本發(fā)明涉及氧化鎂制備，尤其涉及一種活性氧化鎂及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、活性氧化鎂作為制備高精細(xì)無機(jī)材料、電子元件、高品質(zhì)玻璃及有害氣體高效吸附劑的關(guān)鍵原料，同時(shí)活性氧化鎂也可在橡膠工業(yè)中作為硫化促進(jìn)劑、重金屬?gòu)U水處理環(huán)保藥劑、冶金領(lǐng)域高效堿性沉淀劑等?；钚匝趸V多樣化的應(yīng)用潛力深受其活性值影響，其活性表征的關(guān)鍵指標(biāo)涵蓋吸碘值、檸檬酸值及水合度等，各自獨(dú)立地反映了其獨(dú)特的物理化學(xué)特性。

2、具體而言，吸碘值直接關(guān)聯(lián)氧化鎂顆粒比表面積，表征其吸附能力，吸碘值越高則氧化鎂的吸附效能越強(qiáng)；檸檬酸值則揭示了氧化鎂與酸性介質(zhì)的反應(yīng)效率，檸檬酸值越低則反應(yīng)速率越快；水合度衡量了氧化鎂與水作用的活躍程度，是氧化鎂與水親和的一種量化，水合度越高象征著更高的水化電離活性，可促進(jìn)氫氧根離子的生成。然而，市場(chǎng)現(xiàn)售的活性氧化鎂往往側(cè)重單一活性指標(biāo)的優(yōu)化，如橡膠工業(yè)偏好高吸碘值產(chǎn)品。而環(huán)保與冶金領(lǐng)域則亟需全面優(yōu)化吸附、水化及電離性能的復(fù)合型產(chǎn)品，即同時(shí)追求高吸碘值、低檸檬酸值及高水合度的平衡，以達(dá)成優(yōu)異應(yīng)用成效。

3、當(dāng)前，活性氧化鎂的生產(chǎn)技術(shù)以碳銨法、碳化法及輕燒法為主導(dǎo)，這些工藝均基于輕質(zhì)復(fù)合鎂鹽的中間體，并經(jīng)過煅燒步驟得以最終成型。然而，現(xiàn)有技術(shù)體系在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨挑戰(zhàn)：碳銨法流程繁瑣且產(chǎn)品氯含量偏高，低溫煅燒工藝雖保留活性卻犧牲了產(chǎn)品的純度；輕燒法產(chǎn)品純度與密度適宜，但活性不足，難以滿足高活性要求的應(yīng)用場(chǎng)景；相比之下，碳化法以其高產(chǎn)出質(zhì)量著稱，通過精細(xì)化的工藝流程可制得兼具高水合度和純度的氧化鎂，特別適用于作為堿性沉淀劑應(yīng)用，但碳化法所得氧化鎂產(chǎn)品的低堆密度特性無形中增加了生產(chǎn)成本與物流運(yùn)輸負(fù)擔(dān)。

4、因此，提供一種活性高且堆密度大的氧化鎂的制備方法，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開了一種活性氧化鎂及其制備方法，以解決相關(guān)技術(shù)中活性氧化鎂的制備方法，存在難以兼顧氧化鎂活性以及堆密度的技術(shù)問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一個(gè)方面提供了一種活性氧化鎂的制備方法。

4、本發(fā)明活性氧化鎂的制備方法，包括如下步驟：

5、s100：將第一鎂礦石經(jīng)煅燒解離、強(qiáng)化浸出和碳化分離后得到碳酸鈣和活性低鈣富鎂液；

6、s200：將第二鎂礦石經(jīng)煅燒解離和機(jī)械細(xì)磨得到細(xì)料，或者將第二鎂礦石直接機(jī)械細(xì)磨得到細(xì)料；

7、s300：將活性低鈣富鎂液泵入水化活化槽，開啟攪拌再將細(xì)料輸送至水化活化槽，活性低鈣富鎂液與細(xì)料發(fā)生水化反應(yīng)并形成復(fù)合鎂鹽；

8、s400：將復(fù)合鎂鹽干燥并打散后輸送到煅燒爐，經(jīng)煅燒、冷卻螺旋出料得到活性氧化鎂。

9、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s300中，細(xì)料與活性低鈣富鎂液的質(zhì)量比為1∶0.6~5。

10、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s300中，細(xì)料與活性低鈣富鎂液發(fā)生水化反應(yīng)的溫度為40~70℃，時(shí)間為0.5~24h。

11、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s100中，獲得碳酸鈣和活性低鈣富鎂液包括如下步驟：

12、s110，將第一鎂礦石在高溫爐中煅燒解離為煅白；

13、s120，將煅白與消化水強(qiáng)化浸出后微濾除渣，得消化液；

14、s130，將消化液泵入強(qiáng)化氣液反應(yīng)器并加入活化劑，通入二氧化碳碳化得碳化液；

15、s140，將碳化液經(jīng)固液分離得到碳酸鈣和活性低鈣富鎂液。

16、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s130中，所述活化劑為乙二酸、磷酸鈉、聚羧酸鎂中的一種或多種，并且乙二酸、磷酸鈉、聚羧酸鎂的質(zhì)量比為：1~15∶0~8∶0~1；

17、所述活化劑的投加量為消化液中氧化鎂質(zhì)量的0.05%~5.0%，并且所述活化劑配制為質(zhì)量濃度為10%的溶液加入消化液中。

18、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述活化劑為乙二酸、磷酸鈉和聚羧酸鎂，并且乙二酸、磷酸鈉、聚羧酸鎂的質(zhì)量比為：6~12∶5∶1，并且所述活化劑的投加量為消化液中氧化鎂質(zhì)量的0.5%~2.0%。

19、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s110中，所述第一鎂礦石為白云石、菱鎂石、副產(chǎn)鎂鹽中的一種，并且煅燒解離溫度為800~1200℃，煅燒時(shí)間為0.1~240min，

20、步驟s120中，強(qiáng)化浸出固液比為1g∶15~50ml，溫度為30~90℃，

21、步驟s130中，碳化終點(diǎn)ph為7.5~10.0。

22、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s200中，所述第二鎂礦石為菱鎂石、水菱鎂石、水鎂石、碳酸鎂、氫氧化鎂中的一種或多種，所述第二鎂礦石的煅燒解離溫度為600~900℃，時(shí)間為0.1~240min，

23、或者所述第二鎂礦石為輕燒氧化鎂，輕燒氧化鎂直接機(jī)械細(xì)磨得到細(xì)料；

24、所述細(xì)料粒度為1~45μm。

25、根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施方式，步驟s400中，干燥溫度為120~250℃；煅燒溫度為500~800℃，停留時(shí)間為0.1~120min。

26、本發(fā)明的第二個(gè)方面提供了一種活性氧化鎂。

27、根據(jù)本發(fā)明中任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的活性氧化鎂的制備方法制得的活性氧化鎂，所述活性氧化鎂的堆積密度大于0.5g/cm3，比表面積高于50m2/g，水合度高于80%，檸檬酸值低于15s，吸碘值高于80mg/g。

28、本發(fā)明采用的技術(shù)方案能夠達(dá)到以下有益效果：

29、本發(fā)明活性氧化鎂的制備方法，以第一鎂礦石和第二鎂礦石為原料，耦合輕燒法和碳化法，利用碳化法生產(chǎn)氧化鎂過程的中間產(chǎn)物碳酸氫鎂溶液作為水化物，將輕燒粉快速水化成氫氧化鎂，并在放熱過程中發(fā)生多化學(xué)反應(yīng)形成碳酸鎂、堿式碳酸鎂及氫氧化鎂的復(fù)合鎂鹽，低液固比水化形成的氧化鎂前驅(qū)體材料堆密度得到明顯增大。利用該氧化鎂前驅(qū)體可得到堆積密度大于0.5g/cm3，比表面積高于50m2/g，水合度高于80%，檸檬酸值低于15s，吸碘值高于80mg/g的氧化鎂材料，解決了相關(guān)技術(shù)中難以兼顧氧化鎂活性以及堆密度的問題。

30、此外，本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案還具有如下有益效果：

31、本發(fā)明活性氧化鎂的制備方法，在碳化過程中添加的活化劑（乙二酸、磷酸鈉、聚磷酸鎂中的一種或多種）還可加速氧化鎂的水化進(jìn)程，使水化產(chǎn)物晶體變薄，分散性增強(qiáng)，從而提高水化效率并增加反應(yīng)活性，同時(shí)改善氧化鎂前驅(qū)體產(chǎn)物的分散性，減小產(chǎn)物尺寸，并顯著增加產(chǎn)物表面的粗糙度，引導(dǎo)生成空心球形氧化鎂前驅(qū)體材料。另外，在復(fù)合鎂鹽煅燒過程中，乙二酸和磷酸鈉與鎂的結(jié)合產(chǎn)物會(huì)分解為氧化鎂、二氧化碳和水，在不影響產(chǎn)物質(zhì)量的前提下增加了粉體表面活性位點(diǎn)，提升了氧化鎂產(chǎn)物的反應(yīng)活性。

32、采用本發(fā)明活性氧化鎂的制備方法制備的高活性氧化鎂密度適中、活性位點(diǎn)豐富、分散性好，兼具卓越的吸碘值活性、檸檬酸反應(yīng)活性以及水合度，擁有優(yōu)異的吸附、水化及電離性能，作為堿性沉淀劑效果和成本優(yōu)勢(shì)顯著，有利于高活性氧化鎂產(chǎn)品在環(huán)保與冶金領(lǐng)域的市場(chǎng)推廣及應(yīng)用。