鋰皂石是一種在 z 軸方向上由個數比為 2∶1 的硅氧四面體和鎂氧八面體周期性排列形成的層狀硅酸鹽礦物。 鋰皂石具有增稠、分散、吸附等優異性能,因而被廣泛應用于日用化工、 催化劑及納米材料等行業。
1、鋰皂石的人工合成工藝
人工合成鋰皂石是在模擬天然鋰皂石的形成條件下進行的。 合成的產品純度高、組成穩定,并且可以通過控制工藝條件制備出不同用途的鋰皂石產品。 根據工藝的不同,鋰皂石的合成工藝方法主要有水熱法及微波法。
1.1水熱法合成鋰皂石
水熱法的原理是人工模擬自然界的熱水礦床,對礦物的實驗合成。在堿性條件下,增大pH 有利于合成結晶完好的鋰皂石。溫度條件對鋰皂石的晶體結構影響顯著,溫度越高,合成鋰皂石的結晶度越好,純度越高;隨著反應時間的延長,合成的鋰皂石結晶度更加完好,純度提高。
1.2微波法合成鋰皂石
微波具有頻率高的特點,能夠極化具有永久偶極矩的物質。微波可以直接作用于體系中的離子,被作用的離子活性快速提高,與其他離子迅速作用,進一步發生反應。以蒙脫石的質量分數不小于97%的膨潤土為原料,根據鋰皂石的組成添加硫酸鎂、氧化鋰、氟化鈣、鹽酸、
碳酸鈉和硫酸,制備出固相質量分數為20%的漿液,然后將其裝入到 0.5L的微波反應器中緩慢升溫至最高溫度作用45min合成鋰皂石。 該法合成的鋰皂石樣品與天然鋰皂石晶體結構具有極好的相似性。