轻质氧化镁的实际应用

轻质氧化镁的实际应用

氧化镁（MgO）俗称菱苦土、轻烧粉、镁氧粉。密度2.94白色粉末。熔点2852℃，沸点3600℃。溶于酸和铵盐，难溶于水和乙醇。煅烧温度400℃时比表面积为180m2/g。1300℃时比表面积仅为3m2/g。在空气中易潮解。它属于气硬性的胶结材料。（重质氧化镁从略）。

一、氧化镁的矿源：

(一)．菱镁矿石是氧化镁的主要来源之一，（MgO）含量占47%左右，MgCO3经过轻煅烧（400～600℃）煅烧后再研磨成的固态粉末（Mgo）。矿源广布新疆、四川、山东、西藏等自治区和省，储量28亿吨，占世界矿源的30%。

(二)．白云石矿[CaMg(CO3)2]也是氧化镁的主要矿源，而且储量更大分布更广， MgO 含量占22%左右。CaO含量占30%左右，其余为48%，MgCO3与CaO理论结构二者是一比一。白云石划定界线是以MgCO3的含量在25%以上为准，否则不能作为生产氧化镁的矿石,也不能称为白云石。

(三)．蛇纹石[Mg6(Si4O10)(OH)2]也是生产氧化镁的原材料，主要是水硅酸镁石（3MgO•2SiO2•2H2O）.

(四)．冶炼轻质镁合金的溶渣同样是生产氧化镁的原材料。

二、氧化镁的外加剂

纯水溶液和氧化镁反应后Mg(OH)2是疏松状态没有强度何谈实用价值。1867年瑞典学者索瑞尔发明了镁氧水泥。用氯化镁水溶液作固化剂在干燥环境中强度和普硅水泥的

抗压强度抗折强度几乎是一样的。抗压强度110mpa/28d，抗折强度20Mpa/28d。

(一)．六水氯化镁（MgCl2•6H2O）固化剂使氯氧水泥具有和普硅水泥一样的抗压，抗折强度但是它只能在干燥的环境中使用。六水氯化镁又名水氯石，0℃时溶于冷水，在水溶比为281g/100g相对密度1.56、熔点712℃。加热至118℃开始水解，高温时分解成MgO和HCl。

MgCl2•6H2O→Mg(OH)CL+HCL+5H2O

Mg(OH)CL→MgO+HCl

至于四水、二水、一水、无水氧化镁从略。它的掺量占MgO的15～20% (二)．七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）是固化剂又是防水剂，分子量为246.48无色结晶或粉末。无溴、苦味。溶于水250℃成为无水硫酸镁（MgSO4 ），400℃以上则还原为MgO。它是由MgO和H2SO4反应产物。掺量占MgO的15～20%。造价高于MgCl2•6H2O。

(三)．七水硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）是防水剂，浅兰色单晶斜体，又名绿矾相对密度

1.898（18℃时）易熔于水，有天然产水绿矾。掺量占总物量3%。

(四)．丁苯胶乳（SBR含固量≥45%），是防水胶乳，掺量占总物量的6～12%。

(五)．氯丁胶乳，又称氯丁二烯胶乳，在氧化镁物料中最稳定的防水胶乳掺量占6～12%，同时加入1%的(OHCH2CH2 ) 3N。

(六)．硅溶胶、苯丙胶乳，丁晴胶乳等均可以作防水胶乳掺量占总物量的6～12%。

(七)． SiO2类添加料占总物量的10～15%。

(八)．尿醛树脂，三聚氰胺也是防水剂掺量占总物量的2～3%。

(九)．磷酸（H3PO4）又称正磷酸是较好的固化防水剂掺量占总物量的4%。

(十)．改性硅酸钠是较好的固化防水剂掺量占总物量的1～3%

三、镁氧水泥水化放热周期四个阶段

水化诱导前期是拌合投料成型10min内急剧放热形成第一次放热峰。

水化诱导期是投料60min内水化反应缓慢期。

水化加速期是投料240min内水化放热出现第二次放热峰。

水化减速稳定期是从第二次放热峰顶开始逐渐减速直至稳定，在14h水化反应终止。通过四个阶段看出初凝1.5h，终凝4～5h，14h结束放热养护14天经检测合格20d可以出库安装（墙板或各种预制件），现浇镁氧混凝土6h可以拆模。

四、煅烧温度、时间是决定MgO活性、分散度的关键。

不管是菱镁矿，白云石矿等那一种为原料在煅烧中分解反应是吸热反应。由于分解出CO2和H2O，使MgO形成多孔隙晶体结构不致密产品活性好，分散度大(180m2/g)这里指的是在400℃～600℃时，这时的产品磨细后在常温下几分钟就水化完了。所以好的煅烧工艺应该把温度控制在400℃～600℃时即节省能源产品质量还好。当温度高于900℃时晶体致密化分散度小1300℃时只有3m2/g，在常温下水化95%的氧化镁需要75d。从格拉森晶格常数看出在400℃的时候MgO达到0.425nm, Mg(OH)达到0.424nm此时产品活性最好。也就是说400℃～600℃的轻烧温度为最佳温度，是轻烧粉说法的来源。煅烧时间愈长，晶体结构就愈致密，难以水化。

五、最佳配合比的几种要素：

（一）．调合剂水溶液的比重（相对密度）

轻质镁氧混凝土配制时水溶液比重为1.35～1.50。

轻质墙板混凝土配制时水溶液比重为1.50～1.60。

轻质地板、隔热板、天棚混凝土配制时水溶液比重为1.80。

防火、防水镁氧装饰涂料配制时水溶液比重为1.9～2.0。

（二）轻质填料占氧化镁的重量比（%）

现浇轻质混凝土——35。

墙体板材 —— 25。

构件 —— 50。

涂料 —— 10。

（三)．水溶液掺量占氧化镁的重量（倍）为1.60～2.0。（四）．氧化镁，氯化镁，水的相配比为：5～5.6 : 1～1.2 : 8～11。轻质填料,氯化镁的相配比为 : 1～1.3 : 3～3.9。