利用川藏地区菱镁矿制备高活性氧化镁技术研究

摘要

氧化镁系列产品是现代工业重要的无机化工材料，而其中的活性氧化镁因其较大的比表面积、较高的表面活性、较强的吸附能力，广泛应用于催化工业、生物医药、橡胶合成等领域。本文以川藏地区采集的高品位菱镁矿为原料，采用直接煅烧法、水化法和碳化法三种方法制备出不同活性的氧化镁，并对比了三种方法的优缺点。该研究对川藏地区菱镁矿高附加值综合利用具有重要意义。 以原矿为原料，采用直接煅烧法，通过正交实验，得出制备轻烧氧化镁的最佳工艺条件为:煅烧温度700℃、煅烧时间2h、升温速率15℃/min、颗粒粒径小于74μm。在最佳煅烧条件下，菱镁矿的分解率可达98.8％，轻烧氧化镁的吸碘值为105.5mg/g，CAA值为18.5s，比表面积为34.86m2/g，质量超过工业活性氧化镁一等品(活性-80)要求。 以轻烧氧化镁为原料，采用水化反应制备氢氧化镁，研究得到的较佳水化反应条件为:水化时间1h、水化温度70℃、质量浓度20g/L，轻烧氧化镁水化率可达94％。将水化反应获得的氢氧化镁于500℃下煅烧3h，可得吸碘值为180.6mg/g，CAA值为8.5s，比表面积为55.60m2/g的高活性氧化镁，质量超过工业活性氧化镁一等品(活性-180)要求。 以轻烧氧化镁为原料，采用碳化反应获得重镁水，当碳化温度为40℃，质量浓度为5g/L，碳化时间为50min时可得到澄清的重镁水，过滤后热解，得到分子式为4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O的碱式碳酸镁。将碱式碳酸镁于600℃下煅烧2h可得吸碘值为190.5mg/g，CAA值为7.2s，比表面积为79.47 m2/g的高活性氧化镁，质量超过工业活性氧化镁一等品(活性-180)要求。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 我国菱镁矿资源概况

1．1．1 菱镁矿简介

1．1．2 菱镁矿资源分布

1．1．3 菱镁矿的开发与应用

1．1．4 存在的问题与解决方法

1．2 氧化镁的分类及应用

1．2．1 氧化镁简介

1．2．2 氧化镁分类及应用

1．2．3 活性氧化镁性质与应用

1．3 氧化镁的活性机理和活性测定方法

1．3．1 氧化镁的活性机理

1．3．2 氧化镁的活性测定方法

1．4 活性氧化镁的制备方法

1．4．1 固体矿物法

1．4．2 液态镁盐法

1．4．3 其他制备方法

1．5 课题的研究意义与研究内容

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究内容

第二章 煅烧菱镁矿制备轻烧氧化镁

2．1 引言

2．2 实验试剂和仪器

2．3 实验过程

2．4 分析表征方法

2．5 结果与讨论

2．5．1 菱镁矿热重分析

2．5．2 煅烧温度对轻烧氧化镁影响

2．5．3 菱镁矿煅烧正交试验

2．5．4 扫描电镜分析

2．5．5 轻烧氧化镁产品质量分析

2．6 本章小结

第三章 水化法制备高活性氧化镁

3．1 引言

3．2 实验试剂和仪器

3．3 实验过程

3．4 分析表征方法

3．5 结果与讨论

3．5．1 水化反应过程单因素的影响

3．5．2 氢氧化镁的热重分析

3．5．3 煅烧条件对氧化镁活性的影响

3．5．4 扫描电镜分析

3．5．5 氧化镁产品质量分析

3．6 本章小结

第四章 碳化法制备高活性氧化镁

4．1 引言

4．2 实验试剂和仪器

4．3 实验过程

4．4 分析表征方法

4．5 结果与讨论

4．5．1 碳化反应过程单因素的考察

4．5．2 热解反应条件的考察

4．5．3 煅烧条件对氧化镁活性的影响

4．5．4 扫描电镜分析

4．5．5 氧化镁产品质量分析

4．6 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

作者和导师简介