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锂基膨润土的制备方法主要有以下几种:
天然法
- 选矿提纯:选取富含蒙脱石的膨润土原矿,通过破碎、研磨等方式将其粒度减小。然后利用重力选矿、泡沫浮选等方法去除石英、长石等杂质,获得纯度较高的膨润土精矿。
- 钠化改型:将膨润土精矿与碳酸钠等钠盐在一定条件下混合,进行离子交换反应,使膨润土中的钙、镁等阳离子被钠离子置换,得到钠基膨润土。
- 锂化处理:将钠基膨润土与锂盐溶液,如氯化锂、碳酸锂溶液等混合,在适当温度和搅拌条件下进行离子交换,使钠离子被锂离子置换,从而制得锂基膨润土。最后经洗涤、过滤、干燥、粉碎等工序得到成品。
人工合成法
- 原料准备:选用硅源(如硅酸钠)、铝源(如偏铝酸钠)等作为主要原料,按一定比例配制混合溶液,并加入适量的锂盐作为锂源。
- 凝胶制备:将上述混合溶液在特定温度和搅拌条件下进行反应,形成凝胶状物质。
- 晶化处理:将凝胶转移至反应釜中,在高温高压下进行晶化反应,使凝胶逐渐转化为具有蒙脱石结构的锂基膨润土晶体。
- 后处理:晶化完成后,经过冷却、洗涤、过滤、干燥、粉碎等工序,得到人工合成的锂基膨润土产品。
有机改性法
- 锂基膨润土预处理:先将天然膨润土通过天然法中的选矿提纯等步骤制备成锂基膨润土,再进行干燥、粉碎等处理,使其具有合适的粒度和比表面积。
- 有机改性:将预处理后的锂基膨润土与有机改性剂,如季铵盐类、胺类等在有机溶剂或水介质中混合,在一定温度和搅拌条件下进行反应。有机改性剂中的有机阳离子会与锂基膨润土表面的锂离子发生交换,在膨润土表面引入有机基团,制得有机改性锂基膨润土。
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