菱镁矿的综利用及纳米氧化镁的制备与性能研究.pdfVIP

摘要 摘要 菱镁矿是一种碳酸镁矿物，是镁的主要来源。它是我国非金属矿种的优势矿 产之一，以菱镁矿为原料制备的各种镁盐产品在冶金、化工、建材等行业应用广 泛。我国菱镁矿资源丰富，矿石储量居世界第一位，但随着高品位菱镁矿的不断 消耗，市场对高档镁盐产品的日益需求，如何提高菱镁矿的综合利用率，大力发 展功能化、精细化的镁盐产品成为亟待解决的问题。 纳米氧化镁是一种精细高功能无机材料，它不仅具有普通氧化镁的通性，还 具有许多纳米材料所特有的性能，其广泛的应用前景引起人们的高度关注。将其 进行一定的表面改性处理后，可大大提高氧化镁与有机基体的相容性，改善复合 材料的性能。另一方面，纳米氧化镁的活性研究也越来越受到人们的重视。纳米 氧化镁因其颗粒的微细化，表面积大，活性很高，开发高活性的氧化镁对提高氧 化镁产品的附加值，增强其在镁盐市场的竞争力有重要意义。 从提高菱镁矿综合利用率的角度出发，利用菱镁矿制备纳米氧化镁，并对其 进行了活性探讨和改性研究，同时采用其他方法制备纳米氧化镁进行对比。主要 研究内容有： 1、以菱镁矿为原料，采用直接沉淀法制备纳米氧化镁。以亲油化度为考察 指标，分别使用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、硬脂酸、油酸和聚乙二醇 (PEG．200)对所得纳米氧化镁粉体进行表面改性，探讨了改性剂种类、改性温 度、改性时间、改性剂用量对改性效果的影响，确定最佳改性工艺。用红外光谱 (m)对改性前后的纳米氧化镁进行表征，结果表明改性后的纳米氧化镁与改性 剂发生了化学键合，SEM结果表明改性后的纳米氧化镁在有机溶剂中的分散性 变好。 2、以非晶质菱镁矿为原料控制煅烧温度、保温时间、升温速率得到活性氧 化镁，采用柠檬酸法测定其活性，讨论了煅烧温度、保温时间和升温速率对氧化 镁活性的影响，并测定了氧化镁的比表面积和分解率。通过优化煅烧工艺得到生 高活性的氧化镁。 3、以氯化镁和酒石酸铵为原料通过超声波一醇水一络合沉淀法制备纳米氧 化镁，用DTA．TG、XRD和SEM等手段对产物进行表征。研究了反应物浓度、 不同醇、不同醇水比例以及超声时间和超声功率对氧化镁粒径的影响。实验结果 表明，当氯化镁浓度为lmol／L，氯化镁和酒石酸铵的浓度比为1：3，使用正丁 醇与水组成的混合溶剂且两者体积比控制在3：1的条件下，以80W功率超声反 摘要 应20分钟，烘干煅烧前驱物后可获得平均粒径为50nm的纳米氧化镁。 关键词：菱镁矿纳米氧化镁改性活性超声波络合沉淀法最佳工艺 Il Abstract Abstract of sourceof isamain ConsistingMagnesiumcarbonate，Magnesite Magnesium， firstacrosstheworld．Its havebeen usedinthefieldof ranking products widely andconstructionandSO our isrichin metallurgy，chemistry on．Althoughcountry resourceof ismoreandmoreabsent． reserves，the magnesite highgndemagnesite withthe demandof salts therateof growing magnesiumproducts，improving