菱鎂礦高效制備阻燃環(huán)保建筑材料技術(shù)簡(jiǎn)介

內(nèi)容摘要

本項(xiàng)目通過自主研發(fā)與集成創(chuàng)新結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了低品位菱鎂礦高效利用生產(chǎn)技術(shù)。通過中期試驗(yàn)研制和開發(fā)出具有高純度、粒徑均勻的氫氧化鎂阻燃劑和白度高、具有一定長(zhǎng)徑比的堿式硫酸鎂晶須。開發(fā)出木粉包覆技術(shù)保證植物纖維高填充量的前提下，確保木塑復(fù)合材料有好的加工流動(dòng)性，樹脂與木粉之間的良好相容性，從而以較低的生產(chǎn)成本生產(chǎn)出具有較高使用性能的木塑制品。開發(fā)出無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑協(xié)效阻燃技術(shù)制備出無(wú)鹵阻燃木塑復(fù)合材料及產(chǎn)品，通過多種技術(shù)組合解決了木塑材料高阻燃、高強(qiáng)度、流動(dòng)性、耐熱性之間難以平衡的技術(shù)難題。通過技術(shù)整合、集成和中試放大，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料及產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)、優(yōu)化的工藝參數(shù)，批量生產(chǎn)出具有優(yōu)良質(zhì)量的阻燃材料及產(chǎn)品。阻燃木塑復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)越，加工性能好，耐腐蝕、耐潮濕，應(yīng)用范圍更廣，與現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料相比，該阻燃木塑復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彈性模量都有一定的提高，解決了以往因?yàn)樽枞紕┘尤肓看?，增加了成本且材料的力學(xué)性能大大降低的缺點(diǎn)。 生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家化學(xué)建筑材料測(cè)試中心的檢測(cè)已經(jīng)滿足GB/T24508-2009標(biāo)準(zhǔn)要求，阻燃性能通過了國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè)達(dá)到GB8624-2012標(biāo)準(zhǔn)難燃B1（B—s1、t1）級(jí)要求，產(chǎn)品獲得遼寧省工程建設(shè)用產(chǎn)品推廣應(yīng)用證書。 通過自主技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展解決了我國(guó)資源綜合利用和環(huán)境問題，在阻燃木塑復(fù)合材料制備與應(yīng)用示范等方面取得突破，提升了我國(guó)無(wú)鹵阻燃材料的自主研發(fā)能力，提高了火災(zāi)防控能力。項(xiàng)目符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中提出的堅(jiān)持資源節(jié)約優(yōu)先、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展思路。

菱鎂礦概述

菱鎂礦是一種碳酸鎂礦物，它是鎂的主要來(lái)源。含有鎂的溶液作用于方解石后，會(huì)使方解石變成菱鎂礦，因此菱鎂礦也屬于方解石族。富含鎂的巖石也會(huì)變化成菱鎂礦。菱鎂礦中常常含有鐵，這是鐵或錳取代掉鎂的結(jié)果。菱鎂礦白色或灰白色，有玻璃光澤，含鐵的菱鎂礦會(huì)呈現(xiàn)出黃到褐色。如果呈現(xiàn)出晶體就是粒狀，如果不顯出晶體則是塊狀。菱鎂礦除提煉鎂外，還可用作耐火材料和制取鎂的化合物。

菱鎂礦晶體化學(xué)

理論組成(wB%)：MgO 47.81，CO₂ 52.19。MgCO₃—FeCO₃之間可形成完全類質(zhì)同像，天然菱鎂礦的含F(xiàn)eO量一般<8%。含F(xiàn)eO約9%者稱鐵菱鎂礦；更富含F(xiàn)e者稱菱鐵鎂礦。有時(shí)含Mn、Ca、Ni、Si等混入物。致密塊狀者常含有蛋白石、蛇紋石等雜質(zhì)。

結(jié)構(gòu)與形態(tài)：

三方晶系，菱面體晶胞：arh=0.566nm，α=48。10'；Z=2；六方晶胞：ah=0.462nm，ch=1.499nm；Z=6。方解石型結(jié)構(gòu)。

復(fù)三方偏三角面體晶類，D3d-3m(L33L23PC)。晶體少見。主要單形：菱面體r、f，六方柱m、a，平行雙面c，復(fù)三方偏三角面體v。常呈顯晶粒狀或隱晶質(zhì)致密塊體。在風(fēng)化帶常呈隱晶質(zhì)瓷狀。

菱鎂礦理化性質(zhì)

白色或淺黃白、灰白色，有時(shí)帶淡紅色調(diào)，含鐵者呈黃至褐色、棕色；陶瓷狀者大都呈雪白色。玻璃光澤。具完全解理。瓷狀者呈貝殼狀斷口。硬度4~4.5。性脆。相對(duì)密度2.9~3.1。含鐵者密度和折射率均增大。隱晶質(zhì)菱鎂礦呈致密塊狀，外觀似未上釉的瓷，故亦稱瓷狀菱鎂礦。

偏光鏡下：一軸晶(-)，折射率及重折率隨鐵含量增高而變大，具有顯著雙反射。

鑒定特征：菱鎂礦以其帶粉紅灰色反射色，淡粉色內(nèi)反射色，常見他形晶，不具有聚片雙晶，較易與其他碳酸鹽礦物區(qū)分。

菱鎂礦成因產(chǎn)狀

主要產(chǎn)于沉積變質(zhì)及熱液交代礦床中，也可產(chǎn)于海相沉積礦床中。在超基性巖遭受風(fēng)化作用于風(fēng)化殼中也可形成菱鎂礦。

知識(shí)拓展

菱鎂礦的成因主要有二。其一，外生成因，產(chǎn)自沉積巖中：這些層狀的碎屑沉積巖大多帶有來(lái)自生物的有機(jī)組份－－例如（黑色）頁(yè)巖、煤層等，換言之，菱鎂礦是在低氧的情況下藉生物作用形成；其二，形成于中溫至低溫的熱液礦脈內(nèi)：菱鎂礦常見于變質(zhì)沉積巖中，是熱液堆積后形成的脈石礦物；此外，偉晶巖中亦可能出現(xiàn)菱鎂礦。其常見的共生礦物有：石英、黃鐵礦（pyrite）、褐鐵礦（limonite）、針鐵礦（goethite）、黃銅礦（chalcopyrite）、閃鋅礦（sphalerite）、冰晶石（cryolite）、方鉛礦（galena）、重晶石（barite）、方解石、白云石（dolomite）、螢石（fluorite）等。由于各礦物的結(jié)晶構(gòu)造相似，因此它們具許多相似的物理性質(zhì)，包括：屬于三方晶系，晶型多為菱面體或scalenohedron，有三組發(fā)育優(yōu)良的菱面體解理，透明菱面體結(jié)晶具有雙折射（doublerefraction）現(xiàn)象等。實(shí)際上，礦物組成中的陽(yáng)離子之間，彼此可以完全地相互取代，形成一系列的固溶液（solidsolution），因此礦物之間的分辨可能變得較為困難。

菱鎂礦產(chǎn)自具有有機(jī)組份的沉積巖中，例如黑色頁(yè)巖、煤層中，不妨想像一下菱鎂礦的形成環(huán)境：一個(gè)古代的沼澤地區(qū)，許多植物的殘塊，舉凡木干、枝葉等散布其中，這是未來(lái)煤礦、煤炭形成的溫床，由于這個(gè)環(huán)境中有水、有溶解的鎂質(zhì)，是個(gè)缺氧的環(huán)境，因此也適合菱鎂礦的形成，這就是含煤沉積巖中常見菱鎂礦的原因。

這些沉積巖中的菱鎂礦多以層狀或結(jié)核（nodule，concretion）產(chǎn)出，所謂的結(jié)核，是菱鎂礦晶體堆積、包覆著一個(gè)核心，然后再向外層層包覆、生長(zhǎng)而形成，這個(gè)核心大多是其他礦物，例如：黃鐵礦、閃鋅礦、燧石（chert）等。