輕質(zhì)碳酸鎂是白色無(wú)定型粉體,易溶于酸,微溶于水,密度2.16g/cm3,熱穩定性較差,300°C開(kāi)始分解,800~900°C即迅速分解為氧化鎂。輕質(zhì)碳酸鎂是橡塑工業(yè)的高級無(wú)機填料、補強劑和良好的阻燃劑,高檔油墨、顏料、牙膏及化妝品的填充劑,高檔陶瓷、玻璃及防火涂料的原料。
用白云石生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的工藝流程如圖1所示。
圖1 輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝流程圖
生產(chǎn)過(guò)程及生產(chǎn)原理如下:
將白云石給入立窯中,在900~1000°C下進(jìn)行煅燒,生成白云灰。其反應式如下:
將白云灰加水消化成白云灰乳。其反應式如下:
將適當濃度的灰乳用CO2氣碳化,則發(fā)生如下反應:
此時(shí),由于CaCO3在水中溶解度小而沉淀出來(lái),而當CO2分壓保持在2~3個(gè)大氣壓時(shí),可有80~90% Mg(OH)2 與CO2反應生成 Mg(HCO3)2而被溶解,生成飽和碳酸氫鎂溶液,此時(shí)過(guò)濾,Mg++留在溶液中,CaCO3留在濾餅中,即可實(shí)現Ca++和Mg++的分離。
鈣鎂離子分離后的濾液是Mg(HCO3)2的過(guò)飽和溶液,稱(chēng)為重鎂水,此時(shí)每升溶液中 氧化鎂含量只有20~30g 因此要將鎂富集。由于Mg(HCO3)2的熱穩定性差,可以將溶液加熱,使重鎂水分解,其反應式如下:
生成堿式碳酸鎂沉淀。再將該沉淀物過(guò)濾、干燥、打散解聚即為成品。此時(shí),濾液中含有一部分Mg++需要回收,可將此濾液回收用來(lái)消解白云灰,即可將Mg++回收利用。
影響輕質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素是:白云石的質(zhì)量、煅燒工藝與設備、消化工藝與雜質(zhì)脫除率、碳化工藝、Mg++富集及與Ca++的分離工藝及干燥脫水工藝等。輕質(zhì)碳酸鎂生產(chǎn)對原料質(zhì)量的要求是:CaO>54%, MgO>18.0%, SiO2<1.0%, Al2O3+ Fe2O3<1.0%。
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