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氫氧化鎂的制備方法

發(fā)表時間:2023-04-18

(一):工業(yè)上常以海水與廉價的氫氧化鈣溶液(石灰乳)反應(yīng),可得氫氧化鎂沉淀。
鹵水一石灰法將預(yù)先經(jīng)過凈化精制處理的鹵水和經(jīng)消化除渣處理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽內(nèi)進行沉淀反應(yīng),在得到的料漿中加入絮凝劑,充分混合后,進入沉降槽進行分離,再經(jīng)過濾、洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2↓
鹵水-氨水法以經(jīng)凈化處理除去硫酸鹽、二氧化碳、少量硼等雜質(zhì)的鹵水為原料,以氨水作為沉淀劑在反應(yīng)釜中進行沉淀反應(yīng),在反應(yīng)前投入一定量的晶種,進行充分攪拌。鹵水與氨水的比例為1:(0.9~0.93),溫度控制在40℃。反應(yīng)終了后添加絮凝劑,沉淀物經(jīng)過濾后,洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
MgCl2+2NH3·H2O→Mg(OH)2↓+2NH4Cl
該試驗方法有待提高收率,縮短洗滌周期,改進并完善生產(chǎn)工藝。菱苦土-鹽酸-氨水法菱鎂礦石與無煙煤或焦炭在豎窯內(nèi)煅燒,生成氧化鎂和二氧化碳。苦土粉用水調(diào)成漿狀后與規(guī)定濃度的鹽酸反應(yīng)制備氯化鎂溶液。其氯化鎂溶液與一定濃度的氨水在反應(yīng)器中進行反應(yīng),生成物經(jīng)洗滌、沉降、過濾分離、干燥、粉碎,得到氫氧化鎂產(chǎn)品。根據(jù)需要可添加表面處理劑進行表面處理。
氫氧化鎂是一種應(yīng)用前景好的高聚物基復(fù)合材料的無機阻燃填料。與氫氧化鋁一樣,氫氧化鎂阻燃劑是依靠受熱時化學(xué)分解吸熱和釋放出水而起到阻燃作用的,因此具有無毒、低煙及分解后生成的氧化鎂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。但是,與含鹵有機阻燃劑相比,要達到相當(dāng)?shù)淖枞夹Ч,填充量一般要達到50%以上。由于氫氧化鎂為無機物,表面與高聚物基料的相容性較差,如此高的填充量,如果不對其進行表面改性處理,填充到高聚物材料中后,將導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)性能下降。因此,必須對其進行表面改性處理,以改善其與高聚物基料的相容性,使填充材料的力學(xué)性能不下降,甚至使材料的部分力學(xué)性能有所提高。
實驗證明,未經(jīng)改性的氫氧化鎂在PP中以團聚體的形式存在,雖然粉體本身極細,但由于顆粒表面與PP基體不相容,顆粒團聚體與PP基體之間存在明顯的界限甚至空洞。因脆斷時氫氧化鎂顆粒逃逸后形成的空洞,說明未改性的氫氧化鎂在PP中只是起到一個填充阻燃的作用,而不與PP發(fā)生化學(xué)鍵合。經(jīng)過表面改性的氫氧化鎂在PP基體中分散均勻,顆粒大都以原級顆;蛐F聚顆粒的形式分散存在于材料中。
(二):白云石制備氫氧化鎂新工藝,白云石在950℃下煅燒2.5小時,消化比例1:40,消化溫度70℃,消化時間為50mins;一次酸浸時鹽酸用量與鈣離子的摩爾比為2比1,二次酸浸時的硫酸用量與鎂離子的摩爾比為1比1;沉淀過程溶液的pH值為11。以此工藝條件可得氫氧化鎂的最大收率,總收率達到85.20%以上,并且得到純度一般,分散度一般的片狀氫氧化鎂。碳化法工藝在最優(yōu)化條件下,鈣鎂分離過程鎂的提取率達到90.02%,氫氧化鎂制備過程產(chǎn)品收率88.21%,所選碳化溫度30℃,沉淀劑為氨水,能夠得到純度較好,分散性較好,且為片狀的氫氧化鎂產(chǎn)品。