并具有非沉降性、非凝聚性和較好的流動(dòng)性，而易于泵送和儲(chǔ)存，不具腐蝕性，無(wú)需專門(mén)的防腐設(shè)備處置，安全、無(wú)毒、無(wú)害。
（3）本發(fā)明制備方法在無(wú)機(jī)礦物濕法研磨車間進(jìn)行，設(shè)備無(wú)需改變，且操作簡(jiǎn)單；研磨介質(zhì)價(jià)格便宜，使用成本低，研磨效率高，使用損耗低。
（4）使用本發(fā)明制備的超細(xì)氫氧化鎂漿料，濕法加工方式減少了加工場(chǎng)所的粉塵污染，有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)約生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本，增加產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
具體實(shí)施方式
實(shí)驗(yàn)原料：氫氧化鎂粉：干基按100份計(jì)算；高效表面活性劑：三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉鹽和聚羧酸鹽，配制成溶液，濃度為30-50%，分子量為1000-10000之間，折干相對(duì)干氫氧化鎂加入量10-20‰；助磨劑：醇胺類化合物，折干相對(duì)干氫氧化鎂加入10-25‰；研磨介質(zhì)為玻璃珠、陶瓷珠、硅酸鋯珠。
下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
選擇粒徑為2.8微米的氫氧化鎂粉50重量份，加入裝有1重量份高效表面活性劑、15重量份助磨劑、70重量份水的小試研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨；研磨介質(zhì)400重量份，采用1.0-3.0mm的硅酸鋯珠，真密度為4g/cm2，介質(zhì)填充率為2%；其中高效表面活性劑為三聚磷酸鈉溶液，助磨劑為一乙醇胺溶液，研磨時(shí)間為30分鐘后，取樣測(cè)定研磨產(chǎn)物的的粒徑，研磨得到的超細(xì)氫氧化鎂漿料中小于2微米的顆粒占全部顆粒體積的80-100%，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%；然后加入5重量份的復(fù)合穩(wěn)定助劑，復(fù)合穩(wěn)定助劑中十二烷基苯磺酸鈉占93%，無(wú)水偏硅酸鈉占7%；調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料的固含量為55%，放置二周出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
實(shí)施例2
選擇粒徑為5.0微米的氫氧化鎂粉100重量份，加入裝有5重量份高效表面活性劑、15重量份助磨劑、100重量份水的小試研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨；研磨介質(zhì)400份，采用1.0-3.0mm的陶瓷珠，真密度為4g/cm2，介質(zhì)填充率為3%；其中高效表面活性劑為三聚磷酸鈉和聚丙烯酸鈉鹽的混合溶液，助磨劑為一乙醇胺和二乙醇胺的混合溶液，研磨時(shí)間為90分鐘后，取樣測(cè)定研磨產(chǎn)物的粒徑，研磨得到的超細(xì)氫氧化鎂漿料中小于2微米的顆粒占全部顆粒體積的80-100% ，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%；然后加入5重量份的復(fù)合穩(wěn)定助劑，復(fù)合穩(wěn)定劑中聚丙烯酸鈉占95%，烷基酚聚氧乙烯醚占2%，聚乙烯醇占3%；調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料的固含量為52%，放置二周后出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
實(shí)施例3
選擇粒徑為20微米的氫氧化鎂粉，加入裝有10重量份的高效表面活性劑、30重量份助磨劑、700重量份水的小試研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，研磨介質(zhì)600份，采用1.0-3.0mm的硅酸鋯珠，真密度為4g/cm2，介質(zhì)填充率為4%；其中高效表面活性劑為六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉鹽和聚羧酸鹽的混合溶液，助磨劑為三乙醇胺溶液，研磨時(shí)間為50分鐘后，取樣測(cè)定研磨產(chǎn)物的粒徑，研磨得到的超細(xì)氫氧化鎂漿料中小于2.0微米的顆粒占全部顆粒體積的80-100%，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%；然后加入3重量份的復(fù)合穩(wěn)定助劑，復(fù)合穩(wěn)定助劑中十二烷基苯磺酸鈉占98%，羧甲基纖維素鈉占2%，調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料固含量為60%，放置二周無(wú)分層現(xiàn)象。
實(shí)施例4
選擇粒度為中位粒徑為15微米的氫氧化鎂粉120份，加入裝有10重量份高效表面活性劑、15重量份助磨劑、300重量份水的小試研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，研磨介質(zhì)400份，采用1.0-3.0mm的玻璃珠，真密度為4g/cm2，介質(zhì)填充率為4%；其中高效表面活性劑為六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉鹽和聚羧酸鹽的混合溶液，助磨劑為三乙醇胺溶液，研磨時(shí)間為70分鐘后，取樣測(cè)定研磨產(chǎn)物的的粒徑，研磨得到的超細(xì)氫氧化鎂漿料中小于2微米的顆粒占全部顆粒體積的80-100%，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%；加入2重量份的復(fù)合穩(wěn)定助劑，復(fù)合穩(wěn)定助劑中十二烷基苯磺酸鈉占95%，烷基酚聚氧乙烯醚占5%；調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料固含量為62%，放置三周開(kāi)始出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
對(duì)比實(shí)施例1
選擇粒徑為15微米的氫氧化鎂粉120份，加入裝有2重量份復(fù)合穩(wěn)定助劑、10重量份高效表面活性劑、15重量份助磨劑、300重量份水的小試研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，研磨介質(zhì)400份，采用1.0-3.0mm的玻璃珠，真密度為4g/cm2，介質(zhì)填充率為4%；其中高效表面活性劑為六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉鹽和聚羧酸鹽的混合溶液，助磨劑為三乙醇胺溶液，研磨時(shí)間為70分鐘后，取樣測(cè)定研磨產(chǎn)物的的粒徑，研磨得到的超細(xì)氫氧化鎂漿料中小于2.0微米的顆粒占全部顆粒體積的80-100%，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%，復(fù)合穩(wěn)定助劑中十二烷基苯磺酸鈉占95%，烷基酚聚氧乙烯醚占5%；調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料的固含量為30%，放置4天出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
對(duì)比實(shí)施例2
選擇粒徑為15微米氫氧化鎂粉120重量份，加入裝有10重量份高效表面活性劑、15重量份助磨劑、300重量份水的小試研磨機(jī)中進(jìn)行濕法研磨，研磨介質(zhì)400重量份，采用1.0-3.0mm的玻璃珠，真密度為4g/cm2，介質(zhì)填充率為4%；其中高效表面活性劑為六偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉鹽和聚羧酸鹽的混合溶液，助磨劑為三乙醇胺溶液，研磨時(shí)間為70分鐘后，取樣測(cè)定研磨產(chǎn)物的的粒徑，研磨得到的超細(xì)氫氧化鎂漿料中小于2.0微米的顆粒占全部顆粒體積的80-100%，小于1微米的顆粒占全部顆粒體積的50-60%。調(diào)節(jié)超細(xì)氫氧化鎂漿料的固含量為20%，放置2天后即發(fā)生分層現(xiàn)象。
本發(fā)明通過(guò)一系列的研究、實(shí)驗(yàn)，證實(shí)用本方法制得的超細(xì)氫氧化鎂漿料，其漿料的固含量提高到50%以上，氫氧化鎂漿料隨著固含量提高、粒度的細(xì)化，氫氧化鎂漿料具有較強(qiáng)的緩沖性能、活性明顯地增加；氫氧化鎂漿料具有非沉降性、非凝聚性和較好的流動(dòng)性，而易于泵送和儲(chǔ)存。本制備方法中通過(guò)加入復(fù)合穩(wěn)定助劑，其漿料的穩(wěn)定性指標(biāo)符合穩(wěn)定性料漿的要求，放置一周～三周后無(wú)分層現(xiàn)象，本發(fā)明制備方法在濕法研磨車間進(jìn)行，濕法砂磨機(jī)操作簡(jiǎn)單,超細(xì)氫氧化鎂漿料使用濕法加工方式減少了加工場(chǎng)所的粉塵污染，有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)約生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本，增加產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。