[发明专利]利用蛭石快速制备硫酸铝钾的方法

说明书

本发明涉及一种利用蛭石快速制备硫酸铝钾的方法，该方法由原材料蛭石，通过粉碎、酸侵、搅拌加热、过滤、自然冷却，得到硫酸铝钾晶体。本发明所述方法，利用蛭石作为原料，得到附加值高的硫酸铝钾产品，该方法成本低廉、工艺简单、成核速度快、能耗低、生产效率高、原料来源丰富、易于产业化；能通过不同控制条件得到硫酸铝钾材料的速度不同、颗粒大小不同，且酸化后的蛭石粉末可作为改性高分子聚合物（如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯）的填料，最终可达到资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种以蛭石为原料，通过粉碎、酸侵、搅拌加热、过滤、自然冷却等一系列流程制备十二水合硫酸铝钾。

背景技术

世界拥有蛭石储量约6亿吨，其中我国和俄罗斯储量约占三分之二，其它主要分布在美国和南非。美国蛭石主要分布在蒙大拿州，储量约8000万吨，占美国蛭石总储量的三分之二；南非总储量约7300万吨，主要产地是帕拉博拉地区，其储量占南非蛭石总储量的90％以上；前苏联共有20多个蛭石矿床，其中特大型的为科尔多夫和波达宁矿床，预计总储量约2亿吨。我国蛭石分布较广，但多分布在我国北部，主要有新疆、河北、内蒙、辽宁、山西、陕西等省区；在四川、河南、湖北甘肃等省也有分布，主要产于变质岩区。规模最大、最具代表性的是新疆尉犁县且干布拉克蛭石矿，其储量占全国总储量的90％以上，居世界第二(仅次于南非)，远景储量为1亿吨，其中2号矿体已探明储量1400万吨，是世界罕见的超大矿床。

目前，新疆尉犁县的蛭石与金云母、蛇纹岩、透辉岩共生，主要以金黄、黑、银灰色为主，而蛭石属于化学成分复杂的含水铝硅酸盐矿物，由于其变化不定，用单一的化学式表示是困难的。通常来说，蛭石中各成分的含量为SiO₂(37-42％)、Al₂O₃(9-17％)、Fe₂O₃(5-18％)、MgO(11-23％)、H₂O(5-11％)，Ca、Na、K含量不定。由于蛭石中部分Si被Al取代，造成层间电荷密度较高，层间距较小，离子交换能力较低，是其不能得到广泛应用的主要原因之一。如果能采取一种方法将蛭石中部分Al脱出，从而降低其电荷密度，将会提高其离子交换能力，并且通过脱出部分铝可进一步提高蛭石的结构稳定性。

基于上述考虑，将蛭石用稀硫酸处理，酸化后的蛭石粉可应用于石油化工催化、水体污染重金属吸附、建筑防火保温材料等方面，扩大蛭石应用范围；而本发明利用蛭石制备十二水合硫酸铝钾过程当中，不仅可制备出附加值高的十二水合硫酸铝钾，而且将酸化蛭石粉烘干后与纳米碳酸钙一定比例混合作为改性高分子聚合物的填料。这样廉价的新疆原矿蛭石可以被更广的应用，同时降低了生产以高分子聚合物为原料产品的成本，如：PVC管道、防火保温板。

对于十二水合硫酸铝钾，由于采用传统的“氢氧化铝法”生产硫酸铝钾能耗高，工艺复杂，导致工业合成硫酸铝钾成本增加。本发明采用具有产业化潜力的制备工艺，原材料成本低廉，合成速度快，制备出了大颗粒十二水合硫酸铝钾材料。该材料是制备铝盐材料、净水剂、灭火剂、膨化剂、抗菌药物、油漆、鞣料、媒染剂材料很好的原料，近年来在中频变压器初级线圈铜管防弯曲、免疫组织化中抗原修复法方面具有广泛应用前景。

发明内容

本发明目的在于，提供一种利用蛭石快速制备硫酸铝钾的方法，该方法将原矿蛭石清洗干净，并烘干，粉碎，在一定条件下酸化，过滤，取其滤液放置结晶；得到硫酸铝钾晶体。本发明所述方法，利用蛭石作为原料，得到附加值高的硫酸铝钾产品，该方法成本低廉、工艺简单、成核速度快、能耗低、生产效率高、原料来源丰富、易于产业化；能通过不同控制条件得到硫酸铝钾材料的速度不同、颗粒大小不同，且酸化后的蛭石粉末可作为改性高分子聚合物(如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯)的填料，最终可达到资源化利用。

本发明所述的一种利用蛭石快速制备硫酸铝钾的方法，按下列步骤进行：

a、将蛭石清洗干净，并烘干，粉碎至300目，得到蛭石粉末备用；