水菱镁石

更新时间:2023-10-29 06:59

水菱镁石是属于世界上少见的一种天然水合碱式碳酸镁,俗称“镁白”。质地洁白,硬度中等,呈不透明白垩粘土状的集合体。矿石杂质含量很低,主要有碳酸钙、氧化铁以及二氧化硅等。

特点

(1)含镁量高——在当前已经探明的含镁非金属矿物中,水菱镁石的含镁量位居第四,仅次于水镁石(Mg(OH)2)、菱镁矿(MgCO3)和镁橄榄石(Mg2SiO4)。

(2)储量丰富——在我国青藏高原盐湖地区有多处水菱镁矿矿床。仅在西藏班戈湖地带,水菱镁矿储量就在1亿吨以上,属于大型矿床,也是在西藏盐湖种储量最高的4种矿物之一,具有重要的工业开发价值。

(3)杂质含量低——煅烧产物除原有杂质外,主要为氧化镁以及气体CO2和水,是环境友好型产品。其中的原有杂质CaCO3、Fe2O3、SiO2含量很低,对其应用一般不产生影响。如需制备高纯产品,因其杂质含量低,也较容易去除,因此水菱镁矿是制备镁质材料的天然优质矿产资源,具有很好的开发前景和使用价值。

热分解特性

当升温到 340℃时,水菱镁石结晶水全部失去,并开始失去部分结构水;当升温到477℃时,结构水全部脱出 , 开始分解失去部分二氧化碳;当升温到 727 ℃时 ,碳酸镁全部分解完毕,余下43.84%为 氧化镁。该样品灼烧减量56.16%,包括结晶水、结构水及分解 二氧化碳总量 。

阻燃机理

(1)分解释放出的水吸收大量热量,从而降低了阻燃聚合物材料表面火焰的温度,延缓其降解或使之难燃;

(2)产生的大量水蒸气和CO2可以覆盖火焰,降低燃烧区可燃气体和氧气的浓度;

(3)分解生成的产物是氧化镁保护膜,在聚合物表面起着热传质屏障层的作用;另外氧化镁还可以中和燃烧过程中所产生的酸性和腐蚀性气体;

(4)水菱镁石除了自身分解产生CO2还可以把聚合物分解产生的CO转化成CO+,从而减少有毒可燃性气体的产生。由此可知,水菱镁石对于导致燃烧的三个必要条件(氧、热和可燃物)均有抑制作用。

(5)新生的耐火金属氧化物(MgO)具有较高的活性,它会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜,炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应,从而起到阻燃的作用。另外,此类氧化物还能吸附烟尘颗粒,起到抑烟作用。

应用

在电线电缆中

水菱镁石可以用来填充在电线、电缆的聚氯乙烯、聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺中,起到阻燃的作用。与氢氧化铝等协同复配,可以得到阻燃性能更好的复合阻燃材料。

在橡胶中

水菱镁石在橡胶制品中能够进行补强,折射率为1.524,与天然橡胶等接近,可以满足透明或半透明橡胶制品的需要。水菱镁同时具有弹性大及耐热抗老化性能,可用在球胆、轮胎、胶带、胶管等橡胶中。

在防火涂料

水菱镁石与成炭剂协同作用,使涂层在受火时膨胀发泡而形成均匀、坚固、致密的隔热层。分解释放的水蒸气和二氧化碳既能吸收热量,又可以使炭化层膨胀倍数增加,对延长防火涂料的耐火时间有非常大的作用。

制备氧化镁产品

天然水菱镁矿石经预处理、煅烧、粉碎、90℃水合、碳酸化、热解、沉淀、再煅烧等加工流程可以制得高活性氧化镁粉末。此外,水菱镁矿石经预处理、化学方法加工后可制得轻质氧化镁。根据各领域的需要,可制得普通级轻质活性氧化镁、硅钢片专用氧化镁、纳米级氧化镁、医用级氧化镁、磁性氧化镁、纳米氧化镁保护膜等。

用作烟气脱硫剂

因水菱镁石与菱镁石、水镁石等主要成分相近,易溶于包括硫酸、盐酸、硝酸等许多无机强酸中,故水菱镁石可用作烟气脱硫剂。

主要用途

主要用作耐火材料、建材原料、化工原料和提炼金属镁及镁化合物等。

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