[00138280]均质乳化法生产纳米氧化镁工艺技术开发

本项目为辽宁佳益岫岩镁制品有限公司委托研发的一项横向合作项目。应用于化工技术领域纳米粉体材料的生产。 纳米氧化镁是随着纳米材料技术的发展而诞生的一种新型功能精细无机材料，其粒径介于1～100nm，由于其具有不同于本体材料的热、光、电、力学和化学等特殊性能，而被广泛应用于电子元器件、高级陶瓷、电气绝缘、化妆品、香料、油漆、橡胶填充剂、酸性气体吸附剂、催化剂载体等领域。 国内纳米氧化镁的制备方法多种多样，制得的产品粒径、结构和性能也不同，采用均质乳化法制备纳米氧化镁尚未见报道。该项目技术经河南省科学技术信息研究院在国内9个数据库查新未见报道，居国内领先水平。 本项目立足于我国丰富的菱镁矿资源，以菱镁矿煅烧后的轻烧粉为原料，以碳酸铵作为沉淀剂（可利用价廉的工业级碳酸氢铵和氨水制备得到），添加适宜的表面改性剂，采用均质乳化法生产纳米氧化镁。在优化的工艺条件下，可制得平均粒径为65nm，纯度MgO含量≥99.53%的纳米氧化镁（合同要求纳米氧化镁的平均粒径为小于100nm，纯度达到99%以上）。本项目研究达到并超过了合同要求的技术指标。 本项目成果的创新性和先进性体现在：利用菱镁矿煅烧后的轻烧粉与硫酸铵及循环母液发生铵浸反应得到一定浓度的硫酸镁溶液，同时收集蒸出的氨气可制备氨水溶液。在适宜的工艺条件，在复配的表面改性剂的作用下，加入碳酸氢铵和氨水反应生成的碳酸铵溶液作为沉淀剂，在均质乳化器中进行乳化反应，利用反应器转子产生的巨大剪切力使微观混合和传质过程得到极大的强化，避免成核过程在非均匀的微观环境中进行。反应制备得到的碱式碳酸镁前驱体，经过滤洗涤、干燥、煅烧后得到纳米氧化镁，过滤后的硫酸铵母液循环利用。该技术工艺镁浸出率高，产品纯度高，粒度分布均匀，整个工艺形成闭路循环，工艺相对简单，成本低，宜中试放大及工业化生产。 我国菱镁矿资源丰富，品位高，但对镁资源的利用尚很薄弱，镁盐的生产仍处于初级产品的粗制阶段，远不能满足国民经济发展的需要。目前，我国的菱镁矿主要用来生产低附加值轻烧氧化镁，适应不了国内外市场的需求。所以，利用丰富的菱镁矿资源进行深加工，提高其产品的附加值是企业良性发展的趋势。 该项目技术利用我国广泛存在的菱镁矿资源，利用均质乳化法生产纳米级高纯氧化镁，产品成本低，附加值高，同时整个生产工艺设计形成闭路循环，无废水及废气产生，不仅利于资源的综合利用和可持续发展，而且有利于环境保护，具有显著的经济、社会、环境效益。该项目产品应用于涂料中其抑菌效果明显，具有广阔的推广应用前景。 因此该项目技术制得的纳米氧化镁产品在抑菌涂料领域的应用研究有待进一步深化，在其他领域的应用研究尚有待进一步开展，该项目技术的工业化推广应用亟待实施，其必将对我国纳米氧化镁等高功能新型精细化工材料的生产起到巨大的推动作用。