轻烧镁粉的生产工艺流程及性能指标评价方式
找耐火材料网2020-03-21 15:40
轻烧氧化镁粉是将菱镁石置于1000℃以下的温度中进行焙烧制作而得，在冶金、化工、轻工、农业、矿业、环保等行业中发挥作用。轻烧氧化镁是进行菱镁制品生产的需要的原材料中重要的组成部分，即将菱镁石进行煅烧从而产出的活性氧化镁。氧化镁进行物理吸附和化学反应的能力被称为氧化镁的活性度，这一指标对产品的生产工艺以及质量有着极为重大的影响。使用二步煅烧法将轻烧氧化镁进行煅烧得烧结镁砂。
轻烧氧化镁被俗称轻烧粉、轻烧氧镁，亦被叫做苛性氧化镁，常以白色、淡黄色的形状呈现。其熔点与沸点分别为2852℃和3600℃。在酸和铵盐中极易溶解，而在乙醇这类有机溶剂中不易溶解。是容易在空气中易被潮解的硬性胶结材料。有着高于98%的质量分数的样品被称为高纯氧化镁，因其在高温环境下有优良的耐碱性、耐绝缘性、透光性表现，且有着比较大的热膨胀系数和出色的导热性等优点，在电子、陶瓷、化工等方面被普遍的使用。
现阶段，轻烧氧化镁的制作大部分是用20～100mm块度的菱镁石通过700～1200℃的煅烧而得。因MgCO3的分解率和MgO发育的状态不同，活性也会存在差异。其活性在于轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量高低，其物理吸附性和化学反应性便取决于此。正因如此，能否对其活性进行准确的测量，直接影响到轻烧氧化镁在实际中的生产和应用。
菱镁石制备镁砂的工艺流程主要有两种，他们分别是一步煅烧法和二步煅烧法，而二步煅烧的中间产物正是轻烧氧化镁粉，具体的流程如下：
(1)一步煅烧法工艺流程：原料(有一定要求的菱镁石)→煅烧(在回转窑或者竖窑内使用焦炭，在不同温度下煅烧)→不同级别镁粉
(2)二步煅烧法工艺流程：原料(有一定要求的菱镁石)→轻烧(悬浮焙烧窑，回转窑，反射炉或者沸腾炉内，使用无灰燃料，在不同温度下煅烧)→细磨(粒度越细，镁粉的纯度越高)→二次煅烧(在竖窑或者回转窑内，煅烧，在不同温度下)→不同级别镁粉
二步煅烧是在研究原子能的氧化物增浓作用的过程中受到启示，从而扩展出的煅烧法。第一步普遍是为求某种化学反应或是将原料的反应活性得到提升。第二步则是为了让密度和显微结构达到预想状态达成烧结过程。第二步的烧结原理是让死烧系固相反应，从而扩大其体积。在死烧温度方面，相比一步法二步煅烧可以将温度降低100~200℃，且有较高的镁砂体积密度。二步煅烧工艺的优势是可以将烧成温度降低，让纯镁砂得到与矿物相组成的最佳体积和密度状态，但相比下却多出了大约50%的燃料消耗。
在轻烧氧化镁的生产和应用当中，比表面积、活性度及晶粒尺寸等这些都是衡量轻烧氧化镁质量优良的重要指标，一般从这几个方面作出综合评价。
(1)比表面积
比表面积是根据BET吸附理论，计算出每克轻烧氧化镁粉具有的表面积的总和，通常用吸附氮的方法来进行测量。原料的粒度与轻烧氧化镁的比表面积有直接影响，然而，轻烧氧化镁的活性表面又与粒度、活性以及MgO的细磨方式等都有关系。比如说，在环境项目当中，一般情况下只要求6～20mm这样的粒度，就可以保证比表面积在10～60m2/g。
(2)活性度
一般选用柠檬酸水化法来测量轻烧氧化镁粉的活性度。活性是是指轻烧氧化镁与标准酸溶液的反应时间，是检测氧化镁反应活性的重要指标。影响轻烧氧化镁活性的因素有肯多，其中包括：惰性化合物的含量、温度的变化情况、时间、菱镁石的粒度以及产物MgO的粒度等。
(3)晶粒尺寸
晶粒尺寸即表示轻烧氧化镁粉晶形的大小，晶粒尺寸越小，说明活性越高。煅烧温度过高，晶粒增大，活性减小。
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