中南大學(xué)輕金屬冶金學(xué)Ⅰ-Mg冶金部分

1、School of Metallurgy and Environment, Central South UniversitySchool of Metallurgy and Environment, Central South University輕金屬冶金輕金屬冶金學(xué)學(xué)鎂冶金部分鎂冶金部分主講人：主講人：周向陽周向陽 博士博士教授，博士生導(dǎo)師教授，博士生導(dǎo)師PhoneO);E-mail:冶金專業(yè)選修課冶金專業(yè)選修課School of Metallurgy and Environment, Central South University 鎂的基本性質(zhì)鎂的基本性質(zhì)

2、 金屬鎂的消費(fèi)結(jié)構(gòu)金屬鎂的消費(fèi)結(jié)構(gòu) 鎂化合物的分類與應(yīng)用鎂化合物的分類與應(yīng)用 主要含鎂原料簡述主要含鎂原料簡述 水氯鎂石脫水方法簡介水氯鎂石脫水方法簡介School of Metallurgy and Environment, Central South University 鎂的基本性質(zhì)鎂的基本性質(zhì)School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼0) 引言引言發(fā)出發(fā)出耀眼的白光。耀眼的白光。煤油中保存煤油中保存+School of Metallurgy and Environment, Central Sou

3、th University第二族第二族第三周期第三周期1) 鎂在周期表中位置鎂在周期表中位置School of Metallurgy and Environment, Central South University2) 鎂的活動順序與電負(fù)性鎂的活動順序與電負(fù)性 金屬活動順序表金屬活動順序表 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au No.4 電負(fù)性電負(fù)性 元元 素：素：Li、Na、K、Ca、 Mg、 Be、 B、Al、C、Si、Sn、Pb、Cu、Zn、Ti、Sb 電負(fù)性：電負(fù)性：1.0、0.9、0.8、1.0、 1.2、 1.2、 2.0、1.5、1.

4、8、1.8、1.9、1.9、1.9、1.5、1.9思考：思考：Mg抗腐蝕性差的原因？抗腐蝕性差的原因？School of Metallurgy and Environment, Central South University3) 鎂的化學(xué)勢鎂的化學(xué)勢School of Metallurgy and Environment, Central South University 電子云排布電子云排布 1S22S22P63S2 價電子排布式價電子排布式 3S2 鎂的常規(guī)離子價態(tài)鎂的常規(guī)離子價態(tài) +24) 基本電子特性基本電子特性思考：鎂鹽與鎂化合物的形式思考：鎂鹽與鎂化合物的形式？School of

5、 Metallurgy and Environment, Central South University保存在煤油中的原因之一！保存在煤油中的原因之一！5) 表面氧化膜表面氧化膜 原鎂的表面氧化膜原鎂的表面氧化膜 疏松多孔疏松多孔 合金化后的表面合金化后的表面 致密致密School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼6) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 氧化時為放熱反應(yīng)。氧化時為放熱反應(yīng)。 耐腐蝕性差。耐腐蝕性差。 鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位較負(fù)；鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位較負(fù)； 表面氧化膜疏松多孔，且脆性大。表面氧化膜疏松多孔，且脆性大。

6、在許多介質(zhì)中都有反應(yīng)。在許多介質(zhì)中都有反應(yīng)。 在空氣、特別是潮濕空氣中；在空氣、特別是潮濕空氣中； 在在N2與與SO2中有反應(yīng)：中有反應(yīng)： 在在573.15K時，時，Mg+N2Mg3N2 Mg+SO2MgO+MgS 與鹽酸與鹽酸,硫酸硫酸,磷酸磷酸,硝酸與有機(jī)酸之硝酸與有機(jī)酸之間均存在反應(yīng)，間均存在反應(yīng)，但能耐氫氟酸和鉻酸但能耐氫氟酸和鉻酸的腐蝕。的腐蝕。原因是什么？原因是什么？School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼7) 其它化學(xué)性質(zhì)其它化學(xué)性質(zhì) 強(qiáng)的還原性。強(qiáng)的還原性。 通常作為通常作為Ti、Zr、

7、Hf與與B等生產(chǎn)用還等生產(chǎn)用還原劑，生產(chǎn)方法即所謂的鎂熱還原法。原劑，生產(chǎn)方法即所謂的鎂熱還原法。 在氯化物水溶液中的腐蝕性大。在氯化物水溶液中的腐蝕性大。 其它特性。其它特性。 在堿溶液、酒精和礦物油可穩(wěn)定存放。在堿溶液、酒精和礦物油可穩(wěn)定存放。 School of Metallurgy and Environment, Central South University8) 主要物理性質(zhì)主要物理性質(zhì) Colour:silvery white。 常溫下穩(wěn)定的固態(tài)常溫下穩(wěn)定的固態(tài) 以以“灰色灰色”示人示人 堿土輕金屬，堿土輕金屬，密密度比鋁輕度比鋁輕1/3，只，只有鐵的有鐵的2/9。？Schoo

8、l of Metallurgy and Environment, Central South University 近乎近乎完美的密排六方結(jié)構(gòu)完美的密排六方結(jié)構(gòu) （hcp) 晶體結(jié)構(gòu)特征：晶體結(jié)構(gòu)特征：該結(jié)構(gòu)的該結(jié)構(gòu)的缺陷明顯！缺陷明顯！School of Metallurgy and Environment, Central South University在較高溫度下可出現(xiàn)在較高溫度下可出現(xiàn)1011滑移，滑移，加入加入Li、In、Ag等使等使c/a1.618可激活棱柱面可激活棱柱面1010滑移。滑移。HCP結(jié)構(gòu)的問題：結(jié)構(gòu)的問題： 25以下僅限于以下僅限于0001滑移及錐面滑移及錐面101

9、2孿生孿生,室溫塑性很差室溫塑性很差，需加入元素合金化才有塑性形變的可能。，需加入元素合金化才有塑性形變的可能。School of Metallurgy and Environment, Central South University 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，熔點為下，熔點為（650+1）；在鎂中添加在鎂中添加Pb、Al和和Sb等元素將提高其沸點，而添加等元素將提高其沸點，而添加Zn和和Cd等元素則等元素則會降低鎂的沸點。會降低鎂的沸點。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點為（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點為（1360+1）； 隨壓力的增隨壓力的增加，鎂的熔點逐漸升高。加，鎂的熔點逐漸升高。 熔點和沸點：熔點和沸點：

10、密度：密度： 1738 kg m-3 (20 )； 蒸氣壓：蒸氣壓：215.95Pa(627), 1037.1Pa(727).高蒸汽壓給我們的啟示？高蒸汽壓給我們的啟示？School of Metallurgy and Environment, Central South University元素周期表中有幾十種元素可與鎂形成合金。元素周期表中有幾十種元素可與鎂形成合金。Al 、Ca 、Ce、Li 、Mn、Sc、Ti 、Y、 Zn、 Zr鎂的強(qiáng)正電性，使得其能與大部分合金元素形成鎂的強(qiáng)正電性，使得其能與大部分合金元素形成金屬間化合物金屬間化合物。最常見的鎂金屬間化合物結(jié)構(gòu)有三種類型：最常見的鎂

11、金屬間化合物結(jié)構(gòu)有三種類型： 具有具有CsCl簡單立方結(jié)構(gòu)的簡單立方結(jié)構(gòu)的AB型型，典型的合金有，典型的合金有MgAg、MgCe和和MgSn等；等； 具有具有Laves相的相的AB2型型，典型的合金有，典型的合金有MgCu2、MgZn2和和MgNi2等；等； 具有具有面心立方的面心立方的CaF2型型，典型的合金有，典型的合金有Mg2Si和和Mg2Sn等。等。 合金化性能：合金化性能：School of Metallurgy and Environment, Central South University金屬鎂的典型性質(zhì)概括金屬鎂的典型性質(zhì)概括 比重輕比重輕 鎂鎂(1.74) 鋁鋁(2.70)

12、 鐵鐵(7.87)； 比強(qiáng)度和比剛度比強(qiáng)度和比剛度 比鋁、鋼高；比鋁、鋼高； 良好的良好的阻尼減震阻尼減震性能；性能； 優(yōu)良的優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能；性能； 良好的良好的電磁屏蔽電磁屏蔽性能；性能； 良好的良好的機(jī)加工機(jī)加工性能；性能； 性質(zhì)性質(zhì)活潑活潑。9) 典型性質(zhì)概括典型性質(zhì)概括School of Metallurgy and Environment, Central South University 鎂的消費(fèi)結(jié)構(gòu)鎂的消費(fèi)結(jié)構(gòu)School of Metallurgy and Environment, Central South University78.015.678.015.6

13、原鎂消費(fèi)原鎂消費(fèi)結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖7878 .015.615.6 0) 引言引言School of Metallurgy and Environment, Central South University 鎂合金為目前工業(yè)上可應(yīng)用的鎂合金為目前工業(yè)上可應(yīng)用的最輕的金屬結(jié)構(gòu)最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料材料 。1) 鎂合金制造領(lǐng)域的應(yīng)用鎂合金制造領(lǐng)域的應(yīng)用 汽車與汽車與3C3C等領(lǐng)域用鎂合金制造等領(lǐng)域用鎂合金制造School of Metallurgy and Environment, Central South UniversityMassachusetts Institute of Technolog

14、yCambridge, MassachusettsMaterials Systems LaboratoryIncreasing Auto Interest in Magnesium Increasing Auto Interest in Magnesium Fuel Economy Fuel Economy Vehicle LightVehicle Light- -weightingweightingInterest in Mg for Interest in Mg for auto applicationsauto applicationsConcern about Mg supply Co

15、ncern about Mg supply and market stabilityand market stability鎂合金輪轂鎂合金輪轂鎂合金制造鎂合金制造 School of Metallurgy and Environment, Central South University 電化學(xué)防腐領(lǐng)域用鎂合金制造電化學(xué)防腐領(lǐng)域用鎂合金制造鎂犧牲陽極鎂犧牲陽極鎂合金制造鎂合金制造 School of Metallurgy and Environment, Central South University電化學(xué)電化學(xué)- -犧牲陽極犧牲陽極鎂合金制造鎂合金制造 School of Metallu

16、rgy and Environment, Central South University2000年以色列科學(xué)家年以色列科學(xué)家Aurbach等提出型鎂二次電池體系等提出型鎂二次電池體系Mg | 0.25M Mg (AlCl2BuEt)2/THF | MgxMo6O8鎂作為電極材料鎂作為電極材料, 理論比容量較大理論比容量較大(2205mAhg-1 )鎂二次電池將有希望成為一種新型的綠色動力型電源。鎂二次電池將有希望成為一種新型的綠色動力型電源。電化學(xué)電化學(xué)-二次電池二次電池 鎂合金制造鎂合金制造 School of Metallurgy and Environment, Central Sou

17、th University原理：原理：鎂與硫之間存在很強(qiáng)親和力的特性鎂與硫之間存在很強(qiáng)親和力的特性 Mg(s)Mg(g) Mg(g)Mg Mg(g)+S=MgS(s) Mg+S=MgS(s) Mg(g)+O=MgO(s) 另外，鎂還可用于鉛和錫的脫鉍（生成另外，鎂還可用于鉛和錫的脫鉍（生成Bi2Mg3） 2) 鋼鐵脫硫領(lǐng)域的應(yīng)用鋼鐵脫硫領(lǐng)域的應(yīng)用School of Metallurgy and Environment, Central South University球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度都比別的鑄鐵高，鑄造性能球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度都比別的鑄鐵高，鑄造性能比鑄鋼好比鑄鋼好。鐵鐵+

18、0.05%的的Mg=球墨鑄鐵球墨鑄鐵原因：原因：Mg起到了球化作用。起到了球化作用。 +脫硫脫硫汽車的差速齒輪箱、離合器片、后軸等汽車的差速齒輪箱、離合器片、后軸等都是球墨鑄鐵。都是球墨鑄鐵。CC片狀球狀Mg3) 生產(chǎn)球墨鑄鐵生產(chǎn)球墨鑄鐵School of Metallurgy and Environment, Central South University金屬熱還原金屬熱還原 作為熱還原工藝的作為熱還原工藝的還原劑還原劑。如可用來熱還原生產(chǎn)。如可用來熱還原生產(chǎn)Ti、Zr、Hf等；也可用來熱還原生產(chǎn)等；也可用來熱還原生產(chǎn)Be、B。 TiCl4（氣）（氣）+2Mg（液）（液）=Ti（固）（固）

19、+2MgCl2（液）（液） ZrCl4（氣）（氣）+2Mg（液）（液）=Zr（固）（固）+2MgCl2（液）（液） HfCl4（氣）（氣）+2Mg（液）（液）=Hf（固）（固）+2MgCl2（液）（液） 4) 其它金屬生產(chǎn)其它金屬生產(chǎn)School of Metallurgy and Environment, Central South University 有些系列鋁合金中鎂的加入量可以有些系列鋁合金中鎂的加入量可以超過超過10%。如在。如在5XXX系鋁合系鋁合金中、牌號為金中、牌號為5A13的鋁合金中鎂的含量范圍為的鋁合金中鎂的含量范圍為9.210.5%。 作用作用1：提高強(qiáng)度。提高強(qiáng)度。

20、原因：原因：相（相（Mg2Al3或或Mg5Al8）存在。存在。 作用作用2：影響鋁合金的再結(jié)晶。影響鋁合金的再結(jié)晶。 Mg含量對合金的再結(jié)晶溫度影響較大，當(dāng)含量對合金的再結(jié)晶溫度影響較大，當(dāng)Mg含量小于含量小于5%時，再結(jié)晶溫度隨時，再結(jié)晶溫度隨Mg含量的增加而降低；當(dāng)含量的增加而降低；當(dāng)Mg含量超過含量超過5%時，再結(jié)晶溫度隨時，再結(jié)晶溫度隨Mg含量增加而升高。含量增加而升高。5) 鋁合金生產(chǎn)中的應(yīng)用鋁合金生產(chǎn)中的應(yīng)用School of Metallurgy and Environment, Central South University 作用作用3：影響鋁合金的焊接性能影響鋁合金的焊接性

21、能 當(dāng)當(dāng)Mg含量小于含量小于6%時，合金的焊接裂紋傾向隨隨時，合金的焊接裂紋傾向隨隨Mg含量的增加而降低，當(dāng)含量的增加而降低，當(dāng)Mg含量超過含量超過6%時，則相反；時，則相反； 當(dāng)當(dāng)Mg含量小于含量小于9%時，時，焊接的強(qiáng)度焊接的強(qiáng)度隨隨Mg含量的增含量的增加而顯著提高，此時塑性和焊接系數(shù)雖然略有降低，但加而顯著提高，此時塑性和焊接系數(shù)雖然略有降低，但變化不大，當(dāng)變化不大，當(dāng)Mg含量大于含量大于9%時，其強(qiáng)度、塑性和焊接時，其強(qiáng)度、塑性和焊接系數(shù)均明顯降低系數(shù)均明顯降低。 作用作用4：作為提高抗拉強(qiáng)度、耐熱性和耐蝕性的添加元素。作為提高抗拉強(qiáng)度、耐熱性和耐蝕性的添加元素。 鋁合金生產(chǎn)鋁合金生產(chǎn)

22、 School of Metallurgy and Environment, Central South University能源材料能源材料作為制備高儲能材料的重要組分。如作為制備高儲能材料的重要組分。如Mg2Ni基合金便是一種良好基合金便是一種良好的儲氫材料，該材料的儲氫量可達(dá)到的儲氫材料，該材料的儲氫量可達(dá)到34%?；ど蠎?yīng)用化工上應(yīng)用用于用于制煙火、閃光粉、鎂鹽等制煙火、閃光粉、鎂鹽等醫(yī)療用途醫(yī)療用途治療缺鎂和痙攣。治療缺鎂和痙攣。6) 其它領(lǐng)域的應(yīng)用其它領(lǐng)域的應(yīng)用School of Metallurgy and Environment, Central South Universit

23、y 鎂化合物的分類與應(yīng)用鎂化合物的分類與應(yīng)用School of Metallurgy and Environment, Central South University碳酸鎂系列碳酸鎂系列氧化鎂系列氧化鎂系列氫氧化鎂及其它氫氧化鎂及其它生產(chǎn)原料可以是白云石生產(chǎn)原料可以是白云石等固體原料；也可以是等固體原料；也可以是鹵水等液體原料鹵水等液體原料產(chǎn)產(chǎn)品品分分類類（1 1）碳酸鎂系列；）碳酸鎂系列；（2 2）氧化鎂系列；）氧化鎂系列；（3 3）氫氧化鎂系列；）氫氧化鎂系列；（4 4）其它鎂鹽）其它鎂鹽應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域（1 1）橡膠、造紙；）橡膠、造紙；（2 2）電子工業(yè)；）電子工業(yè)；（3 3）醫(yī)藥工

24、業(yè)；）醫(yī)藥工業(yè)；（4 4）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。其它其它 鎂化合物鎂化合物冶金冶金化工化工0) 引言引言市場用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬鎂！市場用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬鎂！School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼1) 碳酸鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用碳酸鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用 碳酸鎂系列產(chǎn)品的細(xì)分碳酸鎂系列產(chǎn)品的細(xì)分 輕質(zhì)碳酸鎂輕質(zhì)碳酸鎂 常規(guī)性能常規(guī)性能 化學(xué)式：化學(xué)式：xMgCO3.yMg(OH)2.zH2O 其中其中x=14，y=01，z=08。 顏色：白色；顏色：白色； 優(yōu)級品的堆積密度優(yōu)級品的堆積密度0.012g/ml。 根據(jù)

25、密度差異，可分為根據(jù)密度差異，可分為輕質(zhì)輕質(zhì)與與重質(zhì)重質(zhì)碳酸鎂兩大類。碳酸鎂兩大類。School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼1) 碳酸鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用碳酸鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用輕質(zhì)碳酸鎂的主要用途輕質(zhì)碳酸鎂的主要用途 醫(yī)藥中間體、護(hù)色劑、載體、抗結(jié)快劑；醫(yī)藥中間體、護(hù)色劑、載體、抗結(jié)快劑； 在食品中作添加劑、鎂元素補(bǔ)償劑；在食品中作添加劑、鎂元素補(bǔ)償劑； 在橡膠中作補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑；在橡膠中作補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑； 制造高級玻璃制品；制造高級玻璃制品； 搪瓷陶瓷起表面光亮作用；搪瓷陶瓷起表面光亮作用； 制作鎂鹽、

26、顏料、油漆、日用化妝品、造船、鍋爐制造；制作鎂鹽、顏料、油漆、日用化妝品、造船、鍋爐制造； 涂料工業(yè)用作配件顏料、油漆、油墨的填充料，可增加白度涂料工業(yè)用作配件顏料、油漆、油墨的填充料，可增加白度和遮蓋力。和遮蓋力。白云石碳化法為主要生產(chǎn)方法白云石碳化法為主要生產(chǎn)方法School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼1) 碳酸鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用碳酸鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用 重質(zhì)質(zhì)碳酸鎂重質(zhì)質(zhì)碳酸鎂 常規(guī)性能常規(guī)性能 其中一種產(chǎn)品的化學(xué)式：其中一種產(chǎn)品的化學(xué)式：3MgCO3.Mg(OH)2.3H2O 顏色：白色；顏色：白

27、色； 優(yōu)級品的堆積密度優(yōu)級品的堆積密度0.4g/ml。 主要用途主要用途 主要用于醫(yī)藥工業(yè)，用于治療胃及十二指腸潰瘍等病癥；主要用于醫(yī)藥工業(yè)，用于治療胃及十二指腸潰瘍等病癥； 還有橡膠填充劑與補(bǔ)強(qiáng)劑。還有橡膠填充劑與補(bǔ)強(qiáng)劑。主要生產(chǎn)方法：鹵水主要生產(chǎn)方法：鹵水- -純堿法，苦土復(fù)分解法。純堿法，苦土復(fù)分解法。School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼2) 氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用 高級潤滑油級氧化鎂高級潤滑油級氧化鎂 應(yīng)用領(lǐng)域：主要用作高級潤滑油加工中的清潔劑、抑釩劑、應(yīng)用領(lǐng)域：主要用

28、作高級潤滑油加工中的清潔劑、抑釩劑、脫硫劑，大大提高潤滑膜致密性和流變性，降低灰分。脫硫劑，大大提高潤滑膜致密性和流變性，降低灰分。 在重油燃燒時加入在重油燃燒時加入MgO能消除重油中釩酸對爐膛的損傷能消除重油中釩酸對爐膛的損傷。 食品級氧化鎂食品級氧化鎂 應(yīng)用領(lǐng)域：用于食品添加劑、色澤穩(wěn)定劑、應(yīng)用領(lǐng)域：用于食品添加劑、色澤穩(wěn)定劑、pH值調(diào)節(jié)劑作值調(diào)節(jié)劑作為保健品、食品的鎂元素的補(bǔ)充劑。為保健品、食品的鎂元素的補(bǔ)充劑。 目前，作為抗結(jié)塊劑和抗酸劑已用于小麥粉、奶粉巧克力、目前，作為抗結(jié)塊劑和抗酸劑已用于小麥粉、奶粉巧克力、可可粉、葡萄粉、糖粉等領(lǐng)域。可可粉、葡萄粉、糖粉等領(lǐng)域。 School

29、of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼2) 氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用 醫(yī)用級氧化鎂醫(yī)用級氧化鎂 脫鉛劑脫鉛劑鉛行業(yè)工人的排鉛；鉛行業(yè)工人的排鉛； 抗酸劑與輕瀉劑?？顾釀┡c輕瀉劑。，抑制和緩解胃酸過多，治療胃潰瘍和。，抑制和緩解胃酸過多，治療胃潰瘍和。 硅鋼級氧化鎂硅鋼級氧化鎂 用于硅鋼片絕緣。用于硅鋼片絕緣。Preparation of special silicon steel grade MgO from hydromagnesiteJournal of University of Scie

30、nce and Technology Beijing,2007, 14(3):225-230我們的研究我們的研究School of Metallurgy and Environment, Central South University 高級電磁級氧化鎂高級電磁級氧化鎂 應(yīng)用領(lǐng)域：用于無線高頻順磁導(dǎo)磁材料，磁棒天線，調(diào)頻應(yīng)用領(lǐng)域：用于無線高頻順磁導(dǎo)磁材料，磁棒天線，調(diào)頻元件的磁芯等。元件的磁芯等。 納米氧化鎂納米氧化鎂 對多種病菌、細(xì)菌和真菌具有異常殺滅效果的材料，其對多種病菌、細(xì)菌和真菌具有異常殺滅效果的材料，其滅滅菌性能遠(yuǎn)勝于銀系殺菌劑菌性能遠(yuǎn)勝于銀系殺菌劑。 410nm的氧化鎂，的氧化鎂

31、，20分鐘分鐘滅菌效果可達(dá)滅菌效果可達(dá)100%。 納米氧化鎂納米氧化鎂它對氯氣、甲醛等有很強(qiáng)的吸附作用（它對氯氣、甲醛等有很強(qiáng)的吸附作用（其可以其可以吸附自身重量吸附自身重量20%的氯氣的氯氣）。目前該材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用目前該材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、公共衛(wèi)生、家庭、化學(xué)武器和生化武器等行業(yè)，于醫(yī)療、公共衛(wèi)生、家庭、化學(xué)武器和生化武器等行業(yè)，2) 氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用School of Metallurgy and Environment, Central South University 阻燃級氫氧化鎂阻燃級氫氧化鎂 含鹵阻燃級在歐盟已經(jīng)禁止；含鹵阻燃級在歐盟已經(jīng)禁止

32、； 氫氧化鎂的阻燃機(jī)理：氫氧化鎂的阻燃機(jī)理： 3) 氫氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用氫氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用Mg(OH)2 MgO+H2O-Q (a) 受熱釋放水分受熱釋放水分沖淡高聚物表面的可燃物質(zhì)濃度；沖淡高聚物表面的可燃物質(zhì)濃度； (b) 分解吸收熱量分解吸收熱量降低火焰溫度；降低火焰溫度； (c) 分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生MgO良好的耐熱性；良好的耐熱性； (d) 分解范圍分解范圍340490 ，高于氫氧化鋁的，高于氫氧化鋁的190230 ；氫氧化鎂擁有填充、阻燃、抑煙三大功能！氫氧化鎂擁有填充、阻燃、抑煙三大功能！School of Metallurgy and Environment, Centr

33、al South University 廢水處理用氫氧化鎂廢水處理用氫氧化鎂 原因原因1：氫氧化鎂是弱堿性物質(zhì)氫氧化鎂是弱堿性物質(zhì)。 可處理可處理工業(yè)含酸廢水工業(yè)含酸廢水； 含重金屬離子的廢水，如含鉛與鉻的廢水；含重金屬離子的廢水，如含鉛與鉻的廢水； 原因原因2：氫氧化鎂帶正電荷的性質(zhì)氫氧化鎂帶正電荷的性質(zhì)。 可以處理含大量陰離子的廢水可以處理含大量陰離子的廢水。 如處理如處理印染廢水印染廢水，脫色率可達(dá)，脫色率可達(dá)99%，COD可達(dá)國家排可達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)。放標(biāo)準(zhǔn)。3) 氫氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用氫氧化鎂系列產(chǎn)品及其應(yīng)用School of Metallurgy and Environment,

34、Central South University 主要含鎂原料簡述主要含鎂原料簡述School of Metallurgy and Environment, Central South University78.078.07878 .015.615.6 0) 引言引言 地殼中儲量第地殼中儲量第8，( O Si AlFeCaNaKMg)； 我國鎂資源儲量占全球總我國鎂資源儲量占全球總儲量的儲量的22.5； 根據(jù)鎂礦的鹽類類型劃分：根據(jù)鎂礦的鹽類類型劃分： 碳酸鹽類；碳酸鹽類； 硅酸鹽類；硅酸鹽類； 硫酸鹽類；硫酸鹽類； 氯化鹽類；氯化鹽類； 其它。其它。也可劃分為也可劃分為固態(tài)固態(tài)與與液態(tài)液態(tài)兩

35、類兩類School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼1) 菱鎂礦菱鎂礦 英文名稱：英文名稱：magnesite.菱鎂礦是化學(xué)組成為菱鎂礦是化學(xué)組成為MgCO3、晶體屬三、晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物。方晶系的碳酸鹽礦物。菱鎂礦通常呈菱鎂礦通常呈顯晶粒狀顯晶粒狀或或隱晶質(zhì)致密塊狀隱晶質(zhì)致密塊狀。具完全的菱面體解理，瓷狀菱鎂礦則具貝殼狀斷口。摩斯具完全的菱面體解理，瓷狀菱鎂礦則具貝殼狀斷口。摩斯硬度硬度3.54.5,比重比重2.93.1。常伴生有常伴生有CaCO3、FeCO3、MnCO3、Al2O3和和SiO2等雜

36、質(zhì)等雜質(zhì),而而相應(yīng)生成鈣菱鎂礦、鐵菱鎂礦、錳菱鎂礦和鋁菱鎂礦、硅菱鎂相應(yīng)生成鈣菱鎂礦、鐵菱鎂礦、錳菱鎂礦和鋁菱鎂礦、硅菱鎂礦等。礦等。中國是世界上菱鎂礦資源最為豐富的國家?？偙Ｓ袃α康V中國是世界上菱鎂礦資源最為豐富的國家?？偙Ｓ袃α康V石石30億噸，億噸，居世界第居世界第1位位。儲量相對集中，大型礦床多，主要集中在遼寧（儲量相對集中，大型礦床多，主要集中在遼寧（86%）School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼2) 白云石白云石 英文名稱：英文名稱：dolomite .白云石是碳酸鎂與碳酸鈣的復(fù)鹽，其分子白

37、云石是碳酸鎂與碳酸鈣的復(fù)鹽，其分子式為式為CaCO3MgCO3，理論上含理論上含MgO21.8%，CaO30.4%，CO247.8%，CaO與與MgO的質(zhì)的質(zhì)量比為量比為1.39。為為三方晶系的碳酸鹽礦物。三方晶系的碳酸鹽礦物。摩氏硬度摩氏硬度3.5-4，比重，比重2.8-2.9。如何簡單鑒別如何簡單鑒別是否為是否為白云石？白云石？School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼3) 橄欖石橄欖石 英文名稱：英文名稱：olivine .橄欖石主要成分是鐵或鎂的橄欖石主要成分是鐵或鎂的硅酸硅酸鹽，化學(xué)鹽，化學(xué)式為

38、式為(Mg,Fe)2(SiO4)，是鎂橄欖石，是鎂橄欖石Mg2(SiO4)和鐵橄欖石和鐵橄欖石Fe2(SiO4)固溶體系列的總稱。固溶體系列的總稱。晶體屬斜方晶體屬斜方(正交正交)晶系的島狀硅酸鹽礦物。晶系的島狀硅酸鹽礦物。 制造鎂質(zhì)耐火材料的優(yōu)質(zhì)礦物原料，制造鎂質(zhì)耐火材料的優(yōu)質(zhì)礦物原料，透明透明絢麗者可用做寶石絢麗者可用做寶石。 300300克拉克拉School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼4) 滑石滑石 英文名稱：英文名稱： talcum .滑石是一種常見的硅酸鹽礦物，它滑石是一種常見的硅酸鹽礦物，它

39、非常軟并且具有滑膩的手感；非常軟并且具有滑膩的手感；化學(xué)式：化學(xué)式： 3MgO4SiO2H2O；屬三斜晶系；屬三斜晶系；滑石的用途很多，如作耐火材料、滑石的用途很多，如作耐火材料、造紙、橡膠的填料、農(nóng)藥吸收劑、皮造紙、橡膠的填料、農(nóng)藥吸收劑、皮革涂料、化妝材料及雕刻用料等等。革涂料、化妝材料及雕刻用料等等。School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼5) 蛇紋石蛇紋石 英文名稱：英文名稱： serpentine .蛇紋石是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物蛇紋石是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物化學(xué)式化學(xué)式Mg6 Si4 O

40、10 （OH）8 ；屬單斜晶系；屬單斜晶系；結(jié)晶狀態(tài)：晶質(zhì)集合體，常呈細(xì)粒葉結(jié)晶狀態(tài)：晶質(zhì)集合體，常呈細(xì)粒葉片狀或纖維狀。片狀或纖維狀。 常見顏色：綠至綠黃、白色、棕色、常見顏色：綠至綠黃、白色、棕色、黑色。黑色。用途：用途：制造化肥；生產(chǎn)耐火材料；醫(yī)制造化肥；生產(chǎn)耐火材料；醫(yī)藥工業(yè)；提煉金屬鎂；提取纖維狀非晶藥工業(yè)；提煉金屬鎂；提取纖維狀非晶硅；作為生產(chǎn)鑄石或巖棉的輔助原料；硅；作為生產(chǎn)鑄石或巖棉的輔助原料；工藝品。工藝品。 School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼6) 硫酸鎂硫酸鎂 英文名稱：英文名

41、稱： magnesium sulphate 分子式：分子式：MgSO4可帶有多個結(jié)晶水，有七水硫酸鎂、無可帶有多個結(jié)晶水，有七水硫酸鎂、無水硫酸鎂與一水硫酸鎂等；水硫酸鎂與一水硫酸鎂等； 主要用于醫(yī)藥、微生物工業(yè)、輕工業(yè)、主要用于醫(yī)藥、微生物工業(yè)、輕工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、印染工業(yè)、制藥工業(yè)、電鍍工化學(xué)工業(yè)、印染工業(yè)、制藥工業(yè)、電鍍工業(yè)、冶煉工業(yè)。業(yè)、冶煉工業(yè)。 在農(nóng)業(yè)上用作肥料，飼料添加劑，水泥的助燃劑；在農(nóng)業(yè)上用作肥料，飼料添加劑，水泥的助燃劑；在防火材料方面用作丙烯酸脂樹脂等塑料的阻燃劑；在防火材料方面用作丙烯酸脂樹脂等塑料的阻燃劑；在環(huán)保上用于污水處理。在環(huán)保上用于污水處理。在制藥上硫酸鎂可加

42、工為瀉藥、抗驚厥藥等藥物。在制藥上硫酸鎂可加工為瀉藥、抗驚厥藥等藥物。在制革工業(yè)中用作填充劑；在制革工業(yè)中用作填充劑；在電鍍工業(yè)中用做導(dǎo)電鹽在電鍍工業(yè)中用做導(dǎo)電鹽School of Metallurgy and Environment, Central South University頭頭疼疼7) 光鹵石光鹵石 英文名稱：英文名稱： carnallite分子式：分子式： KClMgCl26H2O分子量為分子量為277.88，理論上，理論上MgCl2含含34.5%、KCl為為26.7和和H2O38.8%，其其MgCl2與與KCl的摩爾比為的摩爾比為1.0。鉀光鹵石屬斜方晶系，純的結(jié)晶鉀光鹵石屬斜

43、方晶系，純的結(jié)晶物為白色。物為白色。有天然與人造兩種有天然與人造兩種。提取金屬鉀、鎂，制造鉀的化合提取金屬鉀、鎂，制造鉀的化合物、鉀肥的礦物原料。物、鉀肥的礦物原料。德國德國施塔斯福特和施塔斯福特和俄羅斯俄羅斯的索利的索利卡姆斯克為世界重要產(chǎn)地。中國卡姆斯克為世界重要產(chǎn)地。中國柴柴達(dá)木盆地達(dá)木盆地鹽層和鹽層和云南鉀石鹽礦床云南鉀石鹽礦床中中均有豐富的光鹵石。均有豐富的光鹵石。School of Metallurgy and Environment, Central South University78.078.07878 .015.615.6 8) 水氯鎂石水氯鎂石 英文名稱：英文名稱： bi

44、schofite分子式：分子式： MgCl26H2O含鎂含鎂11.96、氯、氯34.87。單斜晶系，晶體呈短柱狀，集合單斜晶系，晶體呈短柱狀，集合體呈板狀、鱗片狀、粒狀或纖維狀。體呈板狀、鱗片狀、粒狀或纖維狀。透明無色、白色。透明無色、白色。玻璃光澤。玻璃光澤。硬度硬度l2，密度，密度1.591.60g/cm3。具有可塑性，極易變形。味辣而苦。具有可塑性，極易變形。味辣而苦。吸濕性很強(qiáng)，極易潮解。易溶于水吸濕性很強(qiáng)，極易潮解。易溶于水和酒精。和酒精。是制取鎂化合物、提煉金屬鎂的是制取鎂化合物、提煉金屬鎂的重要原料。重要原料。School of Metallurgy and Environmen

45、t, Central South University78.078.015.67878 .015.615.6 9) 水鎂石水鎂石 英文名稱：英文名稱： brucite分子式：分子式： Mg(OH)2晶體屬三方晶系；晶體屬三方晶系；水鎂石礦石可分為球狀型、塊水鎂石礦石可分為球狀型、塊狀型和纖維型三種主要類型；狀型和纖維型三種主要類型；主要用途：主要用途： 提取提取Mg和和MgO原料；原料； 生產(chǎn)重?zé)V砂與輕質(zhì)氧化鎂；生產(chǎn)重?zé)V砂與輕質(zhì)氧化鎂； 生產(chǎn)電熔方鎂石；生產(chǎn)電熔方鎂石； 作為阻燃劑；作為阻燃劑； 作為造紙?zhí)盍?；作為造紙?zhí)盍希?纖維水鎂石可替代石棉；纖維水鎂石可替代石棉； 制作工藝品。制作工

46、藝品。School of Metallurgy and Environment, Central South University78.078.015.67878 .015.615.6 10) 鹽湖鹵水鹽湖鹵水鹵水中，常含有鹵水中，常含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4 2-、CO3 2-、HCO3-以及以及B、Li、Br、I、Sr、Rb、Cs等離子。等離子。鹽鹵中含有鹽鹵中含有70%以上的二價鎂。以上的二價鎂。是提取鋰、鎂的主要資源。是提取鋰、鎂的主要資源。School of Metallurgy and Environment, Central South Universi

47、ty 無水氯鎂石制備方法簡介無水氯鎂石制備方法簡介School of Metallurgy and Environment, Central South University0) 簡介簡介 水氯鎂石脫水；水氯鎂石脫水；無水氯化鎂是電解法煉鎂的主要原料，主要制備方法：無水氯化鎂是電解法煉鎂的主要原料，主要制備方法： 氧化鎂氯化法；氧化鎂氯化法；School of Metallurgy and Environment, Central South University78.015.67878 .015.615.6 1-1) 水氯鎂石脫水水氯鎂石脫水 水氯鎂石加熱過程的主要反應(yīng)水氯鎂石加熱過程的主要

48、反應(yīng) 水氯鎂石加熱過程的主要副反應(yīng)水氯鎂石加熱過程的主要副反應(yīng)a) 水氯鎂石加熱過程的主要反應(yīng)水氯鎂石加熱過程的主要反應(yīng)School of Metallurgy and Environment, Central South University從上面反應(yīng)式從上面反應(yīng)式可知：可知：六水六水氯化鎂加熱后，很容易形成二水合物；氯化鎂加熱后，很容易形成二水合物；加熱加熱低低水合物水合物(二水和一水合物二水和一水合物)會產(chǎn)生會產(chǎn)生副反應(yīng)；副反應(yīng)；氯化鎂容易發(fā)生溶解于結(jié)晶水的副反應(yīng)。氯化鎂容易發(fā)生溶解于結(jié)晶水的副反應(yīng)。1-1) 水氯鎂石脫水水氯鎂石脫水a(chǎn)) 水氯鎂石加熱過程的主要反應(yīng)水氯鎂石加熱過程的主要反應(yīng) 水氯鎂石加熱過程的重要副反應(yīng)水氯鎂石加熱過程的重要副反應(yīng)怎樣脫水？怎樣脫水？School of Metallurgy and Environment, Central South University從上面反應(yīng)式從上面反應(yīng)式可知：可知：六水六水氯化鎂加熱后，很容易形成二水合物；氯化鎂加熱后，很容易形成二水合物；加熱加熱低低水合物水合物(二水和一水合物二水和一水合物)會產(chǎn)生會產(chǎn)生副反應(yīng)；副反應(yīng)；氯化鎂容易發(fā)生溶解于結(jié)晶水的副反應(yīng)。氯化鎂容易發(fā)生溶解于結(jié)晶水的副反應(yīng)。1-2) 水氯鎂石脫水水氯鎂石脫水a(chǎn)) 主要脫水方法主要脫水方法 水氯鎂石加