白云石的开发与利用.docx

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1、白云石的开发与利用胡耘实（材料15314班，轻化工程系材料工程技术，四川工商职业技术学院，四川都江堰）摘要：白云石是钙和镁两种碳酸盐的化合物，广泛应用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中。此外在农业、环境保护、节能、药用及保健等领域也得到了应用。白云石的主要成分是碳酸钙镁MgCa(CO)，氧化镁在白云石中的最大理论含量为21．74％。我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，镁资源矿石类型全，分布广，白云石矿40亿吨以上，菱镁矿(主要含MgCO)资源量约34．7亿吨，盐湖区镁盐资源远景储量达数十

2、亿吨，镁资源总量占世界总储量的22．5％，居世界第一位”。白云石产品主要包括碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、金属镁、硫酸镁等。绪论我国是镁资源大国，拥有大量的镁矿及海湖镁盐，为发展镁盐工业提供了良好条件。受技术及经济条件的限制，我国的产品目前大多以技术含量少、附加值低的初级产品出售。目前各国正在开发的高附加值镁系产品有氢氧化镁阻燃剂、碱式硫酸镁晶须、硼酸镁晶须、高纯氧化镁、纳米氧化镁等。白云石主要产品及其生产工艺进展1碳酸镁碳酸镁碳酸镁是镁盐中的重要的品种。碳酸镁常用于橡胶工业中的填充剂和补强剂，以增强产

3、品的耐磨性和抗拉强度；在建材工业中多与石棉混为多孔保温材料，有隔热、防火作用；搪瓷工业中用作钛型搪瓷底釉助熔剂，可增强制品的抗压强度和热稳定性；在涂料工业中用作油墨、白漆的填充料，可增加白度和遮盖力；在玻璃工业中可作白玻璃的澄清剂；在日化工业中作为化妆品、爽身粉和牙膏的填充剂。随着国民经济的迅速发展，对高品质碳酸镁的需求量逐年上升。目前，国内外以白云石为原料制备碱式碳酸镁普遍采用一次碳化法或加压二次碳化法。因制备工艺不同，产品的质量也不同，制备出的产品通常是无规则片状或球形聚集体J。由于白云石碳化法

4、生产成本低、过程易于控制，目前国内普遍采用此法生产轻质碳酸镁。其生产过程就是将白云石矿破碎后在1000℃左右煅烧，煅烧后获取的熟料送入消化【1】池中消化成一定质量分数的灰乳液，灰乳液经分离除渣后送入碳化塔，与来自煅烧窑经洗净加压后的窑气中的二氧化碳进行碳化反应，碳化合格后的碳化液经分离过滤得滤渣(含镁碳酸钙、烘干后可作为副产品出售)和重镁水清液。用蒸汽直接加热至95~C一103~C，使之受热分解成碱式碳酸镁沉淀，该沉淀经分离脱水后在160℃～230~C烘干，再经粉碎分级可得轻质碳酸镁产品j。张黎黎等

5、探讨了在常压下，以轻烧白云石粉料为原料采用二次碳化法制备碱式碳酸镁的反应机理，并确定了最优工艺条件。结果表明，在一二次碳化pH值停止点pH：10、pH：=9，一、二次碳化CO2分压为P(CO)=0．03MPa、P2(CO2)=0．1MPa、碳化液浓度25L、搅拌速度400r／min的条件下，制备出长度为601xm左右、截面直径为2txm左右的棒状碱式碳酸镁，其氧化镁含量为42％，氧化钙含量为0．07％，白度为97．3％。谢英惠等用白云石为原料，在煅烧温度：930℃～1050℃，碳化温度：2O℃一40

6、℃，二氧化碳浓度：28％一35％，添加剂：碱金属盐，热解温度：95~C～IO0~C，制备出了合格的球状碳酸镁。胡庆福等以白云石为原料，采用喷雾和菌帽塔相结合二级二次碳化工艺，制取轻质碳酸镁联产超细含镁碳酸钙新产品，该工艺充分利用了白云石资源，环境效益良好，经济效益显著。【1】2.氧化镁氧化镁是目前用量最大的镁盐，主要用作耐火材料以及浅色塑料和橡胶制品的填充剂和补强剂，用于陶瓷、搪瓷、耐火坩埚、耐火砖等耐火材料的制造，还可以作磨光剂、粘合剂、油漆及纸张的填料、人造纤维与氯丁橡胶和氟橡胶的促进剂和活化剂

7、，与氯化镁溶液混合后可制氯镁水泥；医药上用作抗酸剂和轻泻剂，用于治疗胃酸过多，胃和十二指肠溃疡等病；还可以用于玻璃、染料、酚醛塑料等方面；在化学工业中用于制造金属镁和硫酸镁、氯化镁及其他化学品，另外也用于水处理、烟道气的洗涤等。目前白云石碳化法生产轻质氧化镁，均采用常压低温(≤25％)碳化法将钙镁分离制取轻质碳酸镁，再经煅烧制取轻质氧化镁，全过程温度变化大，能耗高。白云石碳化法生产轻质氧化镁(工业氧化镁)的原理是首先将白云石煅烧得到轻烧白云石，然后将轻烧白云石消化，除渣后送入碳化塔，与来自煅烧窑的C

8、O反应。碳化过程中，溶解在水溶液中的碳酸根按二级离解(即HCO；和CO；一，)其离解比例关系决定碳化液H浓度。【2】当pH为12．4时，呈CO；一存在的占99．3％。由于氢氧化钙碱性强、活性大，极易生成碳酸钙沉淀。当氢氧化钙几乎全部转化成碳酸钙后，悬浮液pH值突降至8．5—9，并由氢氧化镁溶液平衡决定。25℃、pH值为8．5时，碳酸根离解呈HCO一形式存在的占97．5％，氢氧化镁不断溶解到液相中，生成碳酸氢镁，但溶液pH值为7．5时即要停止碳化，以防碳酸钙溶解。过滤后