本发明属于纳米级氢氧化镁的制备技术领域，具体涉及一种机械球磨制备纳米氢氧化镁的方法。
背景技术：
相较于普通氢氧化镁微粉，纳米级氢氧化镁因具有纯度更高、粒径更小、比表面积更大等优点，使其在高分子材料、环境污染治理等领域具有广阔的应用前景。
氢氧化镁是一种重要的无机阻燃剂，广泛应用于橡胶、塑料、纤维和树脂等高分子材料工业中。氢氧化镁的粒径对阻燃性能的影响至关重要。纳米级氢氧化镁可以显著提高产品的阻燃、防滴、抑烟等能力，因此，纳米级氢氧化镁的阻燃性能比微米级氢氧化镁要好很多。此外，氢氧化镁作为绿色安全水处理剂，在环境领域也得到了广泛应用，主要包括重金属脱除、酸性废水处理、印染废水脱色处理、废水脱磷、脱铵和烟气脱硫等方面。氢氧化镁在环境污染治理领域具有以下几个优点：一是氢氧化镁是弱碱，作中和剂不会形成结垢物质，便于后续处理；二是氢氧化镁活性大、吸附能力强，能吸附各种金属离子，从而达到脱除的目的；三是不具腐蚀性，无需专门的防腐设备处置，同时可以回收氧化镁或镁离子盐溶液，节约资源，降低成本；四是氢氧化镁安全、无毒、无害，是环境友好型水处理剂。纳米氢氧化镁不仅具有一般氢氧化镁的特点，而且具有很多独特效应，可以用于更多领域，因此成为开发利用镁资源的首选产品之一。
目前，制备纳米氢氧化镁多以mgcl2为原料，主要方法有水热法、共沉淀法、沉淀-共沸法、超声辅助法等。但这些方法仍存在产物粒径大，粒度分布不均匀，团聚严重及设备要求高，操作复杂等缺点。此外，以菱镁矿为原料，经煅烧所得轻烧氧化镁直接与水反应，也是制备氢氧化镁的常用方法，但此法所得氢氧化镁纯度较低、成本较高、产物形貌及性能难以控制。机械球磨法制备纳米级氢氧化镁也是近年来新兴起的一种方法。但目前已有的机械球磨制备纳米级氢氧化镁的方法需要添加助磨剂，这无疑又为生产增加了难度和成本。本发明的机械球磨制备纳米氢氧化镁的方法，无需添加助磨剂，是一种工艺更简单、成本低廉、效率高且可工业化生产的新方法。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单、原料易得且成本低廉的机械球磨制备纳米氢氧化镁的方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种机械球磨制备纳米氢氧化镁的方法，其特征在于具体步骤为：
步骤s1：将10重量份的氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入80～120重量份的去离子水和420重量份的研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入10～20重量份的去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米氢氧化镁。
优选的，步骤s1中所述去离子水为室温去离子水，该室温去离子水的加入量优选为100重量份，步骤s2中每隔30min加入室温去离子水的量优选为10重量份。
本发明在球磨过程中，氧化镁粉末与研磨球及研磨球与研磨球之间相互摩擦产生大量热量，该热量持续加热氧化镁粉末和去离子水，进而实现氧化镁粉末与热水反应制得纳米氢氧化镁。
本发明具有以下有益效果：本发明制备的纳米级氢氧化镁稳定性好，纯度较高，成本低廉且工艺简单，有利于大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的纳米氢氧化镁的xrd图；
图2～4是本发明实施例1制得的纳米氢氧化镁的sem图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
步骤s1：将2g氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入20g室温去离子水和84g研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入2g室温去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米级氢氧化镁；
图1是本实施例制得的纳米氢氧化镁的xrd图，对比氢氧化镁的标准xrd图可知，本实施例制得的氢氧化镁与氢氧化镁的标准xrd图谱峰位置完全一致，在xrd图谱中未出现其它峰，表明产物纯度较高。，因此可知本实施例所制得的产品为纯度较高的纳米氢氧化镁，通过谢乐公式计算得知平均粒径约为20nm。
图2～4是本实施例制得的纳米氢氧化镁的sem图，由图可知，本实施例制得的纳米氢氧化镁为不规则的片状结构。
实施例2
步骤s1：将2g氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入16g室温去离子水和84g研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入4g室温去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米氢氧化镁。
实施例3
步骤s1：将2g氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入24g室温去离子水和84g研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入3g室温去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米氢氧化镁。
实施例4
步骤s1：将2g氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入20g80℃去离子水和84g研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入2g80℃去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米氢氧化镁。
实施例5
步骤s1：将2g氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入16g80℃去离子水和84g研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入4g80℃去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米氢氧化镁。
实施例6
步骤s1：将2g氧化镁粉末置于行星式球磨机的球磨罐中，加入24g80℃去离子水和84g研磨球；
步骤s2：用行星式球磨机先以240r/min的转速球磨1h，再以360r/min的转速球磨1h，球磨期间每隔30min加入3g80℃去离子水；
步骤s3：取出球磨后得到的浆液并于120℃真空干燥至样品恒重，即得纳米氢氧化镁。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。