我国是菱镁矿资源大国，可是我国镁资源的使用与国际先进国家比较还存在着不少距离。菱镁矿因为较高的耐火性、粘结性及其它优秀的物化特性，而被广泛用于冶金、建材、化工、轻工、农牧及金属镁提炼等范畴。而我国隐晶质菱镁矿储量有限，故一向未被归入发展计划。因而，使用隐晶质菱镁矿出产高纯氧化镁具有很大的现实含义。
隐晶质菱镁矿矿石的选别可选用选矿办法、化学办法。因为隐晶质菱镁矿矿石中基质细密坚固，微细嵌布，杂质含量高，且有广泛类质同象，难以实现矿藏单体解离，实践分选困难较大，选用化学办法处理，不只耗酸量大、本钱高，并且会形成镁的丢失；选矿办法难以进步档次，不能制备高纯氧化镁。
化学办法处理菱镁矿，是将矿石先进行煅烧，以进步其表面活性和增大溶解度，然后用或硝酸、硫酸、铵盐、碳酸氢盐等浸取剂进行浸取，再依据镁与杂质浸取程度的不同，选用不同办法将杂质沉积，别离出去，最终取得高纯MgO产品。因为碳化法具有选择性强、不具腐蚀、回收率高级长处，因而本文选用碳化法对菱镁矿进行提纯。
一、矿样及试验流程
（一）质料预备
从矿山送至试验室的块矿粒度巨细为50mm左右，进入150×200颚式破碎机进行中破，然后进入60×100颚式破碎机进行细破，再进入XPS－Φ250×150辊式破碎筛分机进行破碎。这时从排矿口出来的矿石的粒度大约在0～2mm左右，能够进入振荡磨磨矿，进行单体解离。矿石成分分析如表1所示。
表1 矿石成分分析（质量分数）/%
SiO2
Fe2O3
CaO
MgO
Al2O3
IL
10.79
0.29
3.12
40.04
0.06
45.65
（二）试验流程
试验流程如图1所示。
图1 工艺流程
二、试验
（一）煅烧试验
选用柠檬酸活性法表征轻烧氧化镁的反响活性。办法为：称取100g菱镁矿粉，装入刚玉坩埚后置于马弗炉中，接通电源开端升温。当炉温升至指定温度时开端计时，抵达指定时刻后封闭电源，天然冷却至室温。用分析天平称取1.00g轻烧粉置于100mL烧杯中，参加50mL、0.2mol/L柠檬酸溶液进行中和，丈量其反响活性，用酚酞作指示剂，记载中和柠檬酸溶液所需时刻，中和时刻最短者其活性最高。
1、煅烧温度的影响 别离将菱镁矿和石灰石别离放入温度为700、750、800、850、900℃管式炉内，煅烧2.5h。研讨不同温度下菱镁矿煅烧后固体产品的活性，为了得到高反响活性的菱镁矿轻烧粉，有必要对煅烧条件进行操控。菱镁矿轻烧粉活性（以中和时刻表现）与煅烧温度的联系如图2所示，能够看出煅烧温度为800℃时活性最高。
图2 煅烧时刻为2.5h时煅烧温度与菱镁矿轻烧粉活性的联系
2、煅烧时刻的影响 将菱镁矿放入炉温为800℃的管式炉内，研讨不同煅烧时刻对菱镁矿煅烧后菱镁矿轻烧粉活性（以中和时刻表现）。
跟着煅烧时刻的添加，MgO的比表面积变小；并且煅烧时刻大于1h后，MgO的比表面积急剧变小。因为煅烧时刻变长，小晶粒的MgO在分子内聚力效果下彼此结组成密布的大晶粒，MgO晶粒长大，气孔被密布的晶粒围住，使MgO的比表面积变小，煅烧时刻越长，这种改变越大。从图3能够看出，菱镁矿轻烧温度应操控在800℃、轻烧时刻为2.5h，在此条件下取得的轻烧MgO粉活性最高。
图3 800℃时煅烧时刻与菱镁矿轻烧粉活性的联系
（二）矿样碳化进程的影响要素
1、消化时刻的影响 矿样处理条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，CO2通气时刻：3min，固液比：60∶1。
表2 消化时刻对MgO回收率和档次的影响
消化时刻/min
βCaO/%
βMgO/%
γ产率/%
ε回收率/%
0
10
20
30
60
0.58
0.51
0.44
0.31
0.32
98.53
98.61
98.67
99.41
99.40
34.85
34.85
40.92
45.47
45.88
46.60
46.64
54.79
61.34
61.56
由表2能够看出，产品中CaO的含量随消化时刻添加而削减，产品中MgO的含量随消化时刻添加而添加，因为跟着时刻的添加，MgO的溶解添加，可是因为CaO含量有限，只能溶解一部分，所以MgO含量的添加使得CaO的含量相对削减。但消化时刻超越30min， MgO的档次和产率改变不大，因而，持续添加消化时刻含义不大。
2、碳化时刻的影响 矿样处理条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，消化时刻：30min，固液比：60∶1。
表3 碳化时刻对MgO回收率和档次的影响
消化时刻/min
βCaO/%
βMgO/%
γ产率/%
ε回收率/%
2
3
4
5
0.80
0.31
0.44
0.62
98.22
99.41
98.67
98.35
33.33
45.45
48.48
48.48
44.44
61.34
64.94
61.73
从表3可知，碳化时刻对CaO的含量，MgO的含量及产率都有必定的影响，碳化时刻过短，形成MgO的消化不完全，MgO的档次低。碳化时刻过长溶解的CaO增多，使得MgO的档次相对下降，无法到达制备高纯镁的要求。碳化时刻以3min为宜。
3、液固比的影响 条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，CO2通气时刻：3min，消化时刻：30min。
表4 液固比对MgO回收率和档次的影响
消化时刻/min
βCaO/%
βMgO/%
γ产率/%
ε回收率/%
40∶1
50∶1
60∶1
3.0
3.5
0.31
98.55
98.61
99.41
66.67
60.61
45.45
89.18
81.12
61.34
固液比也对CaO的含量，MgO的含量及产率有必定的影响，液固比过大，则会添加碳化和过滤负荷，并发作很多废液，能耗增高；液固比过小，则消化不完全，残渣率高，糟蹋MgO灰。据材料记载，一般溶液中的MgO含量为7～9g/L。
（三）二次碳化
碳化的意图是往消化料浆中通入CO2，经过碳化反响使Mg（OH）2 、Ca（OH）2转化成CaCO3和Mg（HCO3）2 ，并经过抽滤CaCO3与Mg（HCO3）2 而完结钙镁的有用别离，则其主要影响要素有碳化温度、碳化时刻和终态pH值，且终态pH值是衡量钙镁是否有用别离的关键性目标。因为Ca（OH）2碱性较Mg（OH）2稍强，且CaCO3比Ca（OH）2难溶，Mg（OH）2比MgCO3难溶，Ca（OH）2应先吸收CO2而碳化为CaCO3，当其碳化完全时，pH值即由始态的12降至9.5，接着Mg（OH）2便开端碳化，其碳化分两步进行，当pH值降至7.1时发作下列反响：
Mg（OH）2＋CO2＋2H2O＝MgCO3＋3H2O
MgCO3＋3H2O＝Mg（HCO3）2＋2H2O
Mg（OH）2简直完全转化为Mg（HCO3）2。终态pH值既不能太高，也不能太低。若pH值太高会形成Mg（OH）2碳化不完全，MgO产率低；若pH太低会发作副反响CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca（HCO3）2，影响钙镁的有用别离，MgO质量下降，CaO含量超支，所以碳化的终态pH值以7.0～7.1为宜。
将第一次碳化所得的碳酸镁沉积物加水进行第2次碳化。第2次碳化进程中pH值及钙、镁含量改变状况如表5。
表5 二次碳化pH值与钙镁含量改变的状况
时刻/a
pH值
CaO/（g·L－1）
MgO/（g·L－1）
20
40
60
80
8
7
6.8
6.5
0.043
0.032
0.02
0.012
4.09
5.97
6.22
6.97
二次碳化时的投料是比较纯的MgCO3，因而碳化时刻较短。只需碳化液中Mg2＋含量根本不变，即可中止碳化，以保证高纯氧化镁的质量。
三、结语
经过试验标明，提取MgO的最佳工艺条件为：煅烧温度：800℃，轻烧时刻2.5h，振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，消化时刻：30min，CO2通气时刻：3min，固液比：60∶1，二次碳化的pH值为7.0。取得了灼减为零时MgO档次大于99.41%的高纯活性产品，MgO回收率达61.34%。
碳化法具有选择性强、不具腐蚀、易于操控等长处，且工艺相对比较简单，产品质量安稳，适宜于工业化出产，有很大的发展前景。
隐晶质菱镁矿矿石的选别可选用选矿办法、化学办法。因为隐晶质菱镁矿矿石中基质细密坚固，微细嵌布，杂质含量高，且有广泛类质同象，难以实现矿藏单体解离，实践分选困难较大，选用化学办法处理，不只耗酸量大、本钱高，并且会形成镁的丢失；选矿办法难以进步档次，不能制备高纯氧化镁。
化学办法处理菱镁矿，是将矿石先进行煅烧，以进步其表面活性和增大溶解度，然后用或硝酸、硫酸、铵盐、碳酸氢盐等浸取剂进行浸取，再依据镁与杂质浸取程度的不同，选用不同办法将杂质沉积，别离出去，最终取得高纯MgO产品。因为碳化法具有选择性强、不具腐蚀、回收率高级长处，因而本文选用碳化法对菱镁矿进行提纯。
一、矿样及试验流程
（一）质料预备
从矿山送至试验室的块矿粒度巨细为50mm左右，进入150×200颚式破碎机进行中破，然后进入60×100颚式破碎机进行细破，再进入XPS－Φ250×150辊式破碎筛分机进行破碎。这时从排矿口出来的矿石的粒度大约在0～2mm左右，能够进入振荡磨磨矿，进行单体解离。矿石成分分析如表1所示。
表1 矿石成分分析（质量分数）/%
SiO2
Fe2O3
CaO
MgO
Al2O3
IL
10.79
0.29
3.12
40.04
0.06
45.65
（二）试验流程
试验流程如图1所示。
图1 工艺流程
二、试验
（一）煅烧试验
选用柠檬酸活性法表征轻烧氧化镁的反响活性。办法为：称取100g菱镁矿粉，装入刚玉坩埚后置于马弗炉中，接通电源开端升温。当炉温升至指定温度时开端计时，抵达指定时刻后封闭电源，天然冷却至室温。用分析天平称取1.00g轻烧粉置于100mL烧杯中，参加50mL、0.2mol/L柠檬酸溶液进行中和，丈量其反响活性，用酚酞作指示剂，记载中和柠檬酸溶液所需时刻，中和时刻最短者其活性最高。
1、煅烧温度的影响 别离将菱镁矿和石灰石别离放入温度为700、750、800、850、900℃管式炉内，煅烧2.5h。研讨不同温度下菱镁矿煅烧后固体产品的活性，为了得到高反响活性的菱镁矿轻烧粉，有必要对煅烧条件进行操控。菱镁矿轻烧粉活性（以中和时刻表现）与煅烧温度的联系如图2所示，能够看出煅烧温度为800℃时活性最高。
图2 煅烧时刻为2.5h时煅烧温度与菱镁矿轻烧粉活性的联系
2、煅烧时刻的影响 将菱镁矿放入炉温为800℃的管式炉内，研讨不同煅烧时刻对菱镁矿煅烧后菱镁矿轻烧粉活性（以中和时刻表现）。
跟着煅烧时刻的添加，MgO的比表面积变小；并且煅烧时刻大于1h后，MgO的比表面积急剧变小。因为煅烧时刻变长，小晶粒的MgO在分子内聚力效果下彼此结组成密布的大晶粒，MgO晶粒长大，气孔被密布的晶粒围住，使MgO的比表面积变小，煅烧时刻越长，这种改变越大。从图3能够看出，菱镁矿轻烧温度应操控在800℃、轻烧时刻为2.5h，在此条件下取得的轻烧MgO粉活性最高。
图3 800℃时煅烧时刻与菱镁矿轻烧粉活性的联系
（二）矿样碳化进程的影响要素
1、消化时刻的影响 矿样处理条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，CO2通气时刻：3min，固液比：60∶1。
表2 消化时刻对MgO回收率和档次的影响
消化时刻/min
βCaO/%
βMgO/%
γ产率/%
ε回收率/%
0
10
20
30
60
0.58
0.51
0.44
0.31
0.32
98.53
98.61
98.67
99.41
99.40
34.85
34.85
40.92
45.47
45.88
46.60
46.64
54.79
61.34
61.56
由表2能够看出，产品中CaO的含量随消化时刻添加而削减，产品中MgO的含量随消化时刻添加而添加，因为跟着时刻的添加，MgO的溶解添加，可是因为CaO含量有限，只能溶解一部分，所以MgO含量的添加使得CaO的含量相对削减。但消化时刻超越30min， MgO的档次和产率改变不大，因而，持续添加消化时刻含义不大。
2、碳化时刻的影响 矿样处理条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，消化时刻：30min，固液比：60∶1。
表3 碳化时刻对MgO回收率和档次的影响
消化时刻/min
βCaO/%
βMgO/%
γ产率/%
ε回收率/%
2
3
4
5
0.80
0.31
0.44
0.62
98.22
99.41
98.67
98.35
33.33
45.45
48.48
48.48
44.44
61.34
64.94
61.73
从表3可知，碳化时刻对CaO的含量，MgO的含量及产率都有必定的影响，碳化时刻过短，形成MgO的消化不完全，MgO的档次低。碳化时刻过长溶解的CaO增多，使得MgO的档次相对下降，无法到达制备高纯镁的要求。碳化时刻以3min为宜。
3、液固比的影响 条件：振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，CO2通气时刻：3min，消化时刻：30min。
表4 液固比对MgO回收率和档次的影响
消化时刻/min
βCaO/%
βMgO/%
γ产率/%
ε回收率/%
40∶1
50∶1
60∶1
3.0
3.5
0.31
98.55
98.61
99.41
66.67
60.61
45.45
89.18
81.12
61.34
固液比也对CaO的含量，MgO的含量及产率有必定的影响，液固比过大，则会添加碳化和过滤负荷，并发作很多废液，能耗增高；液固比过小，则消化不完全，残渣率高，糟蹋MgO灰。据材料记载，一般溶液中的MgO含量为7～9g/L。
（三）二次碳化
碳化的意图是往消化料浆中通入CO2，经过碳化反响使Mg（OH）2 、Ca（OH）2转化成CaCO3和Mg（HCO3）2 ，并经过抽滤CaCO3与Mg（HCO3）2 而完结钙镁的有用别离，则其主要影响要素有碳化温度、碳化时刻和终态pH值，且终态pH值是衡量钙镁是否有用别离的关键性目标。因为Ca（OH）2碱性较Mg（OH）2稍强，且CaCO3比Ca（OH）2难溶，Mg（OH）2比MgCO3难溶，Ca（OH）2应先吸收CO2而碳化为CaCO3，当其碳化完全时，pH值即由始态的12降至9.5，接着Mg（OH）2便开端碳化，其碳化分两步进行，当pH值降至7.1时发作下列反响：
Mg（OH）2＋CO2＋2H2O＝MgCO3＋3H2O
MgCO3＋3H2O＝Mg（HCO3）2＋2H2O
Mg（OH）2简直完全转化为Mg（HCO3）2。终态pH值既不能太高，也不能太低。若pH值太高会形成Mg（OH）2碳化不完全，MgO产率低；若pH太低会发作副反响CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca（HCO3）2，影响钙镁的有用别离，MgO质量下降，CaO含量超支，所以碳化的终态pH值以7.0～7.1为宜。
将第一次碳化所得的碳酸镁沉积物加水进行第2次碳化。第2次碳化进程中pH值及钙、镁含量改变状况如表5。
表5 二次碳化pH值与钙镁含量改变的状况
时刻/a
pH值
CaO/（g·L－1）
MgO/（g·L－1）
20
40
60
80
8
7
6.8
6.5
0.043
0.032
0.02
0.012
4.09
5.97
6.22
6.97
二次碳化时的投料是比较纯的MgCO3，因而碳化时刻较短。只需碳化液中Mg2＋含量根本不变，即可中止碳化，以保证高纯氧化镁的质量。
三、结语
经过试验标明，提取MgO的最佳工艺条件为：煅烧温度：800℃，轻烧时刻2.5h，振荡磨磨样时刻：2.5min，通气量：8L/min，重镁水加温温度：150℃，消化时刻：30min，CO2通气时刻：3min，固液比：60∶1，二次碳化的pH值为7.0。取得了灼减为零时MgO档次大于99.41%的高纯活性产品，MgO回收率达61.34%。
碳化法具有选择性强、不具腐蚀、易于操控等长处，且工艺相对比较简单，产品质量安稳，适宜于工业化出产，有很大的发展前景。
