[发明专利]包含合成矿物颗粒的组合物的制备方法和该组合物

说明书

发明领域

本发明涉及一种包括合成矿物颗粒的组合物的制备方法以及包括合成矿物颗粒的组合物。

背景技术

在全文中，术语“矿物颗粒”是指所有不含碳的非有机颗粒，如果有的话，则为碳酸盐或氰化物的形式。

在全文中，术语“水热处理”是指在如压热器的封闭容器中在有水存在的情况下的在预定温度和高于大气压的压力下实施的所有处理。

如硼酸盐或硅酸盐的许多矿物质被用于各种工业领域。在诸如热塑性塑料、弹性体、纸张、油漆、清漆、纺织品、冶金、医药、日化的许多行业中，如滑石的页硅酸盐矿物颗粒例如被以细微颗粒的形式使用，在农药又或肥料产品中，其中通过掺入到组合物中将如滑石的页硅酸盐作为惰性填料(用于其化学稳定性又或用于稀释成本较高的活性化合物)或功能性填料(例如用于提高一些材料的机械性能)使用。

天然滑石是一种化学式为Si₄Mg₃Oi₀(OH)₂的水合硅酸镁，属于页硅酸盐类。页硅酸盐由晶体结构基层的不规则叠层构成，其数目从几个单位到几十个单位。在页硅酸盐(层状硅酸盐)中，包括尤其是滑石、云母和蒙脱石的组群具有以下特征：通过位于八面体层两侧的两个四面体层的结合形成各个基本层。该组群对应于2/1页硅酸盐，其尤其为蒙脱石的一部分。由于其结构，2/1页硅酸盐也被定性为T.O.T类型(四面体-八面体-四面体)。

2/1页硅酸盐的八面体层由两个离子O^2-和OH^-的晶面形成(摩尔比O^2-/OH^-为2∶1)。该中间层的两侧布置有四面体的二维网络，四面体的一个顶点被八面体层的氧占据，而其他三个顶点被基本上共面的氧占据。

对于许多应用，关于滑石，高纯度的、微细的颗粒和良好的结晶特性是理想的，因为这是最终产品质量的决定性因素。

然而，通过滑石的研磨和加工由天然滑石块制备粉末化组合物却不能控制所得到的滑石颗粒的纯度、层数和尺寸。另外，天然滑石的研磨导致无法挽回的滑石非晶化，或至少导致其结晶度的显著下降。

在这方面，WO2008/009799提供了通过对化学式为(Si_xGe_1-x)₄M₃O₁₁，n′H₂O的硅/锗-金属水凝胶在温度在300℃和600℃之间的液体状态下进行的水热处理制备包含化学式为(Si_xGe_1-x)₄M₃O₁₀(OH)₂的至少一种硅/锗-金属合成矿物的滑石化合物。根据WO2008/009799的这种滑石组合物包含化学式为(Si_xGe_1-x)₄M₃O₁₀(OH)₂的硅/锗-金属颗粒，其呈现了与天然滑石相似的结构，并在X射线的衍射上呈现了一些滑石的特征性衍射射线，即对应于晶面(001)、(020)、(003)和(060)的衍射射线。

而且，根据WO2008/009799的方法，虽然允许制备与滑石相近纯度的可被控制的合成矿物质，但仍难以符合高工业要求，就效率而言，难以获得盈利和合成矿物颗粒的结构上的高质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备包含合成矿物颗粒的组合物的改进方法。

本发明的目的还在于提供一种制备包含硅酸盐合成矿物颗粒的组合物的改进方法。

本发明的目的在于提供一种制备包含呈现至少一个非溶胀相的合成矿物颗粒的组合物的改进方法。

本发明的目的在于提供一种制备包含合成矿物颗粒的组合物的方法，更具体地涉及页硅酸盐合成矿物颗粒，其呈现有改进的结构性能。

本发明的目的在于提供一种制备包含合成矿物颗粒的组合物的方法，其中相对于现有技术中描述的制备这种化合物的方法中所需的制备持续时间，本发明的方法的制备持续时间明显地被减少了。

本发明的目的还在于提供一种制备滑石组合物的方法，其中在降低的温度下和/或减少的持续时间内对硅/锗-金属水凝胶执行水热处理，并允许得到包含呈现改进性能的页硅酸盐颗粒的滑石组合物。

本发明的目的在于提供这种实施起来简单和快速的方法，且符合工业开采的制约规定。