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氫氧化鎂的制備方法

發(fā)表時間:2020-11-06

(一):工業(yè)上常以海水與廉價的氫氧化鈣溶液(石灰乳)反應,可得氫氧化鎂沉淀。
鹵水一石灰法將預先經過凈化精制處理的鹵水和經消化除渣處理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽內進行沉淀反應,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,再經過濾、洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其化學反應方程式為:
MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2↓
鹵水-氨水法以經凈化處理除去硫酸鹽、二氧化碳、少量硼等雜質的鹵水為原料,以氨水作為沉淀劑在反應釜中進行沉淀反應,在反應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℃。反應終了后添加絮凝劑,沉淀物經過濾后,洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其化學反應方程式為:
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煅燒,生成氧化鎂和二氧化碳。苦土粉用水調成漿狀后與規(guī)定濃度的鹽酸反應制備氯化鎂溶液。其氯化鎂溶液與一定濃度的氨水在反應器中進行反應,生成物經洗滌、沉降、過濾分離、干燥、粉碎,得到氫氧化鎂產品。根據(jù)需要可添加表面處理劑進行表面處理。
氫氧化鎂是一種應用前景好的高聚物基復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性質穩(wěn)定,不產生二次污染等優(yōu)點。但是,與含鹵有機阻燃劑相比,要達到相當?shù)淖枞夹Ч畛淞恳话阋_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,將導致復合材料的力學性能下降。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,使填充材料的力學性能不下降,甚至使材料的部分力學性能有所提高。
實驗證明,未經改性的氫氧化鎂在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)生化學鍵合。經過表面改性的氫氧化鎂在PP基體中分散均勻,顆粒大都以原級顆粒或小團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品。

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