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氧化镁俗称苦土,也称镁氧,氧化镁是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,属于胶凝材料。白色粉末(淡黄色为氮化镁),无臭、无味、,是典型的碱土金属氧化物,化学式MgO。白色粉末,熔点为2852℃,沸点为3600℃,相对密度为3.58(25℃)。溶于酸和铵盐溶液,不溶于酒精。在水中溶解度为0.00062 g/100 mL (0 °C)
0.0086 g/100 mL (30 °C)。暴露在空气中,容易吸收水分和二氧化碳而逐渐成为碱式碳酸镁,轻质品较重质品更快,与水结合在一定条件下生成氢氧化镁,呈微碱性反应,饱和水溶液的pH为10.3。溶于酸和铵盐难溶于水,其溶液呈碱性。不溶于乙醇。在可见和近紫外光范围内有强折射性。菱镁矿(MgCO3)、白云石(MgCO3·CaCO3)和海水是生产氧化镁的主要原料。热分解菱镁矿或白云石得氧化镁。用消石灰处理海水得氢氧化镁沉淀,灼烧氢氧化镁得氧化镁。也可用海水综合利用中得到的氯化镁卤块或提溴后的卤水为原料,加氢氧化钠或碳酸钠等生成氢氧化镁或碱式碳酸镁沉淀,再灼烧得氧化镁。中国主要采用以菱镁矿、白云石、卤水或卤块为原料 。
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氧化镁双减碳化法
为了提高氧化镁的提取率,并降低产品能耗。提高产品质量,增加产品品种,双减法碳化工艺主要是改变了碳化条件,减去了高能耗的生产过程。将净化过的石灰乳液在特定条件下进行碳化反应,使80—90%的MgO被溶解,并生成含MgO 20~30克/升的碳酸轻镁过饱和溶液。经快速压滤,在特定条件下使碳酸轻镁饱和溶液在20~30度下解析出碱式碳酸镁。此碱式碳酸镁滤饼含水分只有50—60%。经煅烧得轻质氧化镁产品。
将高纯度金属镁和氧反应生成晶核,然后使颗粒继续成长,制得高纯度微粉氧化镁。含氧化镁80%(重量)以上的粗原料用无机酸(硫酸、盐酸、硝酸)以摩尔比1:2的比例进行溶解,制成无机酸的镁盐。精制除去其中杂质,于氧气气氛下进行加压加热处理,再经水洗、脱水、干燥,于1100℃加热1h,制得高纯度氧化镁。
将菱镁矿在950℃下于煅烧炉中进行煅烧,再经冷却、筛分、粉碎,制得轻烧氧化镁。纯碱法先将苦卤加水稀释至20°Be左右加入反应器,在搅拌下徐徐加入20°Be左右的纯碱澄清溶液,于55℃左右进行反应,生成重质碳酸镁,经漂洗、离心分离,在700~900℃进行焙烧,经粉碎、风选,制得轻质氧化镁产品。其5Na2CO3+5MgCl2+6H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+10NaCl+CO2↑ 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O
氧化镁碳化法
白云石经煅烧、消化、碳化后得到碱式碳酸镁,再经热分解、煅烧、粉碎、风选,即得轻质氧化镁。其MgCO3·CaCO3→MgO+CaO+2CO2↑
(MgO+CaO)+2H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2
Mg(OH)2+Ca(OH)2+3CO2→Mg(HCO3)2+CaCO3+H2O5
Mg(HCO3)2+H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+6CO2↑4MgCO3·
Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O碳铵法将海水制盐后的母液(镁离子含量在50g/L左右)除去杂质后与碳酸氢铵按适宜的比例混合,进行沉淀反应,再经离心脱水、烘干、煅烧、粉碎分级、包装,即得轻质氧化镁成品。其5MgCl2+10NH4HCO3+H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+10NH4CI+6CO2↑
4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2+6H2O;
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