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硅酸鋰的常見制備方法有哪些

文章出處:松石化工發(fā)布時間:2021-07-31

硅酸鋰是一種用途廣泛的工業(yè)原料,用作涂料基料,可用于船舶、海洋工程以及建筑材料涂料等;作為表面處理劑,可用作工藝品的保光、裝飾、無線電、塑料薄膜等粘合劑;用作石棉、玻璃、電視熒光粉、木材、汽車離合器等。

目前硅酸鋰的制備方法主要有:固相法、溶膠-凝膠法、沉淀法、自燃法、水熱法等。

一、固相法。

傳統(tǒng)的制粉方法是固相法,具有制粉效率高、成本低、制備簡單等優(yōu)點。但是也存在著效率低、能耗大、粉末顆粒粗大等缺點。采用固相法制備硅酸鋰,一般以Li-OH·H2O、Li2CO3和SiO2為原料,采用混合球磨,在高溫下鍛燒可獲得硅酸鋰粉末。

二、溶膠-凝膠法。

溶膠-凝膠法是一種常用的液相法,該方法具有許多優(yōu)點,如反應物能均勻混合,反應溫度低,反應容易進行等。所以在制備硅酸鋰粉末時也是常用的。研究表明,制備硅酸鋰粉末時,選擇合適的原料十分重要。

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三、沉淀方法。

沉降法是一種常用的液相法,工藝簡單,有利于大規(guī)模生產(chǎn)。通常,沉淀法是將不同成分的化學物質(zhì)在溶液中混合,并同時加入前驅(qū)體沉淀物,將沉淀后的沉淀物鍛燒,以制備所需的樣品粉體。而在合成硅酸鋰粉體時,常將SiO2在水中攪拌形成懸濁液,再滴加LiOH的水溶液,然后在較高的溫度下繼續(xù)攪拌,直到溶劑揮發(fā),最后鍛燒。其全部過程與液相混合法更為相似。迄今為止,對沉淀法合成Li2SiO3粉體的研究報道較少。Heriberto等研究了沉淀法制備硅酸鋰粉末。首先,用水攪拌SiO2,然后將LiOH·H2O慢慢滴入懸浮液中攪拌得到的混合物,并在70℃下干燥,得到的粉體在900℃下鍛燒4h,反應結(jié)果顯示:Li/Si值由1升為2時,Li2SiO3含量從76%上升到87%,Li2SiO3含量從24%降至13%;Li:Si=4時,得到純Li_iO4相。Ariadna等人也用相同的工藝合成了硅酸鋰粉末。把LiOH·H2O水溶液慢慢滴入SiO2懸浮液,控制反應中的Li/Si=4,然后在60℃下攪拌陳化32h,另一部分樣品陳化8h,兩種樣品的粉體都在900℃下鍛燒4h的樣品,結(jié)果表明:這兩種樣品除了生成Li_iO4外,還檢測到Li2SiO3相存在,但陳化8h的樣品則明顯高于陳化32h的樣品。

四、自燃方法。

自燃法是一種操作簡單,易于大規(guī)模生產(chǎn)的方法。所制得的粉體為細粉狀,易破碎,質(zhì)地松散,不易結(jié)塊,近幾年來也有用這種方法制備硅酸鋰。Cruz等人研究了燃燒法合成硅酸鋰粉末的反應。實驗中,用氫氧化鋰(LiOH·H2O)、硅酸(SiO2·H2O)和尿素(CH4N2O)為原料,研究了不同原料配比及反應溫度對生成產(chǎn)物的影響,結(jié)果表明:Li2SiO3含量在450℃時,Li2SiO3含量最多,而Li2SiO3含量則高達79.9%,同時伴隨著Li2SiO5和SiO2的存在;隨著溫度的升高,Li2SiO3相的量逐漸增加,其他相逐漸減少,在750℃時Li2SiO3的含量為98.14%,而不能得到純的主相;當Li∶H2O3=3∶1∶3,在450℃時,Li2SiO3的含量大增,而反應溫度則高達79.9%,而Li2SiO3則是以Li2SiO3為原料,而當Li∶H2O3=3∶1∶3時,Li2SiO3的含量高達79.9%,同時伴隨著Li2SiO5和SiO2的存在,隨著溫度的升高,Li2SiO3相的數(shù)量逐漸增加,其他相逐漸減少,在750℃時Li2SiO3的含量為98.14%,并且不能得到純的主相;當Li

五、水加熱方法。

水熱法粉末具有合成溫度低、產(chǎn)物純度高、分散性好、結(jié)晶相易控制等優(yōu)點,在科研和生產(chǎn)中均有廣泛的應用。但是,采用水熱法制備硅酸鋰的報道較少,近年來才開始有研究。

目前有多種制備硅酸鋰的方法,就講解到這里,希望本文能對您有所幫助。

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