菱镁矿制备轻烧氧化镁及其水化动力学研究

刘欣伟，冯雅丽，李浩然，张萍，汪平

(1. 北京科技大学 土木与环境工程学院，北京 100083；2. 中国科学院 过程工程研究所生化工程国家重点实验室，北京 100190)

高纯氧化镁指MgO质量分数大于98%的样品，高温下具有优良的耐碱性和电绝缘性，光透过性好，导热性高，热膨胀系数大，广泛用于电子、化工、陶瓷等行业[1-5]。目前制备高纯氧化镁的方法主要有海水石灰沉淀法、卤水热解法和菱镁矿煅烧法[6-7]，海水石灰法工艺复杂，投资大，生产成本高；盐湖卤水热解法工艺过程中副产大量的氯化氢，腐蚀性大，回收利用较困难。菱镁矿煅烧法工艺在生产高纯氧化镁的过程中不会对环境造成污染，是理想的生产氧化镁的工艺。但目前在菱镁矿煅烧制备轻烧氧化镁和再水化、碳化法制备高纯氧化镁的工艺中，轻烧氧化镁活性和水化效率直接影响到碳化率和综合回收率。在以前的研究中，主要考察菱镁矿煅烧条件和水化温度对轻烧氧化镁水化率的影响[8-9]。在此，本文作者以菱镁矿为原料制备轻烧氧化镁，考察水化温度、氧化镁浓度和颗粒度对轻烧氧化镁水化动力学的影响，并建立表观反应速率常数关于水化温度、氧化镁浓度和颗粒度的经验表达式，以便为菱镁矿水化、碳化法制备高纯氧化镁提供理论依据。

1 实验部分

1.1 主要原料及实验设备

本项研究选用辽宁海城菱镁矿为原料，其化学组成(质量分数)见表1。

表1 菱镁矿的化学组成Table 1 Chemical composition of magnesite %

主要实验设备为：KSW-5-12A型电炉温度控制器；……