一种制备海绿石矿物材料的方法

本发明属于矿物材料制备合成领域，具体地说，本发明涉及一种制备海绿石矿物材料的方法。

背景技术：

1、天然海绿石是一种在海底生成的含水的钾、铁、铝硅酸盐自生矿物，一般呈浅绿、黄绿或深绿色。其可用作钾肥，也可用作颜料、污水净化剂、硬水软化剂等。传统认为，海绿石一般在浅海沉积环境中的还原条件下经百万年长期缓慢演化形成，广泛分布于现代沉积物和古代海相沉积岩中。海绿石的成因至今尚无定论，包括层状晶格理论、假形置换理论、颗粒绿化理论和自生淀胶理论等。目前对于海绿石的合成，目前仅有hermann harder于1980年在室温(3℃或20℃)下沉淀合成海绿石的报道，但该方法存在合成时间长、结晶性弱和产量低的问题，所得样品只在海绿石晶体结构001、130和060面有宽化衍射峰。有研究者参照此室温合成海绿石方法，合成时间需100天以上。目前海绿石在合成上的不足严重制约其在颜料和污水净化等领域的应用。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种制备海绿石矿物材料的方法，能够解决相关技术中的问题。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种制备海绿石矿物材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：制备ph为6-9，成分包含三价铁盐、二价铁盐、镁盐、钾盐、硅酸及铝盐的溶液；加热该溶液，获得海绿石矿物材料。

3、优选地，三价铁盐、二价铁盐、镁盐、钾盐、硅酸的摩尔比范围为(1-7)：(2-6)：(0.5-4)：(1-8)：(0.5-5)。

4、优选地，三价铁离子和二价铁离子的和与铝离子的摩尔比值为0.5-5。

5、优选地，通过水热反应釜加热该溶液，加热温度为110-400℃。

6、优选地，水热反应的压强为0.5-30mpa，时间为1-72小时。

7、优选地，该三价铁盐为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种，该二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，该镁盐为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的一种，该钾盐为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种。

8、优选地，通过向该溶液中加入碱液使得ph为6-9，该碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。

9、优选地，该溶液ph为7.5或8，水热反应的温度为440℃或330℃，压强为12mpa或8mpa，该水热反应的时间为10、20、40或60小时。

10、优选地，在该水热反应之前，向该溶液中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵或辛基聚氧乙烯醚，并充分搅拌。

11、优选地，向所述溶液中加入表面活性剂之后，再加入有机缓冲液，ph为6-7.4之间时，该有机缓冲液由pipes组成，ph为7.4-9之间时，该有机缓冲液由tris组成。

12、本发明公开了一种制备海绿石矿物材料的方法，将硅酸、镁盐、钾盐、三价铁盐、二价铁盐、碱液均匀混合，调节ph后通过水热反应的方法，制备得到强结晶性的海绿石矿物材料。本发明是首次在实验室通过水热反应合成海绿石，也是首创快速和高效制备得到纯海绿石矿物材料的实验方法，具有操作简单、成本低、制备周期短的优点，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种制备海绿石矿物材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三价铁盐、二价铁盐、镁盐、钾盐、硅酸的摩尔比范围为(1-7)：(2-6)：(0.5-4)：(1-8)：(0.5-5)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，三价铁离子和二价铁离子的和与铝离子的摩尔比值为0.5-5。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过水热反应釜加热所述溶液，加热温度为110-400℃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水热反应的压强为0.5-30mpa，时间为1-72小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三价铁盐为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种，所述二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，所述镁盐为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的一种，所述钾盐为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾中的一种。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过向所述溶液中加入碱液使得ph为6-9，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液ph为7.5或8，水热反应的温度为440℃或330℃，压强为12mpa或8mpa，所述水热反应的时间为10、20、40或60小时。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述水热反应之前，向所述溶液中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵或辛基聚氧乙烯醚，并充分搅拌。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，向所述溶液中加入表面活性剂之后，再加入有机缓冲液，ph为6-7.4之间时，所述有机缓冲液由pipes组成，ph为7.4-9之间时，所述有机缓冲液由tris组成。

技术总结本发明公开了一种制备海绿石矿物材料的方法，将硅酸、镁盐、钾盐、三价铁盐、二价铁盐、碱液均匀混合，调节pH后通过水热反应的方法，制备得到强结晶性的海绿石矿物材料。此方法是首次在实验室通过水热反应合成海绿石，也是首创快速和高效制备得到纯海绿石矿物材料的实验方法，具有操作简单、成本低、制备周期短的优点，具有良好的应用前景。技术研发人员：魏燕富,胡湉雨受保护的技术使用者：澳门科技大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19