(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/遠志)目前白云石一般也不進(jìn)行復雜的選礦。因此,白云石的加工主要是(一)粉碎和篩分或分級——滿(mǎn)足應用領(lǐng)域對其粒度大小和粒度分布的要求;(二)對粉體進(jìn)行表面處理或表面改性——滿(mǎn)足應用領(lǐng)域對其表面相容性的要求;(三)生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和輕質(zhì)氧化鎂及鎂金屬。
(1)粉碎、分級
白云石的粉碎、分級一般均采用干法,常用的粉碎設備與石灰石相似。
(2)輕質(zhì)碳酸鎂
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。
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:
MgCO3·CaCO3¾®MgO·CaO+CO2
將白云灰加水消化成白云灰乳。其反應式如下:
MgO·CaO+H2O¾®Mg(OH)2+Ca(OH)2
將適當濃度的灰乳用CO2氣碳化,則發(fā)生如下反應:
Ca(OH)2+CO2¾® CaCO3¯+ H2O
Mg(OH)2+CO2¾® MgCO3 ¯+ H2O
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:
(X+Y) Mg(HCO3)2¾®X MgCO3·Y Mg(HO)2·ZH2O¯+ YCO2
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%。
(3)輕質(zhì)氧化鎂
輕質(zhì)氧化鎂為白色無(wú)定型粉體,熔點(diǎn)高達2800°C,易溶于酸,不溶于醇,具有很強的吸水性,與水作用生成氫氧化鎂,并逐漸吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鎂。
輕質(zhì)氧化鎂可用作造紙、涂料、塑料、橡膠等的填料和補強劑,高級耐熱坩鍋和陶瓷的原料,還用作磨光劑、玻璃鋼的增塑劑、硅鋼片的表面涂層以及醫藥上的抗酸劑及輕瀉劑等。
用白云石生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如圖2所示。
生產(chǎn)過(guò)程及生產(chǎn)原理如下:
輕質(zhì)氧化鎂是以輕質(zhì)碳酸鈣為原料,經(jīng)高溫煅燒而成。其反應式如下:
X MgCO3·Y Mg(HO)2 ·ZH2O¯¾® MgO+CO2+ H2O
由于產(chǎn)品質(zhì)量要求較高,目前一般采用固定床式間接煅燒爐(常用反射爐)來(lái)生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂。輕質(zhì)碳酸鎂的生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單。影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素是煅燒工藝和設備。
|