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硼酸镁晶须

发布日期:2022/12/1 14:50:14

背景技术

晶须是在人工控制下以单晶形式生长的一种纤维,其直径为几微米、长度为几十微米,有长径比大、无晶界等特点。由于晶须这种内在的完整性,其强度不受表面完整性的限制,与单晶纤维和玻璃相比,非常坚韧。硼酸镁晶须作为一种新型的晶须材料,具有良好的力学性能(耐热、耐磨、耐腐蚀、质轻等),在汽车、塑料工业、复合材料等领域广泛应用。

目前,硼酸镁晶须的制备方法主要有熔融法,它是以氧化镁、硼酸为原料,经均匀混合后,在助溶剂存在下进行反应,得到不含块状物的晶须。熔融法得到的硼酸镁产品晶须,质量较差、纯度较低、收率也低,且成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、产品质量好、纯度高、收率高的硼酸镁晶须的制备工艺。

本发明的目的可以通过以下措施实现:一种硼酸镁晶须的制备工艺,包括以下工艺步骤:1、配料工序:将氯化镁、硼酸及助溶剂按一定的摩尔比配料,加入水形成料浆,再将料浆经喷雾干燥制成干料;2、烧结工序:将上述干料在高温下培烧若干小时,形成烧结物;3、溶浸工序:将上述培烧所得的烧结物用水浸泡,得到悬浊液;4、干燥工艺:将上述悬浊液过滤、洗涤、烘干得到硼酸镁晶须。

所述硼酸镁晶须的制备工艺还包括回收工序和副产品的回收工续:经过滤的母液可回收利用,并到一定的时间可回收富集的锂盐。

所述助熔剂为氯化钠、氯化钾中的任何一种或氯化钠、氯化钾分别与氢氧化钠共同作为助溶剂。

所述氯化镁与硼酸的摩尔比为1∶1-1∶1.05。

所述助熔剂的摩尔配比比为(氯化镁+硼酸∶助熔剂)1∶1-1∶3.5。

所述培烧温度为700°-1200℃。

所述培烧时间为5-12小时。

本发明的反应方程式为:

本发明与现有技术相比具有如下优点:

1、本发明采用盐湖资源中极为丰富的氯化镁为原料,成本低,同时由于副产品可回收锂盐,提高了盐湖资源的利用率和生产的经济效益。

2、本发明产品质量好(晶须形貌好、长度较长且长径比大)、纯度高(可达99.55%)、收率高(可达90%)。

3、本发明工序易于控制,操作简便,对设备的性能要求适中,易于实现规模化生产。

具体实施方式

一种制备硼酸镁晶须的工艺:将145.5g氯化镁与3.1g硼酸及209.1g氯化钠混合均匀,加入适量水配制成料浆;料浆静置若干时间后,经喷雾干燥制成干粉,再将干粉放入坩埚,送入高温反应炉,并在700°-1200℃的高温下烧结1-50小时后,将培烧所得的烧结物用水溶浸,得到悬浊液;将上述悬浊液过滤、洗涤、烘干得到硼酸镁晶须。

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