由固體礦制備氧化鎂

[db:作者] / 2023-01-03 00:00

①煅燒菱鎂礦法

以菱鎂礦煅燒制得的輕燒鎂為原料，經(jīng)消化、碳酸化、過濾制得碳酸氫鎂溶液，準(zhǔn)確稱取適量已處理的活性炭及活化劑加入1500mL碳酸氫鎂溶液中，然后置于恒溫磁力攪拌器中進(jìn)行吸附脫除反應(yīng)。經(jīng)吸附除雜后的碳酸氫鎂溶液在100℃下進(jìn)行熱解，熱解得到的堿式碳酸鎂過濾洗滌后干燥，再在950℃下煅燒3h即得高純氧化鎂產(chǎn)品。

②碳化法碳化反應(yīng)方程式如下：

碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂工藝流程如圖4-11所示。該工藝中，堿式碳酸鎂的干燥和煅燒是同時(shí)在隧道窯中進(jìn)行的。其不足是：能耗高；產(chǎn)品質(zhì)量較低；操作條件惡劣，粉塵污染嚴(yán)重；不能連續(xù)生產(chǎn)。

圖4-11 碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂工藝流程

a.改進(jìn)方法一：利用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、旋流動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的新工藝，其流程如圖4-12所示。

圖4-12 用閃蒸干燥、動(dòng)態(tài)煅燒生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程

b.改進(jìn)方法二：二次碳化法，原理與碳化法相同，只是在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了第二次碳化除雜，相對(duì)提高了產(chǎn)品的純度。工藝流程如圖4-13所示。

圖4-13二次碳化法工藝流程

c.改進(jìn)方法三：加壓碳化法。在碳化法中常壓碳化后又進(jìn)行了更加徹底的加壓碳化，大大提高了碳化除雜的效率和氧化鎂產(chǎn)品的純度。

d.改進(jìn)方法四：碳氨雙循環(huán)法。與傳統(tǒng)碳化法比較，此法生產(chǎn)周期短、能耗低、生產(chǎn)成本低而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，母液、氨、二氧化碳全部循環(huán)利用以保證環(huán)境最低污染。

③酸解法酸解法主要分為酸解、煅燒、分離鈣、酸溶、沉鎂、灼燒6個(gè)步驟，工藝流程如圖4-14所示。

圖4-14 酸解法工藝流程

此法生產(chǎn)氧化鎂，原料簡單，設(shè)備投資少，能耗小，無工業(yè)三廢污染，但進(jìn)入的雜質(zhì)離子較多，如不進(jìn)行多步后處理，產(chǎn)品的純度會(huì)受到影響。由于此法耗酸量大，如果沒有合適的、廉價(jià)的酸來源，生產(chǎn)成本會(huì)大大提高。

④硫銨法將菱鎂礦粉碎會(huì)與硫酸銨反應(yīng)，生成的硫酸鎂吸氨沉淀，煅燒而得產(chǎn)品氧化鎂。主要反應(yīng)式為：

MgO+(NH4)2SO4→MgSO4+2NH3↑+H2O

⑤硝酸鎂法以硝酸鎂為氧化劑，尿素為燃料，采用自蔓延燃燒的方法制備出粒徑為15～60nm的氧化鎂納米粉體。其反應(yīng)方程為：

Mg(NO4)2·6H2O+NH2CONH2→MgO+8H2O+CO2+2N2+O2

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