碳化法生产轻质碳酸镁的工艺过程中碳酸化反应,是使Mg(OH):生成Mg(HCO3):进入液相,同时生成碳酸钙沉淀固相,经过滤分离,其滤液称重镁水,在90~105℃下进行热解生成轻质碳酸镁沉淀,其沉淀因粒径细而在过滤中其滤饼水分高达85%左右,干燥时能耗高。为了降低能耗,提高产品应用性能,在热解工艺中采取低温热解,通入空气以降低热解过程中CO:分压,从而热解反应生成轻质碳酸镁的晶形为针状,此轻质碳酸镁称针形轻质碳酸镁。针形轻质碳酸镁易过滤,节省过滤时间约1/2,水份降低10个百分点以上,干燥能耗大幅度降低,经济效益良好。
针形轻质碳酸镁为白色针状结晶,长径比约为10~30。无毒、无味。其化学组成为碳酸镁和氢氧化镁的水合物,在空气中较稳定。其分子式随生产原料及生产条件的改变而略有差异。微溶于水,呈弱碱性,易溶于稀酸,遇酸起泡分解放出二氧化碳。加热锻烧先失水,再分解生成Mgo和C02。针形轻质碳酸镁主要用于橡胶填充剂和补强剂。因其晶形为针形,易与橡胶结合,如果其粒径及长径比控制适宜,其折光率与橡胶接近,其补强性及透明性良好,可以改善橡胶的刚性,提高曲挠性。另外,在食品、化妆品及医药方面也可应用。
针形轻质碳酸镁的生产方法包括:白云石碳化法、菱镁矿碳化法、卤水一石灰(或白云石)碳化法、石棉尾矿碳化法等,除热解工艺条件不同,其它工艺过程均同轻质碳酸镁的生产工艺,轻质碳酸镁生产方法与生产原理。采用碳化法制取轻质碳酸镁过程中,仅对热解工序工艺条件及设备进行适当改造,热解温度由原来95一105℃降至50~60℃以下,大大节约能耗,同时生成针形轻质碳酸镁,易过滤,降低轻质碳酸镁滤饼含水量,从而降低干燥过程能耗,提高了产品质量,又增加了新的碳酸镁品种,是一举多得的工艺技术。也是投资少、见效快、节能降耗,经济效益明显的一项新技术。