的液相经结晶去除氯化铵后返回至酸解反应工段。
[0041]以磷尾矿为原料，采用酸法提镁、氨法除杂、碱化、原位改性与氨气沉淀工艺生产表面官能化、有机化纳米氢氧化镁，具有良好的市场优势和发展前景，是一条磷尾矿镁资源高效、高附加值利用的工艺技术路线，有利于磷矿资源综合利用、产业链延伸，具有良好的经济效益、社会效益，符合国家节能减排、资源循环利用的产业政策。
[0042]按上述方案，所述的磷尾矿为磷矿浮选尾矿，其中含P2O5 %为1.7?7.0%，白云石[Ca0.Mg0.(CO2)2]为 55 ?75%。
[0043]优化地，步骤I)所述稀盐酸为5?20wt%。
[0044]优化地，步骤2)中除杂过程采用先加H2O2氧化，再用氨控制pH为6.5?8，除杂时间为I?2h，搅拌速度为500?1000r/min。
[0045]优化地，步骤2)碱性溶液为氨水、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
[0046]优化地，步骤3)硅烷偶联剂为ΚΗ-570(γ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)、ΚΗ-560 ( γ -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)、ΚΗ-550 (Y-氨丙基三乙氧基硅烷)、Α-172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)中的一种。
[0047]优化地，步骤3)所述的分散剂为聚乙二醇、硬脂酸钠、油酸钠乙醇、或多聚磷酸钠中的一种。
[0048]优化地，步骤3)所述陈化温度为30?90°C，时间为2?40小时。
[0049]优化地，步骤4)所述陈化温度为25?50°C，时间为20?50min，；选择的超声频率为20?10kHz，功率为100?700W。
[0050]实施例1
[0051]取10%的稀盐酸420千克和70千克磷尾矿加入酸解反应器中，30 °C恒温下反应时间为3h后，过滤、洗涤；缓慢加入H2O2溶液2.52升，用氨水控制滤液pH为6.8，除杂得到精制的氯镁溶液；40°C恒温下缓慢加入20%氢氧化钠溶液9.8千克，搅拌速度为500r/min，50°C恒温下陈化8小时；将0.35千克硅烷偶联剂KH-570加入上述溶液中并持续搅拌，3小时后加入1.4千克分散剂聚乙二醇，继续搅拌I小时；移入超声槽中，开动搅拌器和超声，搅拌转速800r/min，超声频率40kHz，超声功率100W ;控制溶液温度为40°C，缓慢通入氨气I小时，反应后pH终值为11，在40°C恒温下陈化30min，过滤、洗涤、干燥，得到原位改性纳米氢氧化镁晶须。
[0052]实施例2
[0053]取12%的稀盐酸415千克和83千克磷尾矿加入酸解反应器中，50 °C恒温下反应时间为2h后，过滤、洗涤；缓慢加入H2O2溶液2.9升，用氨水控制滤液pH为7，除杂得到精制的氯镁溶液；50°C恒温下缓慢加入25%氨水溶液13.3千克，搅拌速度为500r/min，50°C恒温下陈化10小时；将0.415千克硅烷偶联剂KH-550加入上述溶液中并持续搅拌，3小时后加入0.83千克分散剂油酸钠，继续搅拌I小时；移入超声槽中，开动搅拌器和超声，搅拌转速800r/min，超声频率40kHz，超声功率100W ;控制溶液温度为40°C，缓慢通入氨气I小时左右，反应后pH终值为10.5，在60°C恒温下陈化40min，过滤、洗涤、干燥，得到原位改性纳米氢氧化镁晶须。
[0054]实施例3
[0055]取15%的稀盐酸600千克和150千克磷尾矿加入酸解反应器中，40 °C恒温下反应时间为3h后，过滤、洗涤；缓慢加入H2O2溶液4.95升，用氨水控制滤液pH为6.5，除杂得到精制的氯镁溶液；40°C恒温下缓慢滴入10%氢氧化钠溶液40千克，搅拌速度为800r/min，60°C恒温下陈化12小时；将I克硅烷偶联剂KH-560加入上述溶液中并持续搅拌，3小时后加入I千克分散剂硬脂酸钠，继续搅拌I小时；移入超声槽中，开动搅拌器和超声，搅拌转速1000r/min，超声频率40kHz，超声功率10W ;控制溶液温度为60°C，缓慢通入氨气1.5小时左右，反应后pH终值为10.8，在70°C恒温下陈化50min，过滤、洗涤、干燥，得到原位改性纳米氢氧化镁晶须。
[0056]实施例4
[0057]取20%的稀盐酸375千克和125千克磷尾矿加入酸解反应器中，60 °C恒温下反应时间为2h后，过滤、洗涤；缓慢滴入H2O2溶液4.17升，用氨水控制滤液pH为6.5，除杂得到精制的氯镁溶液；60°C恒温下缓慢滴入25%氢氧化钠溶液18.3千克，搅拌速度为800r/min，60°C恒温下陈化10小时；将0.83千克硅烷偶联剂A-172加入上述溶液中并持续搅拌，3小时后加入0.83千克分散剂聚乙二醇，继续搅拌2小时；移入超声槽中，开动搅拌器和超声，搅拌转速800r/min，超声频率40kHz，超声功率10W ;控制溶液温度为60°C，缓慢通入氨气I小时左右，反应后pH终值为10.6，在60°C恒温下陈化50min，过滤、洗涤、干燥，得到原位改性纳米氢氧化镁晶须。
【主权项】
1.一种以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于包括以下步骤: 1)将浮选所得磷尾矿和稀盐酸倒入酸解反应器中，温度30?80°C下酸解反应I?3h; 2)将所得滤液加入到除杂反应器中，先加氧化剂氧化，然后加入氢氧化钠或氨水等控制pH值6.5?8，然后在搅拌条件下滴加碱性溶液；所用碱的摩尔数比氯化镁溶液中镁离子摩尔数为1/6?1/3，过滤沉淀后得到精制氯化镁溶液； 3)将硅烷偶联剂和分散剂加入到上步精制氯化镁溶液中，陈化处理；其中，硅烷偶联剂的用量为目标产物氢氧化镁质量的I?5wt% ;分散剂的用量为目标产物氢氧化镁质量的2?6wt % ； 4)将上步混合溶液加入到超声槽中，开启搅拌器和超声设备，缓慢通入氨气进行沉镁反应，反应时间为I?3h，pH终值为10?11 ;反应经陈化、过滤、洗涤、干燥可制得表面改性纳米氢氧化镁晶须，陈化温度为25?50°C，时间为20?50min ； 5)上步过滤产生的碱性滤液富含游离氨，通过气提获得氨气返回至沉镁反应工段，气提后的液相经结晶去除氯化铵后返回至酸解反应工段。
2.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于所述的磷尾矿为磷矿浮选尾矿，其中含匕05%为1.7?7.0wt %,白云石[Ca0.Mg0.(CO2)2]为 55 ?75wt%0
3.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于所述稀盐酸为5?20wt%。
4.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于步骤2)中除杂过程采用先加H2O2氧化，再用氨水控制pH为6.5?8，反应0.5?Ih后再滴加碱性溶液。
5.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于步骤2)碱性溶液为氨水、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
6.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于步骤3)硅烷偶联剂为KH-570、KH-560、KH-550、A-172中的一种。
7.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于步骤3)所述的分散剂为聚乙二醇、硬脂酸钠、油酸钠乙醇、或多聚磷酸钠中的一种。
8.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于步骤3)所述陈化温度为30?90°C，时间为2?4小时
9.如权利要求1所述以磷尾矿为原料制备原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺，其特征在于步骤4)所述陈化温度为25?50°C，时间为20?50min。
【专利摘要】本发明公开了一种以磷尾矿为原料生产原位改性纳米氢氧化镁晶须的方法。将浮选所得磷尾矿和5～20％稀盐酸倒入酸解反应器中，混合搅拌均匀，反应一定时间后过滤，将滤液加入到除杂反应器中，先加入氧化剂进行氧化，控制pH值，再滴加碱性溶液除杂得到精制氯化镁溶液；将硅烷偶联剂和分散剂加入，陈化处理；加入到超声槽中，通入氨气进行沉镁反应，制得表面改性纳米氢氧化镁晶须。过滤后的碱性滤液富含游离氨，气提获得氨气返回至结晶工段，液相经结晶去除氯化铵后至酸解反应工序。原位改性方法生产的表面改性纳米氢氧化镁晶须在聚合物基体中具有良好的界面粘结和分散性，可广泛应用于塑料、涂料、环保等诸多领域。
【IPC分类】C30B7-14, C30B29-10, C30B29-62
【公开号】CN104611763
【申请号】CN201410821982
【发明人】刘生鹏, 丁一刚, 盛昌和, 许莉莉, 龙秉文, 邓伏礼, 李浩阳, 黄普林
【申请人】武汉工程大学, 湖北六国化工股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月25日