充分发挥中国镁资源优势­发展镁质化工材料(1)

　　­胡庆福 宋丽英* 胡晓湘­

(河北科技大学石家庄050018) (*白求恩军医学院石家庄050081)

­1、镁资源与镁质化工材料­

镁质材料分为镁质耐火材料、镁质金属材料和镁质化工材料。镁质耐火材料主要用于­钢铁工业，年消耗量为70%，水泥行业5%～7%，玻璃行业4%～5%，有色冶金3%～4­%，其它行业14%～15%;镁质金属材料系指原镁及镁合金生产及应用。镁是地球上储量­最丰富的轻金属之一，镁在地壳表层中占2.1%，作为工业金属仅次于铝和铁居第三位，­其氯化物在海水中的含量极为丰富，800t海水能收集1t镁，若以每年开采1亿t计，开采­100万年后海水中的含镁量也仅从0.13%降到0.12%。中国是原镁生产大国，2003年中国­原镁产量34万t，约占全球总量的67%，镁出口量居世界首位。金属原镁应用领域40%­用作镁合金，40%用作铝合金添加剂，20%用于炼钢脱硫及其它用途。近年来，全世界对­镁合金需求量以年均15%以上速度递增;镁质化工材料包括氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁、­硫酸镁、氯化镁等系列产品，广泛应用于国民经济中各个领域、军工、航天、国防等。

镁质化工材料的原料主要来源于固体、液体及副产物。固体原料包括含镁的各种非金­属矿物，如菱镁矿、白云石、水镁石、蛇纹石、水菱镁石、石棉尾矿、天然卤块等。菱镁­矿世界产地很少，主要为中国、奥地利、俄罗斯，其次为澳大利亚、巴西、加拿大等，中­国储量30亿t以上，居世界首位;白云石遍布全国各省区，已探明储量在40亿t以上;­水镁石是一种罕见的高镁矿物，MgO理论含量69%，含金属镁41.6%，主要分布于辽宁、­吉林、河南等地;蛇纹石是一种高镁矿物(Mg6[Si4O10](OH)8)，其中镁含量43.6%、SiO2­43.3%、H20 13.1%，中国蛇纹石矿产资源丰富，分布广泛，用途广;水菱镁石­(3MgCO3Mg(OH)23H2O)是西藏地区一种比较独特的含镁矿石，实际储量超过1亿t，­属天然水合碱式碳酸镁矿等等;液体原料系指含镁溶液如海水、盐湖卤水、地下盐卤等，­主要含可溶性镁化合物，如氯化镁、硫酸镁等等，例如青海盐湖蕴藏的氯化镁达32亿t，­硫酸镁16亿t等;另外在化工生产过程副产物，含有镁化合物，如硼酸、硼砂生产的硼泥­中含有MgO40%左右，生产某种香料废液中含有镁化合物等等，有些副产物中含镁化合­物，其含量很高，不回收利用将造成环境污染，这些镁资源应回收利用，一举两得。总之，中国镁资源丰富，可利用高品位菱镁矿生产镁质耐火材料，利用中低品位菱镁矿生产镁质­化工材料，可使镁资源综合利用，充分发挥中国丰富镁资源优势，大力发展镁质材料，满­足国内外对镁质材料的需求。

­镁质化工材料品种上百种，广泛应用于国民经济各个领域。氧化镁系列产品主要用于­橡胶、医药、涂料、高级绝热材料、食品级饲料添加剂、水处理剂、催化剂载体、特种气­体的吸附材料、陶瓷、瓷釉及玻璃生产过程的添加剂、电视机工业需要的磁性氧化镁、特­种硅钢需要的硅钢级氧化镁等等;碳酸镁系列产品用作橡胶、塑料、纸品等制品的优良填­充剂和补强剂、油漆、颜料、牙膏等工业的填充剂，还可用作绝热、耐高温材料、食品与­医疗工业助剂等;氢氧化镁系列产品用作高聚物阻燃剂和含酸废水、废气的中和剂，是一­种绿色、安全、环境友好的化工产品，受到国内外广泛关注;硫酸镁是一种重要肥料和化­工原料;氯化镁广泛用于冶金、化工、建材。农业等各种行业，作为黏结剂、原料、镁氧­水泥及人造大理石、棉花脱叶剂等。一些有机镁化合物属精细化工产品，例如水杨酸镁是­高档润滑油中的一种重要添加剂，醋酸镁是一种重要的化工添加剂、良好的鱼饲料添加剂­等。­

镁质化工材料的生产方法分为机械加工和化学加工两大类。前者系指某些非金属矿经­选矿、预处理、经干法或湿法直接粉碎到工业需要目数，经过干法或湿法表面处理(或不­进行表面处理)，而生产出重质产品;后者经过煅烧或溶解、化学反应、精制等工艺过程制­造不同粒度、晶形、表面改性等轻质或高密度产品，水镁石、水菱镁石、白云石等含镁非­金属矿经选矿、预处理、破碎、粉碎、干法或湿法超细粉碎、干法或湿法表面处理制取重­质氢氧化镁粉、水合碱式碳酸镁粉、白云石粉等粉体填料;非金属矿经煅烧、消化、碳化­等工艺的碳化法、复分解法及含镁溶液的氨法、碱法、石灰法、白云灰法等生产浆状、膏­状及粉状产品。总之，镁质化工材料由于原料的多样性，生产方法各异，产品的多品种、­特殊要求，生产方法差异较大，工艺条件各异。 ­ ­

2、几种精细氧化镁开发与生产现状­

国民经济建设需求的镁质化工材料产品多达几百种，其中需要量最大，品种最多的是­氧化镁系列产品，冶金、耐火材料及建材行业需要大量的轻烧粉、重烧粉、电熔氧化镁;­橡胶、陶瓷等行业需要工业氧化镁，以上属于大宗传统产品[1];氯丁橡胶、氟橡胶及胶粘­剂和密封材料需要各种活性氧化镁;电加热器需要的电工级氧化镁;炼制钢板需要的硅钢­级氧化镁;电子工业、国防工业和航空工业需要高纯氧化镁;制药需要的医药级氧化镁;­另外分析上需要试剂级氧化镁，特殊行业如薄膜材料、复合导电材料、耐高温催化剂等需要氧化镁晶须、过氧化镁、纳米级氧化镁等等均属于精细镁质化工材料[2]。镁质化工材料­生产量的大小、品种的多少、精细化率的高低标志着一个国家经济发展水平，中国是镁质­化工材料生产大国，历年均有大量出口，但仍需进口镁质化工材料，1999～2003年间，年­均单位进口价格是同类产品出口价格2.5～6倍。这说明中国氧化镁生产精细产品少或没­有，中国还不是镁质化工材料生产强国，从这一侧面也说明中国属发展中国家。

2.1活性氧化镁­

活性氧化镁主要作为氯丁橡胶及氟橡胶的促进剂与活化剂，用于黏合剂、塑料、油漆­和纸张的填料;医药上用作抗酸剂和缓泻剂，用于胃酸过多和十二指肠溃疡病;也可作为­陶瓷、玻璃、高级保温材料及氧化镁水泥等原料。

­随着胶粘剂和密封材料的发展，不同活性的氧化镁需求量日益增加，在辽宁、浙江、­广东等省市年需求量在千吨以上的企业相继出现，高性能活性氧化镁需求越来越大，各大­专院校、科研单位、部分镁质化工材料生产企业投入人力、物力研发活性氧化镁，利用轻­质碳酸镁、氢氧化镁等制取高活性氧化镁的技术已被攻破，但在建立工业装置上还不尽人­意，有的企业利用原厢式炉生产活性氧化镁，产品质量不稳定，生产能力小，满足不了市­场需求。丹东玉龙镁业有限公司在利用菱镁矿碳化法制取轻质碳酸镁基础上采用新型设备­进行中试，成功地制取活性氧化镁，其吸碘值在80～180mgI2/l00g之间，可根据用户需­要调节活性大小。河北科技大学根据白云石碳化法提出不同规模制取活性氧化镁工程设­计，并在河北、辽宁、河南等省准备建设工业化装置。­

白云石碳化法生产活性氧化镁新工艺系采用气烧立窑煅烧白云石、浆叶式槽式消化、­新型组合式碳化塔碳化，厢式全自动压榨式压滤机固液分离、二次碳化新工艺、连续管式­热解器热解、双螺旋串盘式二级干燥超细含镁碳酸钙、带式串闪蒸二级干燥轻质碳酸镁、­旋流动态煅烧炉制取活性氧化镁等国内领先的新工艺及设备。不同生产规模的土建、水、­电条件见表l、投资估算见表2、经济分析见表3所示。

 

 

【中国镁质材料网 采编：ZY】