重质碳酸镁

重质碳酸镁，又称碱式碳酸镁，由含水盐基性碳酸镁或含水正碳酸镁组成，氧化镁含量为40.0%～43.5%；即可用于医药工业，作为中和胃酸药,用于胃炎及十二指肠溃疡，又可用于制造镁盐，氧化镁，防火保温材料，防火涂料，陶瓷，玻璃，化妆品，牙膏及颜料等工业。 本品为水合碱式碳酸镁，氧化镁含量为40.0%～43.5%，为白色粉末，无毒，无臭，几乎无味。在空气中稳定，几乎不溶于水或乙醇，但能使水呈弱碱性。在稀酸中放出二氧化碳而溶解。300℃以上即分解，放出水及二氧化碳，生成氧化镁。 1.医用重质碳酸镁的制备：
(1)重质碳酸镁的合成具体操作步骤为：首先在反应器中加入定量的Na2CO3溶液 , 在常温下边搅拌边向Na2CO3溶液中滴加等摩尔浓度等体积的MgCl2溶液。滴加完毕后,放入恒温槽中,控制恒定温度进行热解并不时搅拌。热解一定时间后,趁热真空抽滤,用去离子水洗涤,洗至滤液中不再含有Cl-, 抽干, 放入烘箱内烘干。烘至恒重后, 称量, 计算产率。

图1为医用重质碳酸镁的合成工艺流程
(2)以菱苦土等矿物为原料经过酸解,制取溶性镁盐溶液,除去原料中的不溶性杂质,再与碳酸氢按进行复分解反应,其溶液经热解处理、分离、干燥制得医用重质碳酸镁。其工艺流程如图2：

图2为医用重质碳酸镁的合成工艺流程
①酸解
将100目全通过的菱苦土加入酸解槽,用适量水打成浆液,在搅拌状态下,缓慢加入经过计量的一定浓度的硫酸进行酸解反应,按计算量加完硫酸后,搅拌反应一定时间,通过pH控制酸解终点,然后浆液进行过滤,得到硫酸镁溶液待用。滤渣处理后弃置。酸解的主反应为:
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
副反应为：
CaO+H2SO4=CaSO4↓+H2O
FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
酸解反应在耐酸陶瓷反应缸中进行,反应温度不低于70 ℃,当浆液pH=7.5~8.5时,继续搅拌半小时,待pH不再降低时,反应即告完成。经离心机固液分离,滤渣由石灰中和后废弃,硫酸镁溶液进行净制处理。
②净制
采用常温下向溶液中(pH=7.5~8.5) 加入适量氧化剂如H2O2,加热保温使Fe2+氧化为Fe3+,并使其水解为Fe(OH)3沉淀而分离。铁含量的最终控制是以硫氰酸盐法检验Fe≤0.02 %为合格。
③复分解
将碳酸氢铁溶解制取饱和溶液,过滤除去杂质后,按计算量边搅拌边加入到净制后的硫酸镁溶液中进行复分解反应。
主反应式为:
MgSO4+2NH4HCO3=Mg(HCO3)2+(NH4)2SO4
副反应式为：
CaSO4+2NH4HCO3=Ca(HCO3)3+(NH4)2SO4
本工艺采用加温(溶解温度不低于50 ℃) 溶解,以提高热解速度,加入口增加过滤筛网以除去碳酸氢按在制造、包装及运输等过程中带入的不溶物。
④热解
将复分解后所制得的含碳酸氢镁的溶液用蒸汽加热,使碳酸氢镁转变为重质碳酸镁,由溶解状态转变为沉淀。
主反应为:
Mg(HCO3)2+2H2O=MgCO3·3H2O+CO2↑
4[MgCO3·3H2O]=3MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+CO2↑+7H2O
⑤分离
干燥热解后的悬浊液经离心机进行固液分离,固体送入烘干房进行干燥、包装、待销。滤液中含有硫酸铁及少量镁盐,可直接浇地或经蒸发、结晶、分离而回收副产品硫酸钱作为含镁氮肥出售。
2.食品级重质碳酸镁的制备
(1)采用MgCl2纯碱法 ,以含95%MgCl2的盐卤为原料,来制备医用重质碳酸镁。
制备的化学方程式为：
4MgCl2+4Na2CO3+4H2O=8NaCl+3MgCO3·Mg(OH)2·4H2O↓+CO2↑

图3为食品级重质碳酸镁的合成工艺流程图
具体操作步骤为：先分别对卤水和纯碱溶液提纯，即在卤水中加入脱色剂 (活性炭 ),过滤，得到无色澄清液体，同时将纯碱溶液过滤除去杂质,也得到澄清溶液。然后按体积比为1∶1向纯碱溶液中加入精制卤水,控制一定的温度,缓慢搅拌,充分反应,保温将沉淀陈化3～4 h,然后用循环真空泵抽滤 ,反复用去离子水洗涤沉淀 ,直到用2mol/L 硝酸银溶液和2mol/L硝酸溶液的混合液检验滤液不出现浑浊,表明无游离Cl-。再将沉淀置于烘箱内,在100～110℃烘干，即得产品。 1.用于医药工业，作为中和胃酸药,用于胃炎及十二指肠溃疡。
2.用于制造镁盐，氧化镁，防火保温材料，防火涂料，陶瓷，玻璃，化妆品，牙膏及颜料等工业。
有关重质碳酸镁的概述、理化性质、制备方法、应用是由Chemicalbook的丁红编辑整理。（2015-11-2）