橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法以及一种蛇纹石技术

本发明专利技术提供了一种橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法以及一种蛇纹石，所述橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法包括步骤：第一步：将镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和第一碱性溶液按预定比例混合，得到混合溶液；第二步：将所述混合溶液在密闭、恒温条件下进行水热反应，得到蛇纹石悬浊液；第三步：将所述蛇纹石悬浊液过滤得到滤饼和滤液，所述滤饼经洗涤、干燥得到蛇纹石粉体。本发明专利技术具有合成工艺技术条件易实现、合成方法工序简易、操作方便、合成过程绿色环保、产生的滤液可进行回收利用等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法以及一种蛇纹石


[0001]本专利技术涉及非金属矿物开发利用和无机非金属材料制备
，具体来讲，涉及一种橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法以及一种蛇纹石。

技术介绍

[0002]橄榄石是一种岛状结构硅酸盐矿物，[SiO4]四面体以孤岛状存在，各顶点之间并不互相连接，每一个O2‑
一侧与一个Si
4+
连接，另一侧与其他金属离子相配位使电价平衡，结构中Si/O比为1:4、化学分子式为(Mg，Fe)2[SiO4]、斜方晶系。晶体形态常呈短柱状，集合体多为不规则粒状。如镁橄榄石结构中硅氧单四面体彼此分离，之间由[MgO6]相连结，在平行c轴方向上，[MgO6]八面体以共棱方式联结成锯齿状链，[SiO4]四面体盖在[MgO6]八面体锯齿状链之间的空隙上，每个[SiO4]四面体被[MgO6]八面体所隔开，呈孤岛状分布。
[0003]目前，对于橄榄石的研究多集中在地质成因、生命有机等方面，尚未有对橄榄石应用的研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种反应条件温和、能耗低、绿色环保的橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法。又如，本专利技术的另一目的在于提供一种原料来源广、性能优异、应用范围广的蛇纹石。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法，所述方法包括步骤：
[0006]第一步：将镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和第一碱性溶液按预定比例混合，得到混合溶液；
[0007]第二步：将所述混合溶液在密闭、恒温条件下进行水热反应，得到蛇纹石悬浊液；
[0008]第三步：将所述蛇纹石悬浊液过滤得到滤饼和滤液，所述滤饼经洗涤、干燥得到蛇纹石粉体。
[0009]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述方法还可包括利用第二碱性溶液将第一步得到的混合溶液调节至PH为10～13的步骤。
[0010]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述第一碱性溶液可为偏硅酸钠溶液或NaOH与偏硅酸钠的混合溶液，所述第二碱性溶液可为NaOH溶液。
[0011]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述方法还可包括将第三步中所得滤液返回第一步中作为碱性溶液循环使用的步骤。
[0012]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述镁橄榄石粉体的粒径可为50～300目，所述镁橄榄石粉体可为将镁橄榄石原料经干燥、破碎和粉磨后得到。
[0013]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述活性二氧化硅可包括偏硅酸钠和水玻璃中至少一种，所述偏硅酸钠可采用白炭黑与氢氧化钠反应得到。
[0014]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和碱性溶液可按镁橄榄石粉体：活性二氧化硅＝1:2～4mol：mol且固液质量比为1:2～3混合。
[0015]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述水热反应的温度可为100～220℃，压力可为1.4～4.5MPa，时间可为5～15天。
[0016]本专利技术另一方面提供了一种蛇纹石，所述蛇纹石可通过如上任意一项所述的合法得到。
[0017]在本专利技术另一方面的一个示例性实施例中，所述蛇纹石可为粉体，粒度可为100～300目，所述蛇纹石粉体的形貌可为片状或叶片状。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下内容中至少一项：
[0019](1)采用本专利技术的合成方法得到的蛇纹石粉体中不含纤蛇纹石类蛇纹石矿物；
[0020](2)采用本专利技术的合成方法合成的蛇纹石矿物可应用于润滑剂、减摩剂、燃油添加剂等，应用范围广，附加值高；
[0021](3)本专利技术过程绿色环保，产生的滤液及洗涤液可循环使用。
附图说明
[0022]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的镁橄榄石蛇纹石化机理图；
[0023]图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的镁橄榄石的X射线衍射图谱；
[0024]图3示出了对应图4中e蛇纹石的X射线衍射图谱；
[0025]图4示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的蛇纹石的扫描电镜图。
具体实施方式
[0026]在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本专利技术的橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法以及一种蛇纹石。
[0027]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的镁橄榄石蛇纹石化机理图；图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的镁橄榄石的X射线衍射图谱；图3示出了对应图4中e蛇纹石的X射线衍射图谱；图4示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的蛇纹石的扫描电镜图。
[0028]在本专利技术的第一示例性实施例中，橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法包括步骤：
[0029]第一步：将镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和第一碱性溶液按预定比例混合，得到混合溶液。例如，所述镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和碱性溶液可按镁橄榄石粉体：活性二氧化硅＝1:2～4mol：mol且固液质量比为1:2～3混合。例如，固体和液体的质量比可为1g：2.5g。具体来讲，将镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和第一碱性溶液按比例加入水热高压反应釜，混合均匀得到混合溶液。例如，将橄榄石粉体置于高压反应釜中，将活性SiO2溶于第一碱性溶液中得到活性SiO2溶液，向反应釜中边搅拌边加入活性SiO2溶液。其中，第一碱性溶液可以为偏硅酸钠溶液或NaOH与偏硅酸钠的混合溶液。
[0030]第二步：将所述混合溶液在密闭、恒温条件下进行水热反应，得到蛇纹石悬浊液。例如，所述水热反应的温度可为100～220℃，压力(即饱和水蒸气压)可为1.4～4.5MPa，时间可为5～15天。具体来讲，将第一步中水热反应釜密闭，并搅拌加热至100～220℃，例如
200℃；恒温反应5～15天，例如，10天，得到蛇纹石悬浊液。
[0031]第三步：将所述蛇纹石悬浊液过滤得到滤饼和滤液，所述滤饼经洗涤、干燥得到蛇纹石粉体。具体来讲，蛇纹石悬浊液过滤得到滤饼和滤液，将滤饼洗涤直至pH为7～10，经干燥、粉磨(根据实际需求来确定干燥、粉磨的程度)后即获得蛇纹石产品。
[0032]在本示例性实施例中，所述方法还可包括利用第二碱性溶液将第一步得到的混合溶液调节至PH为10～13的步骤。第二碱性溶液可以为NaOH溶液，例如0.5mol/L的NaOH溶液，NaOH不会与镁橄榄石原料中的金属阳离子发生替代反应。
[0033]在本示例性实施例中，所述方法还可包括将第三步中所得滤液以及滤饼的洗涤液返回第一步中作为碱性溶液循环使用的步骤。通过将滤液和洗涤液循环使用，减少了废液的排放，避免了环保问题。
[0034]在本示例性实施例中，所述镁橄榄石粉体的粒径可为50～300目，所述镁橄榄石粉体可为将镁橄榄石原料经干燥、破碎和粉磨后得到。这里，本方法所用的镁橄榄石产自茫崖蛇纹岩中，其主要化学组成为MgO和SiO2。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：第一步：将镁橄榄石粉体、活性二氧化硅和第一碱性溶液按预定比例混合，得到混合溶液；第二步：将所述混合溶液在密闭、恒温条件下进行水热反应，得到蛇纹石悬浊液；第三步：将所述蛇纹石悬浊液过滤得到滤饼和滤液，所述滤饼经洗涤、干燥得到蛇纹石粉体。2.根据权利要求1所述的橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法，其特征在于，所述方法还包括利用第二碱性溶液将第一步得到的混合溶液调节至PH为10～13的步骤。3.根据权利要求2所述的橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法，其特征在于，所述第一碱性溶液为偏硅酸钠溶液或NaOH与偏硅酸钠的混合溶液，所述第二碱性溶液为NaOH溶液。4.根据权利要求1所述的橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法，其特征在于，所述方法还包括将第三步中所得滤液返回第一步中作为碱性溶液循环使用的步骤。5.根据权利要求1所述的橄榄石低温低压水热合成蛇纹石的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红娟，周志强，彭同江，刘爱平，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：