第一節(jié) 氧化鎂的簡介
氧化鎂(化學(xué)式:MgO)是鎂的氧化物,一種離子化合物。常溫下為一種白色固體。氧化鎂以方鎂石形式存在于自然界中,是冶鎂的原料。氧化鎂有高度耐火絕緣性能。經(jīng)1000℃以上高溫灼燒可轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,升至1500 - 2000°C則成死燒氧化鎂(也就是所說的鎂砂)或燒結(jié)氧化鎂。(立項申請)
第二節(jié) 高端氧化鎂 市場發(fā)展
近年來,受益于我國鎂鹽 行業(yè) 的迅猛發(fā)展,氧化鎂 行業(yè) 也得到了較大的拓展,產(chǎn)銷量逐年穩(wěn)步增長,年均增長率常年維持上漲,并呈現(xiàn)出高端化的特點。隨著低碳經(jīng)濟、環(huán)保經(jīng)濟等深入人心,生產(chǎn)和使用高端氧化鎂將成為氧化鎂業(yè)共識。
中國氧化鎂發(fā)展到今天,已形成高端氧化鎂和低端氧化鎂并存的格局。而且在環(huán)保要求下,低端氧化鎂的量正在慢慢減少,中端氧化鎂基本上保持著穩(wěn)定,高端氧化鎂產(chǎn)品則呈上升趨勢。
這主要體現(xiàn)在高端氧化鎂中鎂的含量更高,且對下游產(chǎn)品的性能起到更好的作用;它基本上可以在醫(yī)藥、食品、硅鋼、石油、 分析 純等 行業(yè) 里使用。而低端氧化鎂主要用在脫硫、水泥、保溫板等用量大但是沒有利潤的 行業(yè) ,由高端產(chǎn)品還需先進的生產(chǎn)設(shè)備和更精湛的技術(shù)才能做出,且價格昂貴,這不是一般氧化鎂廠家所能承受的,因此目前很多氧化鎂的市場還基本停留在中低檔上面。由此看來,高端氧化鎂要取得更大發(fā)展尚需時日。
現(xiàn)在響應(yīng)國家環(huán)保發(fā)展的號召,減少低端氧化鎂的產(chǎn)能,助力高端氧化鎂的市場的發(fā)展,趁此機會,轉(zhuǎn)型升級將高端氧化鎂市場打的更開一點。
第三節(jié) 氧化鎂的生產(chǎn)方法
雙減碳化法
為了提高氧化鎂的提取率,并降低產(chǎn)品能耗。提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加產(chǎn)品品種,雙減法碳化工藝主要是改變了碳化條件,減去了高能耗的生產(chǎn)過程。將凈化過的石灰乳液在特定條件下進行碳化反應(yīng),使80—90%的MgO被溶解,并生成含MgO 20~30克/升的碳酸輕鎂過飽和溶液。經(jīng)快速壓濾,在特定條件下使碳酸輕鎂飽和溶液在20~30度下解析出堿式碳酸鎂。此堿式碳酸鎂濾餅含水分只有50—60%。經(jīng)煅燒得輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。
該工藝特點:
(1)氧化鎂的提取率增高了20—30%。
(2)減去了壓縮和熱解過程,降低了堿式碳酸鎂濾餅水分含量25—30%。
因此每噸輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品煤耗降低75%,電耗降低65%。
氣相法
將高純度金屬鎂和氧反應(yīng)生成晶核,然后使顆粒繼續(xù)成長,制得高純度微粉氧化鎂。含氧化鎂80%(重量)以上的粗原料用無機酸(硫酸、鹽酸、硝酸)以摩爾比1:2的比例進行溶解,制成無機酸的鎂鹽。精制除去其中雜質(zhì),于氧氣氣氛下進行加壓加熱處理,再經(jīng)水洗、脫水、干燥,于1100℃加熱1h,制得高純度氧化鎂。
氫氧化鎂煅燒法 以除雜凈化的硫酸鎂溶液為原料,以純氨水為沉淀劑加入鎂液中沉淀出Mg(OH)2,經(jīng)板框壓濾機進行固液分離,濾餅經(jīng)洗滌得高純度Mg(OH)2,再經(jīng)烘干、煅燒制得高純氧化鎂。
煅燒法苦土粉經(jīng)過水選,除去雜質(zhì)后沉淀成鎂泥漿,然后通過消化、烘干、煅燒,使氫氧化鎂脫水生成氧化鎂。其MgO+H2O→Mg(OH)2Mg(OH)2→MgO+H2O;
煅燒法
將菱鎂礦在950℃下于煅燒爐中進行煅燒,再經(jīng)冷卻、篩分、粉碎,制得輕燒氧化鎂。
純堿法先將苦鹵加水稀釋至20°Be左右加入反應(yīng)器,在攪拌下徐徐加入20°Be左右的純堿澄清溶液,于55℃左右進行反應(yīng),生成重質(zhì)碳酸鎂,經(jīng)漂洗、離心分離,在700~900℃進行焙燒,經(jīng)粉碎、風(fēng)選,制得輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。其5Na2CO3+5MgCl2+6H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+10NaCl+CO2↑
4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O
碳化法
白云石經(jīng)煅燒、消化、碳化后得到堿式碳酸鎂,再經(jīng)熱分解、煅燒、粉碎、風(fēng)選,即得輕質(zhì)氧化鎂。其MgCO3·CaCO3→MgO+CaO+2CO2↑
(MgO+CaO)+2H2O→Mg(OH)2+Ca(OH)2
Mg(OH)2+Ca(OH)2+3CO2→Mg(HCO3)2+CaCO3+H2O5
Mg(HCO3)2+H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+6CO2↑4MgCO3·
Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O碳銨法將海水制鹽后的母液(鎂離子含量在50g/L左右)除去雜質(zhì)后與碳酸氫銨按適宜的比例混合,進行沉淀反應(yīng),再經(jīng)離心脫水、烘干、煅燒、粉碎分級、包裝,即得輕質(zhì)氧化鎂成品。其5MgCl2+10NH4HCO3+H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+10NH4CI+6CO2↑
4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2+6H2O;
碳酸化法
采用白云石或菱鎂礦,經(jīng)煅燒、加水消化、碳酸化、煅燒、粉碎,即可制得活性氧化鎂。鹵水白云石灰法以海水或鹵水為原料與石灰或白云灰發(fā)生沉淀反應(yīng),將得到的氫氧化鎂沉淀進行過濾、干燥、煅燒,制得活性氧化鎂??嗤练?硫酸-碳銨法將苦土粉等含鎂原料與硫酸反應(yīng),生成硫酸鎂溶液,其MgO+H2SO4→MgSO4+H2O硫酸鎂溶液與碳酸氫銨反應(yīng),生成碳酸鎂沉淀,其MgSO4+NH4HCO3+NH3→MgCO3↓+(NH4)2SO4然后沉淀物經(jīng)過濾分離、洗滌、烘干、煅燒、粉碎,制得活性氧化鎂。
燒結(jié)法
以電熔鎂塊為原料。經(jīng)選料、破碎、篩分后與一定比例的液態(tài)二氧化鈦進行充分混合,再經(jīng)水洗、烘干和燒結(jié),篩選出粒徑為40~150目的,即為成品高溫電工級氧化鎂。
鹵水碳銨法
采用鹵水與碳酸氫銨反應(yīng),生成堿式碳酸鎂,然后進行陳化、洗滌、脫水、干燥、煅燒,經(jīng)粉碎后再凈化、熱處理,制得硅鋼級氧化鎂。
電熔法
以高純氧化鎂為原料,經(jīng)電熔制得成品。
鹽酸法
將生產(chǎn)重質(zhì)氧化鎂的下腳料送入反應(yīng)器,加入鹽酸進行反應(yīng),生成六水氯化鎂,再加入碳酸鈉進行反應(yīng),生成堿式碳酸鎂,用水洗滌,將堿式碳酸鎂在高溫煅燒,冷卻后粉碎,制得磁性氧化鎂。其2MgO+4HCI+4H2O→2MgCl2·6H2O·5MgCl2+5Na2CO3+6H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+CO2↑+10NaCl4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O
第四節(jié) 氧化鎂 行業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀中存在的問題
目前,中國已經(jīng)成為全球重要的氧化鎂生產(chǎn)基地,但是目前依然存在一些問題亟待解決,具體如下:
是什么阻礙我國氧化鎂 行業(yè) 發(fā)展
由于技術(shù)水平和研發(fā)能力等方面的限制,國內(nèi)大部分氧化鎂生產(chǎn)企業(yè)都擠在毛利較低的低端產(chǎn)品市場。由于缺少經(jīng)國家統(tǒng)一制定的國家 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)和市場規(guī)范, 行業(yè) 中存在部分技術(shù)水平較低、資金投入低的小型企業(yè),以低質(zhì)量、低環(huán)保投入帶來的低成本沖擊氧化鎂市場,通過價格競爭來擠壓其他氧化鎂生產(chǎn)企業(yè)的生存空間,導(dǎo)致市場無序競爭。
與此同時,以高純氧化鎂為代表的中高端氧化鎂產(chǎn)品仍然以日本、美國等發(fā)達國家企業(yè)為主,我國大部分企業(yè)在未來一段時間內(nèi)仍然是以生產(chǎn)普通的工業(yè)氧化鎂為主,高端氧化鎂產(chǎn)品供應(yīng)不足,對進口有所依賴,結(jié)構(gòu)性矛盾較為突出,這種狀況不利于我國氧化鎂 行業(yè) 有序健康發(fā)展。
研發(fā)技術(shù)水平與國外相比仍有一定差距
氧化鎂 行業(yè) 屬于技術(shù)、資源密集型 行業(yè) ,日本等發(fā)達國家的企業(yè)利用技術(shù)和研發(fā)上的優(yōu)勢壟斷了高附加值氧化鎂產(chǎn)品市場。受國內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展及本 行業(yè) 技術(shù)的限制,國內(nèi)大部分氧化鎂生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備相對簡陋,質(zhì)量管理體系和應(yīng)用測試體系均相對較弱,產(chǎn)品的技術(shù)含量和高端產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性同世界先進水平相比較仍存在一定的差距。盡管近幾年國內(nèi)氧化鎂 行業(yè) 產(chǎn)能及技術(shù)水平增長較快,但在國際市場上的競爭力仍然較弱。
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