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轻质氧化镁的主要应用

发布日期:2019/5/21 14:52:15

背景及概述[1]

轻质氧化镁又称工业氧化镁,是一种重要的无机化工产品,广泛应用于陶瓷、耐火制品、粘合剂、油漆填料、橡胶的促进剂与活化剂。目前,制备轻质氧化镁的方法主要是以轻烧菱镁矿、水氯镁石,白云石,或者是以卤水l7为原料,通过沉淀一焙烧制备轻质氧化镁。沉淀一焙烧方法操作简单,易实现规模生产。但一般的工艺过程都未讨论助剂的循环利用问题,如果助剂可以实现在整个工艺过程中的循环利用,不仅可以节约成本,还可以降低废气废液对环境的污染。

应用[2-4]

轻质氧化镁广泛应用于表面涂层、造纸、冶金、陶瓷和耐火材料等领域。其应用举例如下:

1)用于吸附净化高浓盐水,包括以下步骤:(1)高浓盐水加热至50-100℃,加入轻质氧化镁,轻质氧化镁含量为质量分数0.025-0.075%,搅拌20分钟-40分钟;(2)加入轻质氧化镁质量5-10%的无水碳酸钠,搅拌20分钟-30分钟;(3)加入聚合氯化铝或其溶液,使Al与Mg的摩尔比为1:1-1:4,搅拌5分钟-10分钟,过滤,得到精制过滤母液和杂离子沉淀;(4)过滤得到的精制过滤母液进行盐结晶分离;(5)过滤得到的杂离子沉淀经清水洗涤脱盐后,稳定化处理或其它利用。该方法简便易行,解决了结晶分离过程母液循环的净化问题,能够对高浓盐水进行有效处理。

2)制备一种室温固化高效胶黏剂,本室温固化高效胶黏剂由金属底漆和氯丁胶黏剂组成,金属底漆基础配方由如下原料组成:氯化橡胶CR20?1200-1500g,通用型氯丁橡胶CR2321?100-200g,防老剂BHT1-3g,轻质氧化镁200-300g,工业用甲苯3000-4000g,氯丁胶黏剂由如下原料组成:氯丁橡胶A-90?50-70g,氯丁橡胶M-40?30-50g,防老剂WSL?1-3g,颜料氧化铁红0.1-0.6g,氯化橡胶R20?10-30g,气相法白炭黑10-50g,轻质氧化镁6-8g,萜烯-酚醛树脂10-40g,甲苯与丁酮按质量比3:2组成的混合溶剂500-800g。本发明提供的室温固化高效胶黏剂粘合强度高,质量稳定,耐热性好,对金属材料和非金属材料都有很好的适应性,适用于大规模粘接工作。

3)制备一种环保型酚醛电子包封料用热固性酚醛树脂,它以苯酚、苯胺、多聚甲醛为原料,轻质氧化镁作催化剂,原料的重量百分比是:苯酚∶多聚甲醛∶苯胺∶轻质氧化镁=63∶29∶6.3∶1.7。本工艺用轻质氧化镁做催化剂,合成的热固性酚醛树脂在使用过程中流动性较好,粘性也好。本工艺用多聚甲醛,每生产1000公斤树脂,比用37%甲醛溶液的传统工艺减少废水排放约600公斤。以本工艺合成的热固性酚醛树脂为粘结剂生产的电子包封料,其粘结性、触变性良好,干燥速度快,适用于大规模连续化生产;主要用于陶瓷电容器、热敏电阻、压电陶瓷、厚膜电路等电子元器件的外包封,起防潮、绝缘、机械防护等作用。环保型酚醛电子包封料耐热性好、抗击穿强度好。

制备[5,6]

方法1:水热合成法制备高纯度轻质氧化镁化学反应原:理如下:

实验过程中,以卤片为基准,按不同的摩尔比计算所称取尿素的质量,加入蒸馏水将两者溶解并混合均匀,然后倒入高压反应釜中,控制搅拌速度,在一定温度下进行沉淀反应。反应到所定时间之后,冷却至室温,将所得氢氧化镁沉淀取出过滤,每次用同体积的蒸馏水洗涤至无C1一(用0.1mol/L硝酸银检验),干燥,煅烧后得到轻质氧化镁。

方法2:一种轻质氧化镁的双减碳化制备方法,是将原料白云石依次进行消化、碳化、一次压滤、分解、二次压滤和煅烧,得到轻质氧化镁,具体包括步骤如下。

消化:将原料白云石和水以1:78的质量比混合,然后控制消化的温度为87℃,消化的时间为0.6h,在消化的过程中不断的进行搅拌。

碳化:在碳化塔中,对消化得到的产物进行定量流动分层碳化,使碳化反应在不同的温度和不同的二氧化碳流量流速条件下进行;定量流动分层碳化依次包括第一碳化、第二碳化和第三碳化;第一碳化中,调节初始pH值为7.7,反应温度为25℃,二氧化碳的流速为0.65L/min;第二碳化中,调节初始pH值为9.2,反应温度为30℃,二氧化碳的流速为1.15L/min;第三碳化中,调节初始pH值为7.3,反应温度为35℃,二氧化碳的流速为0.35L/min。

一次压滤:将碳化得到的乳液进行过滤,收集的残渣为轻质碳酸钙,收集的滤液为重镁水。

分解:将重镁水进行分解,具体采用喷雾方式与洁净空气逆流接的条件解析出二氧化碳,并使碱式碳酸镁结晶。

二次压滤:将分解得到的产物过滤,收集滤渣,得到碱式碳酸镁。

煅烧:将碱式碳酸镁采用采用三位一体煅烧炉进行煅烧,煅烧的温度为1100℃,煅烧的时间为1.9h,得到轻质氧化镁。

结果分析:轻质氧化镁呈白色蓬松状,X-射线衍射分析图谱显示为纯氧化镁。轻质氧化镁化学成分:按质量百分比计,CaO含量为0.01%、Fe含量为0.0008%、MgO含量为99.95%。

主要参考资料

[1] 石棉尾矿制备高纯轻质氧化镁

[2] CN201410492064.8一种固体碱吸附净化高浓盐水的方法

[3] CN201410608807.3一种室温固化高效胶黏剂及其制备方法

[4] CN201310102241.2环保型酚醛电子包封料用热固性酚醛树脂

[5] 水热合成法制备高纯度轻质氧化镁

[6] CN201810317008.9轻质氧化镁的双减碳化制备方法