中南大学轻金属冶金学Ⅰ-Mg冶金部分

1、School of Metallurgy and Environment, Central South UniversitySchool of Metallurgy and Environment, Central South University轻金属冶金轻金属冶金学学镁冶金部分镁冶金部分主讲人：主讲人：周向阳周向阳 博士博士教授，博士生导师教授，博士生导师PhoneO);E-mail:冶金专业选修课冶金专业选修课School of Metallurgy and Environment, Central South University 镁的基本性质镁的基本性质

2、 金属镁的消费结构金属镁的消费结构 镁化合物的分类与应用镁化合物的分类与应用 主要含镁原料简述主要含镁原料简述 水氯镁石脱水方法简介水氯镁石脱水方法简介School of Metallurgy and Environment, Central South University 镁的基本性质镁的基本性质School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼0) 引言引言发出发出耀眼的白光。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) 镁在周期表中位置镁在周期表中位置School of Metallurgy and Environment, Central South University2) 镁的活动顺序与电负性镁的活动顺序与电负性 金属活动顺序表金属活动顺序表 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au No.4 电负性电负性 元元 素：素：Li、Na、K、Ca、 Mg、 Be、 B、Al、C、Si、Sn、Pb、Cu、Zn、Ti、Sb 电负性：电负性：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抗腐蚀性差的原因？抗腐蚀性差的原因？School of Metallurgy and Environment, Central South University3) 镁的化学势镁的化学势School of Metallurgy and Environment, Central South University 电子云排布电子云排布 1S22S22P63S2 价电子排布式价电子排布式 3S2 镁的常规离子价态镁的常规离子价态 +24) 基本电子特性基本电子特性思考：镁盐与镁化合物的形式思考：镁盐与镁化合物的形式？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 原镁的表面氧化膜原镁的表面氧化膜 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头头疼疼6) 化学性质化学性质 氧化时为放热反应。氧化时为放热反应。 耐腐蚀性差。耐腐蚀性差。 镁的标准电极电位较负；镁的标准电极电位较负； 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、在许多介质中都有反应。在许多介质中都有反应。 在空气、特别是潮湿空气中；在空气、特别是潮湿空气中； 在在N2与与SO2中有反应：中有反应： 在在573.15K时，时，Mg+N2Mg3N2 Mg+SO2MgO+MgS 与盐酸与盐酸,硫酸硫酸,磷酸磷酸,硝酸与有机酸之硝酸与有机酸之间均存在反应，间均存在反应，但能耐氢氟酸和铬酸但能耐氢氟酸和铬酸的腐蚀。的腐蚀。原因是什么？原因是什么？School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼7) 其它化学性质其它化学性质 强的还原性。强的还原性。 通常作为通常作为Ti、Zr、

7、Hf与与B等生产用还等生产用还原剂，生产方法即所谓的镁热还原法。原剂，生产方法即所谓的镁热还原法。 在氯化物水溶液中的腐蚀性大。在氯化物水溶液中的腐蚀性大。 其它特性。其它特性。 在碱溶液、酒精和矿物油可稳定存放。在碱溶液、酒精和矿物油可稳定存放。 School of Metallurgy and Environment, Central South University8) 主要物理性质主要物理性质 Colour:silvery white。 常温下稳定的固态常温下稳定的固态 以以“灰色灰色”示人示人 碱土轻金属，碱土轻金属，密密度比铝轻度比铝轻1/3，只，只有铁的有铁的2/9。？Schoo

8、l of Metallurgy and Environment, Central South University 近乎近乎完美的密排六方结构完美的密排六方结构 （hcp) 晶体结构特征：晶体结构特征：该结构的该结构的缺陷明显！缺陷明显！School of Metallurgy and Environment, Central South University在较高温度下可出现在较高温度下可出现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结构的问题：结构的问题： 25以下仅限于以下仅限于0001滑移及锥面滑移及锥面101

9、2孪生孪生,室温塑性很差室温塑性很差，需加入元素合金化才有塑性形变的可能。，需加入元素合金化才有塑性形变的可能。School of Metallurgy and Environment, Central South University 标准大气压标准大气压下，熔点为下，熔点为（650+1）；在镁中添加在镁中添加Pb、Al和和Sb等元素将提高其沸点，而添加等元素将提高其沸点，而添加Zn和和Cd等元素则等元素则会降低镁的沸点。会降低镁的沸点。 标准大气压下的沸点为（标准大气压下的沸点为（1360+1）； 随压力的增随压力的增加，镁的熔点逐渐升高。加，镁的熔点逐渐升高。 熔点和沸点：熔点和沸点：

10、密度：密度： 1738 kg m-3 (20 )； 蒸气压：蒸气压：215.95Pa(627), 1037.1Pa(727).高蒸汽压给我们的启示？高蒸汽压给我们的启示？School of Metallurgy and Environment, Central South University元素周期表中有几十种元素可与镁形成合金。元素周期表中有几十种元素可与镁形成合金。Al 、Ca 、Ce、Li 、Mn、Sc、Ti 、Y、 Zn、 Zr镁的强正电性，使得其能与大部分合金元素形成镁的强正电性，使得其能与大部分合金元素形成金属间化合物金属间化合物。最常见的镁金属间化合物结构有三种类型：最常见的镁

11、金属间化合物结构有三种类型： 具有具有CsCl简单立方结构的简单立方结构的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金属镁的典型性质概括金属镁的典型性质概括 比重轻比重轻 镁镁(1.74) 铝铝(2.70)

12、 铁铁(7.87)； 比强度和比刚度比强度和比刚度 比铝、钢高；比铝、钢高； 良好的良好的阻尼减震阻尼减震性能；性能； 优良的优良的导电、导热导电、导热性能；性能； 良好的良好的电磁屏蔽电磁屏蔽性能；性能； 良好的良好的机加工机加工性能；性能； 性质性质活泼活泼。9) 典型性质概括典型性质概括School of Metallurgy and Environment, Central South University 镁的消费结构镁的消费结构School of Metallurgy and Environment, Central South University78.015.678.015.6

13、原镁消费原镁消费结构示意图结构示意图7878 .015.615.6 0) 引言引言School of Metallurgy and Environment, Central South University 镁合金为目前工业上可应用的镁合金为目前工业上可应用的最轻的金属结构最轻的金属结构材料材料 。1) 镁合金制造领域的应用镁合金制造领域的应用 汽车与汽车与3C3C等领域用镁合金制造等领域用镁合金制造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镁合金轮毂镁合金轮毂镁合金制造镁合金制造 School of Metallurgy and Environment, Central South University 电化学防腐领域用镁合金制造电化学防腐领域用镁合金制造镁牺牲阳极镁牺牲阳极镁合金制造镁合金制造 School of Metallurgy and Environment, Central South University电化学电化学- -牺牲阳极牺牲阳极镁合金制造镁合金制造 School of Metallu

16、rgy and Environment, Central South University2000年以色列科学家年以色列科学家Aurbach等提出型镁二次电池体系等提出型镁二次电池体系Mg | 0.25M Mg (AlCl2BuEt)2/THF | MgxMo6O8镁作为电极材料镁作为电极材料, 理论比容量较大理论比容量较大(2205mAhg-1 )镁二次电池将有希望成为一种新型的绿色动力型电源。镁二次电池将有希望成为一种新型的绿色动力型电源。电化学电化学-二次电池二次电池 镁合金制造镁合金制造 School of Metallurgy and Environment, Central Sou

17、th University原理：原理：镁与硫之间存在很强亲和力的特性镁与硫之间存在很强亲和力的特性 Mg(s)Mg(g) Mg(g)Mg Mg(g)+S=MgS(s) Mg+S=MgS(s) Mg(g)+O=MgO(s) 另外，镁还可用于铅和锡的脱铋（生成另外，镁还可用于铅和锡的脱铋（生成Bi2Mg3） 2) 钢铁脱硫领域的应用钢铁脱硫领域的应用School of Metallurgy and Environment, Central South University球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度都比别的铸铁高，铸造性能球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度都比别的铸铁高，铸造性能比铸钢好比铸钢好。铁铁+

18、0.05%的的Mg=球墨铸铁球墨铸铁原因：原因：Mg起到了球化作用。起到了球化作用。 +脱硫脱硫汽车的差速齿轮箱、离合器片、后轴等汽车的差速齿轮箱、离合器片、后轴等都是球墨铸铁。都是球墨铸铁。CC片状球状Mg3) 生产球墨铸铁生产球墨铸铁School of Metallurgy and Environment, Central South University金属热还原金属热还原 作为热还原工艺的作为热还原工艺的还原剂还原剂。如可用来热还原生产。如可用来热还原生产Ti、Zr、Hf等；也可用来热还原生产等；也可用来热还原生产Be、B。 TiCl4（气）（气）+2Mg（液）（液）=Ti（固）（固）

19、+2MgCl2（液）（液） ZrCl4（气）（气）+2Mg（液）（液）=Zr（固）（固）+2MgCl2（液）（液） HfCl4（气）（气）+2Mg（液）（液）=Hf（固）（固）+2MgCl2（液）（液） 4) 其它金属生产其它金属生产School of Metallurgy and Environment, Central South University 有些系列铝合金中镁的加入量可以有些系列铝合金中镁的加入量可以超过超过10%。如在。如在5XXX系铝合系铝合金中、牌号为金中、牌号为5A13的铝合金中镁的含量范围为的铝合金中镁的含量范围为9.210.5%。 作用作用1：提高强度。提高强度。

20、原因：原因：相（相（Mg2Al3或或Mg5Al8）存在。存在。 作用作用2：影响铝合金的再结晶。影响铝合金的再结晶。 Mg含量对合金的再结晶温度影响较大，当含量对合金的再结晶温度影响较大，当Mg含量小于含量小于5%时，再结晶温度随时，再结晶温度随Mg含量的增加而降低；当含量的增加而降低；当Mg含量超过含量超过5%时，再结晶温度随时，再结晶温度随Mg含量增加而升高。含量增加而升高。5) 铝合金生产中的应用铝合金生产中的应用School of Metallurgy and Environment, Central South University 作用作用3：影响铝合金的焊接性能影响铝合金的焊接性

21、能 当当Mg含量小于含量小于6%时，合金的焊接裂纹倾向随随时，合金的焊接裂纹倾向随随Mg含量的增加而降低，当含量的增加而降低，当Mg含量超过含量超过6%时，则相反；时，则相反； 当当Mg含量小于含量小于9%时，时，焊接的强度焊接的强度随随Mg含量的增含量的增加而显著提高，此时塑性和焊接系数虽然略有降低，但加而显著提高，此时塑性和焊接系数虽然略有降低，但变化不大，当变化不大，当Mg含量大于含量大于9%时，其强度、塑性和焊接时，其强度、塑性和焊接系数均明显降低系数均明显降低。 作用作用4：作为提高抗拉强度、耐热性和耐蚀性的添加元素。作为提高抗拉强度、耐热性和耐蚀性的添加元素。 铝合金生产铝合金生产

22、 School of Metallurgy and Environment, Central South University能源材料能源材料作为制备高储能材料的重要组分。如作为制备高储能材料的重要组分。如Mg2Ni基合金便是一种良好基合金便是一种良好的储氢材料，该材料的储氢量可达到的储氢材料，该材料的储氢量可达到34%。化工上应用化工上应用用于用于制烟火、闪光粉、镁盐等制烟火、闪光粉、镁盐等医疗用途医疗用途治疗缺镁和痉挛。治疗缺镁和痉挛。6) 其它领域的应用其它领域的应用School of Metallurgy and Environment, Central South Universit

23、y 镁化合物的分类与应用镁化合物的分类与应用School of Metallurgy and Environment, Central South University碳酸镁系列碳酸镁系列氧化镁系列氧化镁系列氢氧化镁及其它氢氧化镁及其它生产原料可以是白云石生产原料可以是白云石等固体原料；也可以是等固体原料；也可以是卤水等液体原料卤水等液体原料产产品品分分类类（1 1）碳酸镁系列；）碳酸镁系列；（2 2）氧化镁系列；）氧化镁系列；（3 3）氢氧化镁系列；）氢氧化镁系列；（4 4）其它镁盐）其它镁盐应应用用领领域域（1 1）橡胶、造纸；）橡胶、造纸；（2 2）电子工业；）电子工业；（3 3）医药工

24、业；）医药工业；（4 4）农业领域。）农业领域。其它其它 镁化合物镁化合物冶金冶金化工化工0) 引言引言市场用量远远大于金属镁！市场用量远远大于金属镁！School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼1) 碳酸镁系列产品及其应用碳酸镁系列产品及其应用 碳酸镁系列产品的细分碳酸镁系列产品的细分 轻质碳酸镁轻质碳酸镁 常规性能常规性能 化学式：化学式：xMgCO3.yMg(OH)2.zH2O 其中其中x=14，y=01，z=08。 颜色：白色；颜色：白色； 优级品的堆积密度优级品的堆积密度0.012g/ml。 根据

25、密度差异，可分为根据密度差异，可分为轻质轻质与与重质重质碳酸镁两大类。碳酸镁两大类。School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼1) 碳酸镁系列产品及其应用碳酸镁系列产品及其应用轻质碳酸镁的主要用途轻质碳酸镁的主要用途 医药中间体、护色剂、载体、抗结快剂；医药中间体、护色剂、载体、抗结快剂； 在食品中作添加剂、镁元素补偿剂；在食品中作添加剂、镁元素补偿剂； 在橡胶中作补强剂、填充剂；在橡胶中作补强剂、填充剂； 制造高级玻璃制品；制造高级玻璃制品； 搪瓷陶瓷起表面光亮作用；搪瓷陶瓷起表面光亮作用； 制作镁盐、

26、颜料、油漆、日用化妆品、造船、锅炉制造；制作镁盐、颜料、油漆、日用化妆品、造船、锅炉制造； 涂料工业用作配件颜料、油漆、油墨的填充料，可增加白度涂料工业用作配件颜料、油漆、油墨的填充料，可增加白度和遮盖力。和遮盖力。白云石碳化法为主要生产方法白云石碳化法为主要生产方法School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼1) 碳酸镁系列产品及其应用碳酸镁系列产品及其应用 重质质碳酸镁重质质碳酸镁 常规性能常规性能 其中一种产品的化学式：其中一种产品的化学式：3MgCO3.Mg(OH)2.3H2O 颜色：白色；颜色：白

27、色； 优级品的堆积密度优级品的堆积密度0.4g/ml。 主要用途主要用途 主要用于医药工业，用于治疗胃及十二指肠溃疡等病症；主要用于医药工业，用于治疗胃及十二指肠溃疡等病症； 还有橡胶填充剂与补强剂。还有橡胶填充剂与补强剂。主要生产方法：卤水主要生产方法：卤水- -纯碱法，苦土复分解法。纯碱法，苦土复分解法。School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼2) 氧化镁系列产品及其应用氧化镁系列产品及其应用 高级润滑油级氧化镁高级润滑油级氧化镁 应用领域：主要用作高级润滑油加工中的清洁剂、抑钒剂、应用领域：主要用

28、作高级润滑油加工中的清洁剂、抑钒剂、脱硫剂，大大提高润滑膜致密性和流变性，降低灰分。脱硫剂，大大提高润滑膜致密性和流变性，降低灰分。 在重油燃烧时加入在重油燃烧时加入MgO能消除重油中钒酸对炉膛的损伤能消除重油中钒酸对炉膛的损伤。 食品级氧化镁食品级氧化镁 应用领域：用于食品添加剂、色泽稳定剂、应用领域：用于食品添加剂、色泽稳定剂、pH值调节剂作值调节剂作为保健品、食品的镁元素的补充剂。为保健品、食品的镁元素的补充剂。 目前，作为抗结块剂和抗酸剂已用于小麦粉、奶粉巧克力、目前，作为抗结块剂和抗酸剂已用于小麦粉、奶粉巧克力、可可粉、葡萄粉、糖粉等领域。可可粉、葡萄粉、糖粉等领域。 School

29、of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼2) 氧化镁系列产品及其应用氧化镁系列产品及其应用 医用级氧化镁医用级氧化镁 脱铅剂脱铅剂铅行业工人的排铅；铅行业工人的排铅； 抗酸剂与轻泻剂。抗酸剂与轻泻剂。，抑制和缓解胃酸过多，治疗胃溃疡和。，抑制和缓解胃酸过多，治疗胃溃疡和。 硅钢级氧化镁硅钢级氧化镁 用于硅钢片绝缘。用于硅钢片绝缘。Preparation of special silicon steel grade MgO from hydromagnesiteJournal of University of Scie

30、nce and Technology Beijing,2007, 14(3):225-230我们的研究我们的研究School of Metallurgy and Environment, Central South University 高级电磁级氧化镁高级电磁级氧化镁 应用领域：用于无线高频顺磁导磁材料，磁棒天线，调频应用领域：用于无线高频顺磁导磁材料，磁棒天线，调频元件的磁芯等。元件的磁芯等。 纳米氧化镁纳米氧化镁 对多种病菌、细菌和真菌具有异常杀灭效果的材料，其对多种病菌、细菌和真菌具有异常杀灭效果的材料，其灭灭菌性能远胜于银系杀菌剂菌性能远胜于银系杀菌剂。 410nm的氧化镁，的氧化镁

31、，20分钟分钟灭菌效果可达灭菌效果可达100%。 纳米氧化镁纳米氧化镁它对氯气、甲醛等有很强的吸附作用（它对氯气、甲醛等有很强的吸附作用（其可以其可以吸附自身重量吸附自身重量20%的氯气的氯气）。目前该材料已经被广泛应用目前该材料已经被广泛应用于医疗、公共卫生、家庭、化学武器和生化武器等行业，于医疗、公共卫生、家庭、化学武器和生化武器等行业，2) 氧化镁系列产品及其应用氧化镁系列产品及其应用School of Metallurgy and Environment, Central South University 阻燃级氢氧化镁阻燃级氢氧化镁 含卤阻燃级在欧盟已经禁止；含卤阻燃级在欧盟已经禁止

32、； 氢氧化镁的阻燃机理：氢氧化镁的阻燃机理： 3) 氢氧化镁系列产品及其应用氢氧化镁系列产品及其应用Mg(OH)2 MgO+H2O-Q (a) 受热释放水分受热释放水分冲淡高聚物表面的可燃物质浓度；冲淡高聚物表面的可燃物质浓度； (b) 分解吸收热量分解吸收热量降低火焰温度；降低火焰温度； (c) 分解产生分解产生MgO良好的耐热性；良好的耐热性； (d) 分解范围分解范围340490 ，高于氢氧化铝的，高于氢氧化铝的190230 ；氢氧化镁拥有填充、阻燃、抑烟三大功能！氢氧化镁拥有填充、阻燃、抑烟三大功能！School of Metallurgy and Environment, Centr

33、al South University 废水处理用氢氧化镁废水处理用氢氧化镁 原因原因1：氢氧化镁是弱碱性物质氢氧化镁是弱碱性物质。 可处理可处理工业含酸废水工业含酸废水； 含重金属离子的废水，如含铅与铬的废水；含重金属离子的废水，如含铅与铬的废水； 原因原因2：氢氧化镁带正电荷的性质氢氧化镁带正电荷的性质。 可以处理含大量阴离子的废水可以处理含大量阴离子的废水。 如处理如处理印染废水印染废水，脱色率可达，脱色率可达99%，COD可达国家排可达国家排放标准。放标准。3) 氢氧化镁系列产品及其应用氢氧化镁系列产品及其应用School of Metallurgy and Environment,

34、Central South University 主要含镁原料简述主要含镁原料简述School of Metallurgy and Environment, Central South University78.078.07878 .015.615.6 0) 引言引言 地壳中储量第地壳中储量第8，( O Si AlFeCaNaKMg)； 我国镁资源储量占全球总我国镁资源储量占全球总储量的储量的22.5； 根据镁矿的盐类类型划分：根据镁矿的盐类类型划分： 碳酸盐类；碳酸盐类； 硅酸盐类；硅酸盐类； 硫酸盐类；硫酸盐类； 氯化盐类；氯化盐类； 其它。其它。也可划分为也可划分为固态固态与与液态液态两

35、类两类School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼1) 菱镁矿菱镁矿 英文名称：英文名称：magnesite.菱镁矿是化学组成为菱镁矿是化学组成为MgCO3、晶体属三、晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。方晶系的碳酸盐矿物。菱镁矿通常呈菱镁矿通常呈显晶粒状显晶粒状或或隐晶质致密块状隐晶质致密块状。具完全的菱面体解理，瓷状菱镁矿则具贝壳状断口。摩斯具完全的菱面体解理，瓷状菱镁矿则具贝壳状断口。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等杂

36、质等杂质,而而相应生成钙菱镁矿、铁菱镁矿、锰菱镁矿和铝菱镁矿、硅菱镁相应生成钙菱镁矿、铁菱镁矿、锰菱镁矿和铝菱镁矿、硅菱镁矿等。矿等。中国是世界上菱镁矿资源最为丰富的国家。总保有储量矿中国是世界上菱镁矿资源最为丰富的国家。总保有储量矿石石30亿吨，亿吨，居世界第居世界第1位位。储量相对集中，大型矿床多，主要集中在辽宁（储量相对集中，大型矿床多，主要集中在辽宁（86%）School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼2) 白云石白云石 英文名称：英文名称：dolomite .白云石是碳酸镁与碳酸钙的复盐，其分子白

37、云石是碳酸镁与碳酸钙的复盐，其分子式为式为CaCO3MgCO3，理论上含理论上含MgO21.8%，CaO30.4%，CO247.8%，CaO与与MgO的质的质量比为量比为1.39。为为三方晶系的碳酸盐矿物。三方晶系的碳酸盐矿物。摩氏硬度摩氏硬度3.5-4，比重，比重2.8-2.9。如何简单鉴别如何简单鉴别是否为是否为白云石？白云石？School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼3) 橄榄石橄榄石 英文名称：英文名称：olivine .橄榄石主要成分是铁或镁的橄榄石主要成分是铁或镁的硅酸硅酸盐，化学盐，化学式为

38、式为(Mg,Fe)2(SiO4)，是镁橄榄石，是镁橄榄石Mg2(SiO4)和铁橄榄石和铁橄榄石Fe2(SiO4)固溶体系列的总称。固溶体系列的总称。晶体属斜方晶体属斜方(正交正交)晶系的岛状硅酸盐矿物。晶系的岛状硅酸盐矿物。 制造镁质耐火材料的优质矿物原料，制造镁质耐火材料的优质矿物原料，透明透明绚丽者可用做宝石绚丽者可用做宝石。 300300克拉克拉School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼4) 滑石滑石 英文名称：英文名称： talcum .滑石是一种常见的硅酸盐矿物，它滑石是一种常见的硅酸盐矿物，它

39、非常软并且具有滑腻的手感；非常软并且具有滑腻的手感；化学式：化学式： 3MgO4SiO2H2O；属三斜晶系；属三斜晶系；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、造纸、橡胶的填料、农药吸收剂、皮造纸、橡胶的填料、农药吸收剂、皮革涂料、化妆材料及雕刻用料等等。革涂料、化妆材料及雕刻用料等等。School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼5) 蛇纹石蛇纹石 英文名称：英文名称： serpentine .蛇纹石是一种含水的富镁硅酸盐矿物蛇纹石是一种含水的富镁硅酸盐矿物化学式化学式Mg6 Si4 O

40、10 （OH）8 ；属单斜晶系；属单斜晶系；结晶状态：晶质集合体，常呈细粒叶结晶状态：晶质集合体，常呈细粒叶片状或纤维状。片状或纤维状。 常见颜色：绿至绿黄、白色、棕色、常见颜色：绿至绿黄、白色、棕色、黑色。黑色。用途：用途：制造化肥；生产耐火材料；医制造化肥；生产耐火材料；医药工业；提炼金属镁；提取纤维状非晶药工业；提炼金属镁；提取纤维状非晶硅；作为生产铸石或岩棉的辅助原料；硅；作为生产铸石或岩棉的辅助原料；工艺品。工艺品。 School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼6) 硫酸镁硫酸镁 英文名称：英文名

41、称： magnesium sulphate 分子式：分子式：MgSO4可带有多个结晶水，有七水硫酸镁、无可带有多个结晶水，有七水硫酸镁、无水硫酸镁与一水硫酸镁等；水硫酸镁与一水硫酸镁等； 主要用于医药、微生物工业、轻工业、主要用于医药、微生物工业、轻工业、化学工业、印染工业、制药工业、电镀工化学工业、印染工业、制药工业、电镀工业、冶炼工业。业、冶炼工业。 在农业上用作肥料，饲料添加剂，水泥的助燃剂；在农业上用作肥料，饲料添加剂，水泥的助燃剂；在防火材料方面用作丙烯酸脂树脂等塑料的阻燃剂；在防火材料方面用作丙烯酸脂树脂等塑料的阻燃剂；在环保上用于污水处理。在环保上用于污水处理。在制药上硫酸镁可加

42、工为泻药、抗惊厥药等药物。在制药上硫酸镁可加工为泻药、抗惊厥药等药物。在制革工业中用作填充剂；在制革工业中用作填充剂；在电镀工业中用做导电盐在电镀工业中用做导电盐School of Metallurgy and Environment, Central South University头头疼疼7) 光卤石光卤石 英文名称：英文名称： carnallite分子式：分子式： KClMgCl26H2O分子量为分子量为277.88，理论上，理论上MgCl2含含34.5%、KCl为为26.7和和H2O38.8%，其其MgCl2与与KCl的摩尔比为的摩尔比为1.0。钾光卤石属斜方晶系，纯的结晶钾光卤石属斜

43、方晶系，纯的结晶物为白色。物为白色。有天然与人造两种有天然与人造两种。提取金属钾、镁，制造钾的化合提取金属钾、镁，制造钾的化合物、钾肥的矿物原料。物、钾肥的矿物原料。德国德国施塔斯福特和施塔斯福特和俄罗斯俄罗斯的索利的索利卡姆斯克为世界重要产地。中国卡姆斯克为世界重要产地。中国柴柴达木盆地达木盆地盐层和盐层和云南钾石盐矿床云南钾石盐矿床中中均有丰富的光卤石。均有丰富的光卤石。School of Metallurgy and Environment, Central South University78.078.07878 .015.615.6 8) 水氯镁石水氯镁石 英文名称：英文名称： bi

44、schofite分子式：分子式： MgCl26H2O含镁含镁11.96、氯、氯34.87。单斜晶系，晶体呈短柱状，集合单斜晶系，晶体呈短柱状，集合体呈板状、鳞片状、粒状或纤维状。体呈板状、鳞片状、粒状或纤维状。透明无色、白色。透明无色、白色。玻璃光泽。玻璃光泽。硬度硬度l2，密度，密度1.591.60g/cm3。具有可塑性，极易变形。味辣而苦。具有可塑性，极易变形。味辣而苦。吸湿性很强，极易潮解。易溶于水吸湿性很强，极易潮解。易溶于水和酒精。和酒精。是制取镁化合物、提炼金属镁的是制取镁化合物、提炼金属镁的重要原料。重要原料。School of Metallurgy and Environmen

45、t, Central South University78.078.015.67878 .015.615.6 9) 水镁石水镁石 英文名称：英文名称： brucite分子式：分子式： Mg(OH)2晶体属三方晶系；晶体属三方晶系；水镁石矿石可分为球状型、块水镁石矿石可分为球状型、块状型和纤维型三种主要类型；状型和纤维型三种主要类型；主要用途：主要用途： 提取提取Mg和和MgO原料；原料； 生产重烧镁砂与轻质氧化镁；生产重烧镁砂与轻质氧化镁； 生产电熔方镁石；生产电熔方镁石； 作为阻燃剂；作为阻燃剂； 作为造纸填料；作为造纸填料； 纤维水镁石可替代石棉；纤维水镁石可替代石棉； 制作工艺品。制作工

46、艺品。School of Metallurgy and Environment, Central South University78.078.015.67878 .015.615.6 10) 盐湖卤水盐湖卤水卤水中，常含有卤水中，常含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4 2-、CO3 2-、HCO3-以及以及B、Li、Br、I、Sr、Rb、Cs等离子。等离子。盐卤中含有盐卤中含有70%以上的二价镁。以上的二价镁。是提取锂、镁的主要资源。是提取锂、镁的主要资源。School of Metallurgy and Environment, Central South Universi

47、ty 无水氯镁石制备方法简介无水氯镁石制备方法简介School of Metallurgy and Environment, Central South University0) 简介简介 水氯镁石脱水；水氯镁石脱水；无水氯化镁是电解法炼镁的主要原料，主要制备方法：无水氯化镁是电解法炼镁的主要原料，主要制备方法： 氧化镁氯化法；氧化镁氯化法；School of Metallurgy and Environment, Central South University78.015.67878 .015.615.6 1-1) 水氯镁石脱水水氯镁石脱水 水氯镁石加热过程的主要反应水氯镁石加热过程的主要

48、反应 水氯镁石加热过程的主要副反应水氯镁石加热过程的主要副反应a) 水氯镁石加热过程的主要反应水氯镁石加热过程的主要反应School of Metallurgy and Environment, Central South University从上面反应式从上面反应式可知：可知：六水六水氯化镁加热后，很容易形成二水合物；氯化镁加热后，很容易形成二水合物；加热加热低低水合物水合物(二水和一水合物二水和一水合物)会产生会产生副反应；副反应；氯化镁容易发生溶解于结晶水的副反应。氯化镁容易发生溶解于结晶水的副反应。1-1) 水氯镁石脱水水氯镁石脱水a) 水氯镁石加热过程的主要反应水氯镁石加热过程的主要反应 水氯镁石加热过程的重要副反应水氯镁石加热过程的重要副反应怎样脱水？怎样脱水？School of Metallurgy and Environment, Central South University从上面反应式从上面反应式可知：可知：六水六水氯化镁加热后，很容易形成二水合物；氯化镁加热后，很容易形成二水合物；加热加热低低水合物水合物(二水和一水合物二水和一水合物)会产生会产生副反应；副反应；氯化镁容易发生溶解于结晶水的副反应。氯化镁容易发生溶解于结晶水的副反应。1-2) 水氯镁石脱水水氯镁石脱水a) 主要脱水方法主要脱水方法 水氯镁石加