以輕燒白雲石粉料為原料,經消化製備出高活性的白雲石粉料消化液,然後採用常壓二次碳化法制備輕質碳酸鎂,對製備過程中的各種影響因素進行研究,確定最優工藝引數,並對作用機理進行了初步探討。結果表明,消化最優工藝條件:將輕燒白雲石粉料粉磨成平均粒徑為1.78μm,水溫為70℃的條件下消化30min,經室溫冷卻沉澱24h後的溶液作為消化液。
碳化最優工藝條件:採用常壓二次碳化法,一、二次碳化pH值停止點分別為pH_1=10,pH_2=9,一、二次碳化CO_2分壓分別為Pco_(21)=0.03MPa,Pco_(22)=0.1MPa,碳化液濃度為25g·L~(-1),攪拌速度為400rpm;在熱解溫度為50℃的條件下,製備出長度為60μm左右,截面直徑為2μm左右,白度為97.3,氧化鎂含量為41.0%,氧化鈣含量為0.4%的輕質碳酸鎂。輕質碳酸鎂產品的回收率為54.3%(以產品中氧化鎂的含量/輕燒白雲石粉料原料中氧化鎂的含量計算)。 當熱解溫度為60℃時,製備出片狀或呈玫瑰花瓣狀的輕質碳酸鎂;當熱解溫度為70℃時,製備出直徑為40μm左右的球狀輕質碳酸鎂。熱解溫度的改變影響了碳酸氫鎂溶液熱解速度和溶液結構,經二維成核或分子間結合力的增強形成片狀或球狀輕質碳酸鎂。重鎂水在50℃熱解時,未新增新增劑的棒狀輕質碳酸鎂有團聚;新增檸檬酸鈉可使棒狀輕質碳酸鎂顆粒分佈均勻;新增乙醇可降低輕質碳酸鎂的長徑比;新增氯化鎂可提高棒狀輕質碳酸鎂晶體長度。其主要原因是新增劑的加入可以改變結晶行為和溶液的過飽和度。 輕燒白雲石粉料製備輕質碳酸鎂後所得濾渣為含鎂碳酸鈣,其中氧化鈣含量為44.3%,氧化鎂含量為6.6%。