氣相水化氧化鎂制備氫氧化鎂及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、菱鎂礦輕燒鎂水化法原料儲(chǔ)量豐富，不消耗酸堿，因此被認(rèn)為是最具優(yōu)勢(shì)制備氫氧化鎂材料的方法。但直接液相水化法存在漿料過(guò)濾性差，形成膏狀濕基物料，干燥能耗高等技術(shù)瓶頸。國(guó)家自然科學(xué)基金“氣相水化輕燒鎂制備氫氧化鎂及其微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化和性能研究，No.21407032”提出利用氣相水化法制備氫氧化鎂，不需要過(guò)濾環(huán)節(jié)，直接解決了直接水化法的過(guò)濾性差、干燥能耗高、干燥后產(chǎn)品團(tuán)聚結(jié)塊等問(wèn)題。本文在完成該項(xiàng)基金部分工作的前提下，開(kāi)展了由菱鎂礦輕燒鎂制備氫氧化

2、鎂的工作，研究各種反應(yīng)條件對(duì)水化率的影響，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其工業(yè)化的可行性進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)反應(yīng)條件對(duì)水化率的影響?？疾炝怂瘯r(shí)間、水化溫度、輕燒鎂活性、輕燒鎂物料高度和輕燒鎂顆粒尺寸對(duì)水化率的影響，結(jié)果表明:氧化鎂活性和水化溫度的增加，較小的氧化鎂物料顆粒及氧化鎂物料高度都有利于水化反應(yīng)的進(jìn)行;水化率隨著水化時(shí)間的增加而增加，直到趨于平穩(wěn)。反應(yīng)完全后，水化轉(zhuǎn)化率可達(dá)到93％及以上。
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3、2)輕燒鎂氣相水化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)。考慮到輕燒鎂氣相水化體系的復(fù)雜性，將輕燒鎂物料看成一個(gè)多孔的片層狀顆粒，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合和分析，結(jié)果表明:氧化鎂水化過(guò)程符合內(nèi)擴(kuò)散控制的微粒模型，得到水化時(shí)間與氧化鎂物料高度、水化轉(zhuǎn)化率的經(jīng)驗(yàn)公式為t=CSO/2De,pCAOL2α2
　　(3)經(jīng)濟(jì)核算。對(duì)菱鎂礦輕燒鎂氣相水化制備阻燃級(jí)氫氧化鎂工業(yè)化可行性進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算及經(jīng)濟(jì)核算，計(jì)算得出氣相水化法生產(chǎn)氫氧化鎂的成本為1720元/噸