高純氧化鎂的制備方法匯總

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1、高純氧化鎂制備方法1．鹵水制備氧化鎂1.1石灰法將氯化鎂溶液與煅燒石灰石（或白云石）灰乳反應(yīng)生成氫氧化鎂，煅燒得氧化鎂。此法會產(chǎn)生1t鎂砂會產(chǎn)生2.76噸CaCl2，如果不能對其進行有效利用，會造成新的廢物堆積，只是生產(chǎn)不能擴大。1.2碳銨法碳酸氫銨（或二氧化碳和氨）同氯化鎂溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鎂，經(jīng)煅燒得到氧化鎂。該法以碳酸氫氨為原料，蒸發(fā)水量大，勢必耗能較大，生產(chǎn)成本較高。如果能夠利用合成氨工廠排放的二氧化碳及中間產(chǎn)品氨為原料，可降低其成本。1.3氨法將水氯化鎂石（或老鹵）與液氨加入晶種沉鎂，沉淀經(jīng)洗滌、烘干、煅燒得到氧化鎂產(chǎn)品。此法沉鎂效率可達(dá)80%-85%

2、，氨轉(zhuǎn)化率可達(dá)80%,產(chǎn)品中氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99%以上，副產(chǎn)品NH4Cl可作為化肥化工原料，而且無三廢，基本無污染。如在沉鎂過程中添加特殊晶種核心，可產(chǎn)生超細(xì)氧化鎂、磁性氧化鎂和空氣氧化鎂等等。1.4純堿法將鹵水與純堿反應(yīng)，生成堿式碳酸鎂沉淀，洗滌脫水后煅燒，制得氧化鎂。此法制得的氧化鎂產(chǎn)品純度較高，工藝簡單，能耗小，但使用純堿會使成本過高。以上方法都在液相中反應(yīng)，通過加入沉淀劑、洗滌劑和化學(xué)精制等方法除去雜質(zhì)離子，保持堿式碳酸鎂或氫氧化鎂的純度，最終高純鎂砂純度可達(dá)99.9%以上。但是鹵水生產(chǎn)高純鎂砂成本過高，能源消耗大，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，存在很多難點.1.5水氯鎂

3、石直接熱解含水氯化鎂直接在空氣（或熱氣流）中加熱，隨著溫度升高能逐步失去結(jié)晶水。反應(yīng)方程式如下：該法工藝流程較簡單，不需消耗任何輔助原料，使生產(chǎn)成本降低，更易實現(xiàn)鎂的高值化和產(chǎn)業(yè)化。現(xiàn)行方法主要有噴霧法和沸騰爐法。1.5.1噴霧熱解法將鹵水直接噴入熱分解反應(yīng)爐中進行熱分解，煅燒后得粗氧化鎂，多次水洗除去未完全分解的可溶性氯化物，粗氧化鎂完全水化生成氫氧化鎂，煅燒至輕質(zhì)氧化鎂，再重?zé)玫礁呒冩V砂，純度可達(dá)99%以上。噴霧法工藝流程用此法生產(chǎn)氧化鎂具有工業(yè)規(guī)模的廠家是以色列MishorRotem的死海方鎂石公司。此工藝的熱解時間短，生產(chǎn)成本較低，但回收率比較低，氯化氫

4、尾氣腐蝕性強，對設(shè)備的要求很高，而且對氯化氫尾氣的吸收和濃縮有很大難度。1.5.2沸騰爐熱解法將原料經(jīng)沸騰爐脫水，熱解和焙燒，產(chǎn)品由出料管自動溢入集料缶儲存。礦石沸騰爐爐體散熱較大，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)母魺岜卮胧?，才能較低散熱，提高爐子的有效熱利用率。2.固體礦制備氧化鎂2.1煅燒菱鎂礦法菱鎂礦中含90%以上的碳酸鎂，以及少量碳酸鈣和其他微量雜質(zhì)，直接煅燒便能得到純度較高的氧化鎂。此法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品活性較高。但是產(chǎn)品中含有CaO、SiO2、Fe和B等雜質(zhì)，很難分離。產(chǎn)品氧化鎂中質(zhì)量分?jǐn)?shù)只能在98%左右，進一步提高純度很難。2.2碳化法將菱鎂礦等固體礦煅燒成粉

5、末、消化，通入CO2進行碳化，加熱水解生成堿式碳酸鎂，再經(jīng)干燥、灼燒得輕質(zhì)氧化鎂。此法生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)品純度較低，生產(chǎn)流程長，設(shè)備投資大。由碳化法進一步優(yōu)化得到一系列高效的氧化鎂生產(chǎn)工藝，如二次碳化法、加壓碳化法，碳氨雙循環(huán)法等。2.2.1二次碳化法原理與碳化法相同，只是在其基礎(chǔ)上進行了第二次碳化除雜，相對提高了產(chǎn)品的純度。二次碳化法工藝流程由于進行了二次除雜，產(chǎn)品中氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)能超過99.2%的高純度要求。2.2.2加壓碳化法在碳化法中常壓碳化后又進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。2.2.3碳氨雙循環(huán)法與傳統(tǒng)碳化法比較，此

6、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。碳氨雙循環(huán)法工藝流程運用此法白云石的提取率可達(dá)60%-64%，且產(chǎn)品氧化鎂純度較高。2.3酸解法酸解法酸解法主要分為酸解、煅燒、分離鈣、酸溶、沉鎂、灼燒六個步驟。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，但進入的雜質(zhì)離子較多，如不進行多步后處理產(chǎn)品的純度會受到影響。由于此法耗酸量大，如果沒有合適的、廉價的酸來源，生產(chǎn)成本會大大提高。2.4硫氨法將菱鎂礦粉碎后與硫酸銨反應(yīng)，生成的硫酸鎂吸氨沉淀，煅燒而得產(chǎn)品氧化鎂。在與硫酸銨的反應(yīng)中，

7、CaO、Fe2O3、Al2O3和SiO2等雜質(zhì)均不溶而被過濾除去，得到產(chǎn)品的純度較高。2.5硫酸鹽復(fù)氨法利用銨鹽與鎂鹽在水溶液中反應(yīng)生成具有固定晶格組成的四水碳酸銨鎂復(fù)鹽，經(jīng)200-250℃熱分解得碳酸鎂，再經(jīng)500-600℃熱分解得氧化鎂產(chǎn)品。在生成此具有特定組成的復(fù)鹽過程中，K、Na、Ga、Cl、NO3、以及B(OH)4等雜質(zhì)離子均被排斥在晶體外而留在溶液中，制得產(chǎn)品中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于98%。該工藝比較簡單，設(shè)備投資少，熱耗小，而且所得產(chǎn)品純度較高，但其工業(yè)化生產(chǎn)的工藝條件并未成熟，沒有應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。