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中國工業(yè)鎂化合物生產(chǎn)現(xiàn)狀與展望

文檔作者：胡慶福宋麗英劉寶樹文檔來源： 1．河北科技大學 2．白求恩軍醫(yī)學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月30日
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8
無機鹽工業(yè)
IN0RGANIC CHEMICALS INDUSTRY
第41卷第4期
2009年4月
中國工業(yè)鎂化合物生產(chǎn)現(xiàn)狀與展望
胡慶福 。宋麗英 。劉寶樹
(1．河北科技大學，河北石家莊050018；2．白求恩軍醫(yī)學院)
摘要：工業(yè)鎂化合物主要包括氧化鎂、氫氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂5大系列產(chǎn)品及其他鎂化合物，其
在國民經(jīng)濟中具有廣泛應(yīng)用。指出目前應(yīng)重點發(fā)展特種氧化鎂(如活性氧化鎂、電工級氧化鎂、硅鋼級氧化鎂等)，
阻燃級氫氧化鎂，各種晶須、高純、納米級鎂化合物等功能產(chǎn)品，提升鎂化合物產(chǎn)品質(zhì)量水平，以滿足國內(nèi)外市場需
求。對鎂化合物的發(fā)展方向提出幾點建議：鎂化合物生產(chǎn)應(yīng)重點建立萬噸級企業(yè)，走規(guī)?；?；重點推廣低溫熱
解專利技術(shù)、鹵水一石灰乳法制取氫氧化鎂技術(shù)和膜分離技術(shù)等。
關(guān)鍵詞：工業(yè)鎂化合物；氧化鎂；氫氧化鎂
中圖分類號：TQ132．2 文獻標識碼：A 文章編號：1006—4990(2009)04—0008—03
Present status and prospect of industrial magnesium compounds in China
Hu Qingfu ，Song Liying ，Liu Baoshu
(1．Hebei Science and Technology Unwenity，Shijiazhuang 050018，China；2．Bethune Military Medical College)
Abstract：Industrial magnesium compounds-including five series products，such as magnesium oxide，magnesium hy—
droxide，magn esium chloride，magnesium sulphate and magnesium carbonate and other magnesium compounds have exten—
sive uses in national economy．To satisfy the demand of internal and external markets，now it is necessary to keep focus on
developing special magnesium oxides(e．g．a(chǎn)ctive magnesium oxide I electric grade magnesium oxide，and silicon-steel grade
magnesium oxide etc．)，fireproofing magnesium hydroxide。and functional magnesium compounds(e．g．whisker，high-purity
and nano-sized magnesium compounds)and on improving the quMity of magnesium compound products．Some suggestions on
the development of magnesium compounds were put forward，for example，to build ten-thousand level plant，to realize scale
production-to generalize the patent technique of pyrogenation in low temperature，preparation technique of magnesium hydroxide
by lim~brine method，and film separation technique etc．．
Key words：industri~ magn esium compounds；magnesium oxide；magnesium hydroxide
工業(yè)鎂化合物主要包括氧化鎂、氫氧化鎂、氯化
鎂、硫酸鎂、碳酸鎂5大系列產(chǎn)品，以及硼酸鎂、氟化
鎂、硝酸鎂等其他鎂化合物產(chǎn)品，各種晶須、高純、納
米級精細鎂鹽產(chǎn)品。鎂化合物主要從海水、鹵水、含
鎂非金屬礦石以及工業(yè)含鎂廢液、廢渣中制得。目
前世界上大約有3／4的鎂化合物從含鎂礦石獲得，
其余來自海水或鹵水。含鎂非金屬礦石，包括菱鎂
礦(MgCO )、白云石(CaCO。·MgCO3)、水鎂石
[Mg(OH) ]和橄欖石[(Mg，F(xiàn)e) SiO ]等，可以作
為制造其他鎂化合物的起始原料。氯化鎂、硫酸鎂
可以從鹵水、海水中直接得到。氫氧化鎂一般由鹵
水與諸如氧化鈣的堿性物反應(yīng)制得。氫氧化鎂能通
過煅燒形成耐火材料或輕燒氧化鎂(含輕質(zhì)氧化鎂
等)，可銷售或回收作其他鎂化合物的原料?。
1 中國工業(yè)鎂化合物產(chǎn)品產(chǎn)量及進出口情
況
目前中國工業(yè)氧化鎂產(chǎn)量為5萬～6萬t／a；輕
質(zhì)碳酸鎂產(chǎn)量為2萬～3萬t／a；氫氧化鎂總產(chǎn)量為
5萬～6萬t／a，其中合成法為1萬～2萬t／a，其他
為水鎂石粉碎法；氯化鎂產(chǎn)量為55萬一60萬t／a
(不含格爾木等西北地區(qū)產(chǎn)量)，超過1萬t／a的生
產(chǎn)企業(yè)有l(wèi)0家；硫酸鎂產(chǎn)量為250萬～260萬t／a，
生產(chǎn)廠家有30余家。中國近年工業(yè)鎂化合物產(chǎn)品
進出口情況見表1 E1]。由表1數(shù)據(jù)可知：中國工業(yè)
鎂化合物產(chǎn)品從總體上看出口量大，進口量小，但出
口價格低，進口價格高，充分說明中國鎂鹽產(chǎn)品檔次
低，必須引起鎂鹽行業(yè)重視。
2009年4月 胡慶福等：中國工業(yè)鎂化合物生產(chǎn)現(xiàn)狀與展望 9
注：2008年數(shù)據(jù)為1～11月份數(shù)據(jù)。
2 鎂化合物產(chǎn)品發(fā)展方向
2．1 特種氧化鎂產(chǎn)品
2．1．1 活性氧化鎂
活性氧化鎂廣泛應(yīng)用于膠黏劑和密封材料、塑
料、油漆、造紙等行業(yè)，做填料，也是氯丁橡膠、硅橡
膠的促進劑和活化劑。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，
中國膠黏劑和密封材料行業(yè)規(guī)模迅速擴大，產(chǎn)品產(chǎn)
量、銷售額高速增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。中國已跨
人世界膠黏劑與密封劑生產(chǎn)和消費大國。
由于市場需求的快速增長和環(huán)保節(jié)能法規(guī)的強
制執(zhí)行，今后一些水基型、熱熔型、生物降解型、光固
化型、室溫和低溫固化型及無溶劑和高固含量型等
環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，以及部分改性型、反應(yīng)型、多功能型
等高新技術(shù)產(chǎn)品將會有較大增長空間，預(yù)計需求年
增長率將達到11％ ～13％ ，高出一般膠黏劑產(chǎn)品
2％ ～3％ ，必將增加活性氧化鎂的需求量。
2．1．2 電工級氧化鎂
電工級氧化鎂具有高電阻、高導(dǎo)熱性、耐高壓、
低泄漏電流等優(yōu)良電熱特點，廣泛用于家用電熱電
器及工業(yè)用電熱電器，是理想絕緣材料。目前，中國
電工級氧化鎂生產(chǎn)能力約4萬Wa，生產(chǎn)廠家數(shù)十
家，其中上海實業(yè)振泰化工有限公司生產(chǎn)能力達到
2萬Wa。中國電工級氧化鎂缺口在1萬t／，a以上，
靠從美國和日本進口。
2．2 氫氧化鎂
氫氧化鎂主要有3方面用途：1)廣泛用于排煙
脫硫，中和含酸廢水，處理含重金屬(Cr，Pt，Ni，Cd)
廢液及有機物廢液，廢水脫磷、脫胺以及其他處理。
氫氧化鎂屬環(huán)境友好產(chǎn)品，是綠色中和劑。2)做高
聚物阻燃劑，屬無機阻燃劑，具有無毒、無煙、不滴、
不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、吸熱量大、效果持久等
特點。3)用于油品抑釩劑、添加劑，電子元件或涂
層，電子陶瓷等領(lǐng)域。
中國阻燃劑在不同行業(yè)中應(yīng)用分布為：塑料占
70％、橡膠占20％、紡織占5％、涂料占3％、造紙占
2％ 。2006年中國塑料產(chǎn)量為2 800萬t，紙張
6 500萬t，合成橡膠145．8萬t，涂料507．72萬t。
預(yù)計2010年塑料產(chǎn)量將達5 000萬t，紙張
9 500萬t。這將為阻燃劑發(fā)展提供空間。
阻燃劑分為有機和無機兩大類，世界主要國家
和地區(qū)阻燃劑消耗結(jié)構(gòu)見表2。
10 無機鹽工業(yè) 第4l卷第4期
表2 世界主要國家和地區(qū)阻燃劑消耗結(jié)構(gòu) ％
阻燃劑種類 美國 西歐 日本 中國
氯系阻燃劑 1O 12 5 84
溴系阻燃劑 16 22 2l 4
磷及鹵化磷系阻燃劑 14 16 10 4
無機阻燃劑 6O 5O 64 8
由表2數(shù)據(jù)可知：中國阻燃劑消費結(jié)構(gòu)與發(fā)達
國家相差較大，發(fā)達國家無機阻燃劑已占50％ 以
上，而中國仍以有機阻燃劑為主，特別是氯系阻燃
劑。由此可見，中國發(fā)展無機阻燃劑是當務(wù)之急，市
場容量很大。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，當中國阻燃劑消費結(jié)
構(gòu)調(diào)整后，無機阻燃劑將占50％ ，氯系阻燃劑占
20％ ，溴系阻燃劑占20％ ，磷及鹵化磷系阻燃劑占
10％。2007年中國氫氧化鋁和氫氧化鎂總銷量約
l5萬t，以此估算阻燃劑總銷量約190萬t。如果無
機阻燃劑占50％ 時，銷量將達95萬t，可見氫氧化
鎂銷售潛在市場之大。
2．3 無機鎂鹽晶須及納米級產(chǎn)品
無機鎂化合物晶須包括針形輕質(zhì)碳酸鎂、氧化
鎂晶須、氫氧化鎂晶須、硼酸鎂晶須等；納米級鎂化
合物包括納米級氧化鎂、透明碳酸鎂、油品添加劑氫
氧化鎂、納米級氫氧化鎂等；醫(yī)藥級鎂化合物包括醫(yī)
藥用氧化鎂、醫(yī)藥用碳酸鎂、醫(yī)藥用氫氧化鎂、醫(yī)藥
用六水氯化鎂、醫(yī)藥用硅酸鎂等；特種鎂化合物包括
過氧化鎂、無水硫酸鎂、無水氯化鎂、碘化鎂、陶瓷用
鎂鹽、硝酸鎂、氟化鎂、高純鎂化合物、試劑級鎂化合
物等。
3 鎂化合物產(chǎn)品發(fā)展建議
3．1 建立萬噸級鎂化合物企業(yè)，走規(guī)?；?
以白云石、菱鎂礦、水鎂石、水菱鎂石等非金屬
礦為原料，采用碳化法制取鎂化合物或以鹵水、水
氯鎂石等可溶鎂鹽為原料，采用堿法(氨、燒堿、石
灰乳)制取氫氧化鎂產(chǎn)品，建議生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在萬噸
級。有條件企業(yè)可采用煤化工與鹽化工綜合利用
技術(shù)。
3．2 推廣低溫熱解專利技術(shù)
采用白云石、菱鎂礦等含鎂非金屬礦碳化法制
取鎂化合物工藝中，占全過程能耗50％ 一60％的工
序為熱解工序。熱解化學反應(yīng)式如下：
5ig(HCO3)2 Mgc03·ig(OH)2·4H20+6C02 T
一297．346 kJ／mol
該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，熱解過程中當溫度I>95℃
時，溶液中MgO質(zhì)量濃度小于1 L；該反應(yīng)是體積
增大反應(yīng)，降低氣相中CO 分壓有利于反應(yīng)向右進
行，有利于熱解。采用熱空氣可降低CO 分壓，采用
真空也可以降低CO 分壓，故采用低溫、低壓使熱解
反應(yīng)正常進行，既可降低能耗，又能保證碳酸氫鎂分
解，滿足熱解工藝需要。
該技術(shù)已在河北某企業(yè)建立工業(yè)裝置，其效果
為：1)熱解溫度由95～105 oC降到60～65℃ ；2)重
鎂水熱解后濾液中MgO含量保持高溫熱解時水平
(MgO質(zhì)量濃度≤0．8 g／L)；3)熱解蒸汽鍋爐煤耗
由12 t／d降到5～6 t／d；4)每噸氧化鎂生產(chǎn)成本降
低2 000～3 000元。
3．3 推廣鹵水一石灰乳法制取氫氧化鎂技術(shù)
河北科技大學經(jīng)過開發(fā)研究，有效解決了石灰
乳法鈣含量高等難題，經(jīng)過擴大實驗，目前正在青
海、浙江等地同企業(yè)合作，建立工業(yè)裝置。工藝流程
如圖1所示，其產(chǎn)品質(zhì)量見表3。
水氯鎂石一圃+-水
一 一鹵一圈一甲
熱水 氫氧化鎂十一圈一圓
圖1 鹵水一石灰乳法制取氫氧化鎂工藝流程示意圖
表3 氫氧化鎂樣品分析結(jié)果 ％
一 干燥后主含量
M
c c焱 c 一 目[Mg( ) ]( )(ca0)(水分) (燒失)(Cl一)
注：標準1為HG／T 3821-2006納米氫氧化鎂；標準2為HG／T
3607-2000工業(yè)氫氧化鎂。
3．4 推廣膜分離技術(shù)
膜技術(shù)是采用具有選擇性分離的功能薄膜材
料，通過膜的篩分截留大于膜孔的大分子溶質(zhì)，使溶
質(zhì)與溶劑及小分子組分分離。其具有無相變、低能
耗、高效率、污染小、工藝簡單、操作方便、便于與其
他技術(shù)集成的優(yōu)點。膜的分離可分微濾、超濾、納濾
及反滲透等多種類型。
3．5 其他節(jié)能技術(shù)和設(shè)備
鎂化合物最具有商業(yè)價值的是氧化鎂系列產(chǎn)
(下轉(zhuǎn)第34頁)
34 無機鹽工業(yè) 第41卷第4期
藝過程中無廢液排放。
3 結(jié)論
1)以工業(yè)硼砂和消石灰為原料，經(jīng)反應(yīng)、過濾、
洗滌及干燥制備的硼酸鈣產(chǎn)品中的物相主要是偏硼
酸鈣(CaO·B：O ·6H O)。2)溫度和液固比對反
應(yīng)過程影響不大，原料配比和反應(yīng)時間是反應(yīng)的重
要影響因素。適宜的工藝條件為：硼鈣配料比
[m(B：O，)：m(CaO)]在2．2：1左右；液固比為
2．76 mL／g左右；溫度為35℃ ；反應(yīng)時間為8～10 h。
在此條件下，制備的偏硼酸鈣的組成為：if)(B O，)
為29％ ～31％ ，W (CaO)為23％ ～25％ ，
W(Na：O)≤O．5％ ，滿足無堿玻纖含硼原料的要求。
3)本工藝不僅具有工藝路線短、反應(yīng)條件簡單、穩(wěn)
定性好等優(yōu)點，而且硼的利用率高，母液中富含偏硼
酸鈉，通過蒸發(fā)母液可副產(chǎn)偏硼酸鈉，是一種環(huán)境友
好的綠色工藝，具有很大的推廣價值。
參考文獻：
『1] 曹春娥．曹惠峰，盧希龍，等．硼酸鈣的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用[J]．
中國陶瓷，2007，43(1)：12一l5．
王斐，仲劍初，胡德生，等．水熱法解聚鈉硼解石制備硼酸
鈣[J]．無機鹽工業(yè)，2007，39(9)：27—30．
孫新華．硼酸鈣的研究開發(fā)與應(yīng)用[J]．現(xiàn)代化工，1996(11)：
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王文俠．四水合六硼酸鈣的合成研究[J]．天津化工，2002(4)：
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左傳風，劉志宏，楊榮榛，等．白硼鈣石的合成新方法及其熱化
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全躍，曲勃，仲劍初，等．硼及硼產(chǎn)品研究與進展[M]．大連：大
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王斐，仲劍初，胡德生，等．石灰法分解鈉硼解石制備硼酸
鈣[J]．化工礦物與加工，2007，36(1)：3—5．
中國科學院青海鹽湖研究所．鹽和鹵水的分析方法[M]．北
京：科學出版社，1988．
收稿日期：2008—10—23
作者簡介：王凱(1982一)，男，碩士研究生，研究方向為精細無機
化學品的合成。
聯(lián)系人：仲劍初
聯(lián)系方式：zhongjc@ehem．dlut．edu．en
(上接第10頁)
品，其次是氫氧化鎂系列產(chǎn)品，尤其是環(huán)境治理及高
聚物阻燃劑的需求將會大大促進氫氧化鎂的生產(chǎn)與
發(fā)展，同時要求價格較低的環(huán)保綠色產(chǎn)品。因此應(yīng)
推廣鹵水一石灰乳法制取氫氧化鎂技術(shù)；氯化鎂直
接煅燒生產(chǎn)氧化鎂技術(shù)；同步逆位煅燒一干燥組合
技術(shù)與設(shè)備；直燃式燃煤熱風爐等節(jié)能技術(shù)與設(shè)備。
提高鎂化合物生產(chǎn)水平，節(jié)能減排，開發(fā)功能產(chǎn)品，
滿足國民經(jīng)濟需求。
4 結(jié)束語
中國是鎂化合物生產(chǎn)大國，居世界第一位，但表
觀消費量處于第三位，在歐洲、北美之后。中國鎂化
合物產(chǎn)品低檔多，規(guī)模小，控制水平低，能耗高。采
用先進技術(shù)、先進設(shè)備，提升生產(chǎn)水平，開發(fā)功能型
產(chǎn)品，將工業(yè)鎂化合物生產(chǎn)做強做大勢在必行。
參考文獻：
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河北科技大學．一種低溫熱解重鎂水制備堿式碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)硅
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韓海波，趙華，劉潤靜，等．鹵水一石灰乳法制備納米氫氧化鎂
新工藝研究[J]．無機鹽工業(yè)，2008，40(2)：31—32，42．
收稿日期~2008—12—22
作者簡介：胡慶福(1938一)，男，教授，主要從事無機鹽研究與開
發(fā)，已發(fā)表論文100余篇。
聯(lián)系方式：huqf06@yahoo．corn．cn
納米沉淀碳酸鈣粒子的制備方法
介紹了一種納米級沉淀碳酸鈣粒子的制備方法。通過
在石灰乳碳化過程中加入晶型控制劑，如：聚天冬氨酸、二辛
基磺基琥珀酸鈉、相對分子質(zhì)量在500～15 000的聚丙烯酸、
檸檬酸等，控制晶型及晶體大小。當用檸檬酸為晶型控制劑
時，其質(zhì)量分數(shù)為石灰乳的5％ 一15％ 。
US，7501107
1i j 1 J

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