專利名稱：一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法
技術領域：
本發明涉及一種提取活性氧化鎂的方法，具體地說是從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法。
背景技術：
蛇紋石是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物的總稱，如葉蛇紋石、利蛇紋石、纖蛇紋石等。它們的顏色一般常為綠色調，但也有淺灰、白色或黃色等。因為它們往往是青綠相間像蛇皮一樣，故此得名。蛇紋石類礦物由于具有耐熱、抗腐蝕、耐磨、隔熱、隔音、較好的工藝特性及伴生有益組份，因而應用前景廣闊，目前主要用于以下幾個方面(I)制造化肥，蛇紋石與磷灰石或磷塊巖一起煅燒，可制成鈣鎂磷肥，如單獨施用蛇紋巖細粉，亦有一定肥效；作耐火材料；(3)醫藥工業用蛇紋石可作為制造瀉利鹽的原料；(4)用來提取提煉氧化鎂，這蛇紋石也是工業中最主要的用途。相關資料顯示，蛇紋石加熱到400-600°C時開胎脫水，在700°C時達到完全脫水， 形成的礦物為鎂橄欖石與MgO · SiO2。在1000°C左右時，MgO · SiO2生成頑火輝石。隨著溫度繼續提高，即形成為斜頑輝石，因此，溫度控制對于提取氧化鎂來說相當重要。一般地，常用氧化鎂有兩種，即重質氧化鎂或輕燒氧化鎂重質氧化鎂是一種白色或米黃色粉末。相對密度3. 26 3. 43。無臭、無味、無毒，溶于酸和銨鹽溶液，不溶于水和乙醇，在空氣中易吸收水分和二氧化碳，在磁性材料行業用于彩色電視機偏轉線圈(鐵氧體軟磁)和其他鐵氧體磙性材料，鋼珠拋光行業做拋光劑，電器行業做酚醛樹脂(電子粉)的原料，染料行業做對氨基苯酚的生產輔料，在飼料、玻璃、陶瓷、工業催化、環保行業無有應用。輕燒氧化鎂俗稱菱苦土、輕燒粉引、鎂氧粉，密度2. 94，淡黃色或白色粉末，熔點2852°C，沸點3600°C，溶于酸和銨鹽，難溶于水和乙醇，煅燒溫度400°C時比表面積為180m2/g，1300°C時比表面積僅為3m2/g，在空氣中易潮解，屬于氣硬性的膠結材料。目前氧化鎂的制取多以海水或菱鎂礦為原料提取氧化鎂，但制備高純度的氧化鎂主要是從海水中提取。從海水中提取氧化鎂需用大量純堿作沉淀劑以除去雜質，提取氧化鎂的純度愈高，所用純堿的純度也愈高，成本也愈高。蛇紋石礦中氧化鎂的含量一般在36%以上，而我國的蛇紋石資源豐富，分布范圍廣，但未得到應有的利用，如何從蛇紋石中提取氧化鎂已引起人們的關注。蛇紋石主要由 SiO2 (約40%)、Mg0(約38%)、和Fe2O3 (約8%)組成，此外還含有少量Al、Cr、Ca、Mn、等氧化物。現有的氧化鎂提取工藝是將蛇紋石礦粉碎成粉末狀，加入硫酸溶礦浸取，生成可溶性鎂鹽及其它雜質的可溶性鹽類，然后用沉淀法除雜，過濾后再結晶出堿式碳酸鎂，鍛燒得氧化鎂，從蛇紋石中提取氧化鎂的關鍵在于除雜工藝，它關系到氧化鎂的提取純度、生產成本及工業化生產的可行性等問題。上述現有技術的除雜是用堿溶液調節PH值進行沉淀除雜的。這種除雜法消耗大量的堿，因此成本較高。如果要求提取的氧化鎂純度越高，則堿的純度也越高，生產成本也越高。沉淀除雜法的第二個問題是要從高含量的鎂鹽中完全分離亞鐵離子是不可能的，為解決這一問題上述現有技術采用NaClO氧化劑將亞鐵離子變為三價鐵離子后予以清除，但NaClO價格很高，而且分離時過濾也較困難。沉淀除雜法的第三個問題是要從高含量的鎂鹽中分離出少量鈣成分也是比較困難的。另外，在沉淀除雜中由于氫氧化鐵膠體沉淀不僅給過濾帶來困難，而且提取物的損失也較大，因此，該法不僅成本較高，而且也不適合于工業化生產。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供了一種成本低廉、直接煅燒即可從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案
一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1500-1600°C下煅燒1-3小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為300-400目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。優選地，步驟(I)所述的煅燒溫度為1560°C。優選地，步驟(I)所述的煅燒時間為2小時。優選地，步驟(2)所述的細小微粒為300目。在1500-1600°C的分解溫度下煅燒，可以得到氧化鎂，但同時也會發生新的問題。 這就是煅燒溫度過高時，氧化鎂則成死燒氧化鎂或微晶團聚體，死燒氧化鎂、微晶團聚體的活性比較低，沒有膠凝性，同時，高比例二氧化硅的存在，也會對物料的膠凝性產生不利影響。氧化鎂有多種物理形式,輕質氧化鎂不溶于水；重質氧化鎂不溶于水,在熱水中能部分水化生成氫氧化鎂；輕燒氧化鎂則溶于冷水。只要制得輕燒氧化鎂或重質氧化鎂，都能較快水化制成氯氧水泥和其他復合膠凝材料。本發明制備的易水化膠凝氧化鎂，可用于制備硅酸鎂膠凝材料，硅酸鎂膠凝材料廣泛用于工業、農業、建筑、民用等領域。材料可當做石灰、白水泥、氯氧鎂水泥使用，可用于混凝土，涂料，板材，可作為仿石材料，浮雕、塑雕類材料，工藝品，管道、瓦類、罐類及構建類材料。硅酸鎂膠凝材料可代替人造板材，生產加工各類地板、門窗、墻板及裝飾板，如浮雕工藝門，復合門、櫥柜門、衣柜門、保溫裝飾墻板等，可替代現有鋼類及木制建材、型材，從而節約大量的木材及鋼材，同時該種材料屬于環保健康型，無人造板材的甲醛危害，也無放射性物質存在。硅酸鎂膠凝材料可作為各種水泥使用，解決了普通水泥存在的固有缺陷，解決了普通水泥的使用工程造價偏高的問題。并且，硅酸鎂鋁膠凝材料可對建筑垃圾和各種煤渣、 礦渣、粉煤炭進行利用，將這些材料作為填充料，變廢為寶，推動環保節能的發展。運用硅酸鎂膠凝材料制作的水泥經相關部門28天測試抗壓強度66Mpa，抗折強度8. 5Mpa,細度 80UM篩余度8%，比表面積m2kg: 350，安定性合法(用水煮法)，凝結時間初凝55min終結 8h。結論可達525#水泥標準。運用硅酸鎂膠凝材料制作混凝土參照400#硅酸鹽水泥混凝土標準進行測試后得出抗壓強度5605Mpa，抗折強度12Mpa，腐蝕性無，安定性合法(用水煮法)，毒性放射性無毒無味無放射性，結論可達400#混凝土標準。因此硅酸鎂膠凝材料(主配方)適用于加工生產多種產品,是加工各種產產品主體材料。可根據該材料中添加劑的改變以及填充料的不同，采用硅酸鎂鋁膠凝材料制成的產品具有熱膨脹性低、 不易彎曲、變形、開裂，抗水性能好，不反潮、不反鹵、不泛霜，優良的不燃性，優良的抗凍性， 很高的抗滲性、耐磨性等優點以及使用方便快捷，可噴，刮，刷等多種形式，即可人工糊制， 也可大規模機械化生產；加工生產出多種產品，有廣闊的可利用性及市場前景。本發明所提出的從蛇紋石中提取氧化鎂的方法，具有工藝簡單，成本低，適于工業化生產的優點。本發明的煅燒方法解決了以往在化學提純上從高含量鎂鹽中清除亞鐵離子及少量鈣成分的困難，因此，僅僅通過煅燒即出去了以往很難除去的雜質離子。
具體實施例方式實施例I
本發明提出的從蛇紋石中提取易水化膠凝氧化鎂的方法，包括以下步驟
本發明提出的一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，， 包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1500°c下煅燒3小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為400目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。光譜分析可知，雜質離子重量百分含量為Cu O. 0019 %、Ni :0. 0008 %、Mn : O. 0018 %、Ca 0. 05 %、Si :0. 02 %、Al :0. 011 %、Fe :0. 012 % ;氧化鎂的純度為 99. 97%, 相比以往僅僅維持在99%的工藝，本發明的提純工藝具有顯著的進步，除雜就比較完全。實施例2
本發明提出的從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1600°C下煅燒I小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為300目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。光譜分析可知，雜質離子重量百分含量為Cu O. 0016 %、Ni :0· 0004 %、Mn : O. 0019 %、Ca 0. 01 %、Si :0. 01 %、Al 0. 009 %、Fe 0. 008 % ;氧化鎂的純度為 99. 98%。實施例3
本發明提出的一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1560°C下煅燒2小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為300目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。分析所得的氧化鎂雜質離子含量可知，氧化鎂的純度為99. 96%，光譜分析可知，雜質離子重量百分含量為Cu O. 0015 %、Ni 0. 0008 %、Mn :0. 0016 %、Ca :0. 01 %、Si :0. 03 %、Al 0. 007 %、Fe 0. 006 %。實施例4
一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(I)將蛇紋石在高溫爐中1560°C下煅燒2小時，得到活性氧化鎂顆粒；(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為400目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。分析所得的氧化鎂雜質離子含量可知，氧化鎂的純度為99. 97%，光譜分析可知，雜質離子重量百分含量為Cu O. 0014 %、Ni 0. 0007 %、Mn :0. 002 %、Ca :0. 02 %、Si :0. 03 %、Al 0. 004 %、Fe :0. 007 %。實施例5
一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1600°C下煅燒2小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為350目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。分析所得的氧化鎂雜質離子含量可知，氧化鎂的純度為99. 95%。實施例6
一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1580°C下煅燒2小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為400目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。分析所得的氧化鎂雜質離子含量可知，氧化鎂的純度為99. 96%。實施例7
一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟
(1)將蛇紋石在高溫爐中1600°C下煅燒2.5小時，得到活性氧化鎂顆粒；
(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為320目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。分析所得的氧化鎂雜質離子含量可知，氧化鎂的純度為99. 97%。以上實施例從蛇紋石中提取氧化鎂的方法，具有工藝簡單，成本低，適于工業化生產的優點。所制備的氧化鎂為輕燒氧化鎂或重質氧化鎂，所得到的氧化鎂具有易水化膠凝的特點，可用于制備硅酸鎂膠凝材料，硅酸鎂膠凝材料廣泛用于工業、農業、建筑、民用等領域。材料可當做石灰、白水泥、氯氧鎂水泥使用，可用于混凝土，涂料，板材，可作為仿石材料，浮雕、塑雕類材料，工藝品，管道、瓦類、罐類及構建類材料。硅酸鎂膠凝材料可代替人造板材，生產加工各類地板、門窗、墻板及裝飾板，如浮雕工藝門，復合門、櫥柜門、衣柜門、保溫裝飾墻板等，可替代現有鋼類及木制建材、型材，從而節約大量的木材及鋼材，同時該種材料屬于環保健康型，無人造板材的甲醛危害，也無放射性物質存在。硅酸鎂膠凝材料可作為各種水泥使用，解決了普通水泥存在的固有缺陷，解決了普通水泥的使用工程造價偏高的問題。并且，硅酸鎂鋁膠凝材料可對建筑垃圾和各種煤渣、礦渣、粉煤炭進行利用，將這些材料作為填充料，變廢為寶，推動環保節能的發展。因此硅酸鎂膠凝材料(主配方)適用于加工生產多種產品，是加工各種產產品主體材料。可根據該材料中添加劑的改變以及填充料的不同，采用硅酸鎂鋁膠凝材料制成的產品具有熱膨脹性低、不易彎曲、變形、開裂，抗水性能好，不反潮、不反鹵、不泛霜，優良的不燃性，優良的抗凍性，很高的抗滲性、耐磨性等優點以及使用方便快捷，可噴，刮，刷等多種形式，即可人工糊制，也可大規模機械化生產；加工生產出多種產品，有廣闊的可利用性及市場前景。
最后應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明， 盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，其特征在于， 包括以下步驟(1)將蛇紋石在高溫爐中1500-1600°c下煅燒1-3小時，得到活性氧化鎂顆粒；(2)將步驟(I)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為300-400目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。
2.根據權利要求I所述的從蛇紋石中提取氧化鎂的方法，其特征在于，步驟(I)所述的煅燒溫度為1560°C。
3.根據權利要求I所述的從蛇紋石中提取氧化鎂的方法，其特征在于，步驟(I)所述的煅燒時間為2小時。
4.根據權利要求I所述的從蛇紋石中提取氧化鎂的方法，其特征在于，步驟(2)所述的細小微粒為300目。
全文摘要
本發明公開了一種從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，包括以下步驟(1)將蛇紋石在高溫爐中1500-1600℃下煅燒1-3小時，得到活性氧化鎂顆粒；(2)將步驟(1)得到的活性氧化鎂顆粒冷卻后破碎為300-400目的細小微粒，得到易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料。本發明所提出的從蛇紋石中提取易水化含有活性氧化鎂的無機凝膠材料的方法，具有工藝簡單，成本低，適于工業化生產的優點。
文檔編號C04B9/00GK102583455SQ20121000821
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者許元興, 郭偉亮 申請人:新疆世全黃金礦業股份有限公司