BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU SÀNH SỨ THỦY TINH CÔNG NGHIỆP
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CẤP BỘ:
“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VẬT LIỆU
MgO KẾT KHỐI PHỤC VỤ SẢN XUẤT VẬT LIỆU
CHỊU LỬA TỪ CÁC NGUYÊN LIỆU NGHÈO MgO
TRONG NƯỚC THAY THẾ NHẬP KHẨU”

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: KS. ĐÀO HÀ QUANG 7611
22/01/2010

HÀ NỘI, 2009

Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO

Đáy; xưởng gạch chịu lửa của Công ty gang thép Thái Nguyên và vài xưởng
nhỏ ở phía Nam. Gạch kiềm tính cho lò điện luyện thép, lò nung xi măng
còn phải nhập tới hàng chục vạn tấn năm. Mà chủ yếu do nguồn nguyên liệu
của Việt nam chất lượng và số l
ượng không ổn định
Trong nước, chúng ta mới có một nhà máy gạch kiềm tính thuộc Công
ty Xi măng Hoàng thạch dây chuyền công nghệ nhập của Mỹ với năng suất
một vài ngàn tấn sản phẩm gạch kiềm tính một năm mà trong khi đó nguồn
nguyên liệu là MgO kết khối vẫn phải nhập 100% của Trung Quốc nguồn
nguyên liệu chứa MgO của Việt Nam còn hạn chế và hàm lượng MgO không
cao cho nên việc nghiên cứu công nghệ
sản xuất nguyên liệu MgO cho sản
xuất gạch kiềm tính là rất cần thiết.
Trong bối cảnh nguồn nguyên liệu chứa MgO số lượng là không nhiều
và chất lượng không ổn định.Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công
nghiệp đã đăng ký và đã được Bộ Công Thương ký hợp đồng đặt hàng nhiệm
vụ thực hiện đề tài: ”Nghiên cứu công nghệ sản xuất vật liệu MgO k
ết khối
phục vụ sản xuất vật liệu chịu lửa từ các nguyên liệu nghèo MgO trong
nước thay thế nhập khẩu” số: 073.09.RD/HĐ – KHCN ngày 04 tháng 3
năm 2009. Nhằm một phần khẳng định nguồn nguyên liệu trong nước làm ra
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
3
MgO kết khối phục vụ cho ngành công nghiệp chế tạo vật liệu chịu lửa kiềm
tính và giảm phần nhập khẩu.
Với nhiệm vụ trên mục tiêu chính của đề tài là:
- Xác định được các loại nguyên liệu nghèo MgO trong nước để sản xuất
vật liệu MgO kết khối.
- Xác định được các đơn phối liệu tối ưu để sản xuất vật liệ

m MgO đòi hỏi có các tính chất
và chất lượng khác nhau; vì vậy trên thị trường tồn tại hai dạng sản phẩm là
MgO hoạt tính và MgO kết khối (Clanke manhezi).
Với MgO kết khối phục vụ chủ yếu cho ngành công nghiệp chế tạo vật
liệu chịu lửa. Theo số liệu của các nước công nghiệp mức tiêu hao vật liệu
chịu lửa cho một tấn sản phẩm xi măng hoặc thép là 10 kg gạch chị
u lửa kiềm
tính. Như vậy hàng năm trên thế giới tiêu thụ hàng triệu tấn gạch MgO cho
các lò nhiệt độ cao. Nước ta hàng năm cần trên một vạn tấn gạch MgO và còn
tiếp thụ tăng nữa trong những năm tới khi chúng ta tăng sản lượng xi măng và
thép so với hiện tại.
Với MgO kết khối phục vụ yếu cho ngành công nghiệp chế tạo vật liệu
chịu lửa và có hai dòng s
ản phẩm chủ yếu là sản xuất gạch chịu lửa hệ:
Manhezi; Manhezi – Crom; Manhezi – Carbon và dòng sản phẩm phụ là
các loại vữa cho việc đầm lò các vị trí trong lò thép; xây gạch chịu lửa; trát
hay phun phủ bề mặt vật liệu chất lượng của chúng đòi hỏi yêu cầu khác
nhau nhưng cao nhất vẫn là cho sản xuất gạch chịu lửa.
Và các kết quả cần đạt được là: MgO kết khối có hàm lượ
ng MgO: cao
hơn 91%; CaO: 3% trọng lượng thể tích từ 3,2 – 3,3g/cm
3
, độ trương nở trong
dung môi hữu cơ nhỏ. Độ chịu lửa: ≥ 1800
O
C.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
5
Còn đối với MgO kết khối thì phục vụ chủ yếu cho ngành công nghiệp

2
O
9
); Talc hay hoạt thạch
(3MgO.4SiO
2
.H
2
O – Mg
3
Si
4
O
10
(OH)
2
) Nguồn nước khoáng chứa MgO như
nước ngầm; hồ nước mặn và nước biển hay nước ót. Mỗi loại nguyên liệu
cần có các công nghệ gia công chế biến khác nhau. Trên thế giới tập trung vào
hai nguyên liệu chính là khoáng Manhezi và nước ót sau quy trình làm muối.
Tuy nhiên, những nước không giàu hai nguyên liệu trên nhưng lại có
khoáng quặng khác giàu magiê như đôlômi và secpentin họ cũng có những
công trình nghiên cứu sản xuất MgO từ đôlômit và secpentin[17; 21; 19; 22].

NGUYÊN LIỆU
Manhezit: MgCO
3
– là khoáng chứa 47,62% MgO và 52,3 CO
2
có khối

+ Mg(HCO
3
)
2
= 2MgCO
3
+ Ca(HCO
3
)
2
(2)
Manhezit vô định hình là sản phẩm phân huỷ khoáng silicat manhezi
như serpentin, olevin theo phản ứng:
3MgO.SiO
2
. 2H
2
O = 3MgCO
3
+ 2SiO
2
+ 2H
2
O (3)
2MgO.SiO
2
. + CO
2
= MgCO
3

đến 5%.
Manhezi kết khối để sản xuất gạch manhezi cần phải nung nhiệt độ cao
để ổn định hơn trong dây chuyền sản xuất gạch, còn với bột luyện kim có thể
nung nhiệt độ thấp hơn.
Nhiệt độ nung cần đạt tới 1550-1600
O
C tuỳ thuộc loại manhezit, nếu
nung thấp manhezi kết khối dễ bị hydrat hoá và tăng độ co khi dùng. Khi
nung sản phẩm manhezi trong lò đứng dễ chênh lệch nhiệt độ theo tiết diện
ngang.
Sản phẩm manhezi kết khối đem nghiền nhỏ theo yêu cầu kỹ thuật ta
được sạn để sản xuất gạch hay bột luyện kim.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
7
Nung manhezi kết khối: Manhezi kết khối được nung trong lò đứng
trên nhỏ dưới to hoặc lò quay. Nhiên liệu thường dùng là DO; FO hay khí
gaz, nhiên liệu rắn cũng được dùng nhưng thường là than cốc song xỉ than dễ
lẫn vào sản phẩm và làm giảm chất lượng MgO kết khối (hay clanke MgO).
Tốt nhất là sử dụng lò quay để nung manhezi kết khối, lò quay này có
nhiều kiểu: lốc thiết bị làm lạnh gió ống chùm; dàn; thùng quay đồng thời
cũng sử dụng lò có xích calcinator
ở đầu nguyên liệu[18].
Để sản xuất MgO nói chung có thể đi từ các nguồn nguyên liệu khoáng
MgO quặng khác nhau như: Đôlomit; manhezit; secpentin; talc và nước
khoáng chứa MgO như: nước ngầm hình thành hồ nước mặn và nước biển sau
quá trình làm muối (nước ót). Mỗi loại nguyên liệu cần có một công nghệ chế
biến phù hợp khác nhau. Trên thế giới tập trung vào hai loại nguyên liệu
chính là khoáng Manhezit và nước biển.
Tuy nhiên những nước không giàu hai loại nguyên liệu trên như

CaO MgO
Trữ lượng
(Tấn)
1 Núi Nưa
Thanh Hoá
38,86
42,40
2,65
6,50
0,50
0,87
0,18
1,07
36,82
41,25
Rất lớn
2 Bãi Áng
Thanh Hoá
36,50
42,40
6,66
10,60
-
-
0,76
2,87
27,50
37,50
74,2 triệu
3 Thượng Hà

O)
Ngoài các thành phần chính: SiO
2
; H
2
O; MgO trong thành phần
khoáng còn có các tạp chất như: Fe
2
O
3
; CaO; MnO; NiO; CoO Ngoài
thành phần chính MgO ra, hàm lượng trong quặng khá cao chiếm gần 50%
khối lượng quặng. Nhưng khác với SiO
2
ở dạng Cristobalit, SiO
2
trong
secpentin ở dạng SiO
2
.nH
2
O nên dễ tan trong môi trường kiềm mạnh và khả
năng sử dụng bã thải để sản xuất các sản phẩm phụ có nhiều triển vọng như
sản xuất thuỷ tinh lỏng theo phương pháp nguội; sản xuất SiO
2
hoạt tính; sản
xuất màu; thu hồi NiO, CoO trong quặng.
Khi nung secpentin giảm khối lượng ở nhiệt độ: 650
O
C khối lượng

3MgO.2SiO
2
.2H
2
O + 3H
2
SO
4
= 3MgSO
4
+ 2SiO
2
+ 3H
2
O. (6)
Với axit Nitric HNO
3
ta có phản ứng:
3MgO.2SiO
2
.2H
2
O + 6HNO
3
= 3Mg(NO
3
)
2
+ 2SiO
2

= MgCO
3
+ NaCl (NO
3
-
; SO
4
-
) (8)
MgCl
2
(NO
3
-
; SO
4
-
) + Ca(OH)
2
= Mg(OH)
2
+ CaCl
2
NO
3
-
; SO
4
-
)(9)

4
t
O
= MgO + SO
3
(12)
Mg(NO
3
)
2
t
O
= MgO + 2NO
2
+ O
2
. (13)
Đối với phương pháp này sản phẩm phụ cho ra các loại khí độc hại với
môi trường và phá huỷ sản phẩm vật liệu chịu lửa trong lò nen rất hạn chế sử
dụng.
Phương pháp điện phân dung dịch muối manhe ta cũng thu được sản
phẩm là Mg(OH)
2
ở vùng catot và axit tái sinh ở vùng anot. Mức độ thu hồi
axit tuỳ thuộc vào phương pháp điện phân với màng khuếch tán hay màng
trao đổi ion, và giá thành sản phẩm sẽ phụ thuộc vào giá thu hồi axit.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
10


TT TÊN MỎ
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO
Trữ lượng
(Tấn)
1
Sapa – Lào Cai
0,10 0,05 0,07 30-32 20-22 40 triệu
2
Thác cái - Hà Giang
0,10 0,17 0,13 30,96 19.31 1,56 triệu
3
La giang -Thái Nguyên
0,10 0,10 0,06 33,18 18,84 23 triệu
4
Bắc lõm -Tuyên Quang
0,05 0,15 0,17 31,65 19,29 7,65 triệu
5
Yên đông – Ninh Bình
0,54 0,05 0,12 30-31 19-21 0,97 triệu
6

(hoặc nước biển) và phươ
ng pháp cacbonat hoá đolomi.
Phương pháp vôi có những khó khăn về mặt công nghệ. Đó là:
- Vấn đề tốc độ phản ứng dị thể giữa Mg
2+
trong dung dịch và Ca(OH)
2
trong
pha rắn.
- Vấn đề tốc độ lắng, lọc, rửa, làm khô.
Phương pháp cacbonat hoá tránh được các nhược điểm trên, nhưng lại
vấp phải khó khăn khác là phải làm việc với các thiết bị áp lực (khoảng 8 - 10
atm).
Trong [21] đã trình bày giải pháp công nghệ khắc phục các khó khăn của
phương pháp vôi, nhưng lại gặp phải khó khăn khi phải làm việc với thiết bị
nhiệt độ cao (800 - 1200
o
C) trong môi trường khắc nghiệt (khí HCl).
Xử lý quặng dolomit bằng cách nung phân huỷ hoàn toàn:
Chúng tôi chọn cách nung phân huỷ hoàn toàn quặng dolomit [1] ở
nhiệt độ 910
o
C, khi đó:
MgCO
3
,CaCO
3
= MgO + CaO + CO
2
- 74 Kcal (14)

Lượng hao hụt (Mất khi nung)
50%
750
O
C 700
O
C650
O
C 600
O
C
40

30

20

10

0 10 20 30 40 50 (giờ)

Biểu đồ phân huỷ của MgCO
3
Chúng tôi đã tiến hành nung dolomit ở nhiệt độ 910
o
C trong 3 giờ được
hỗn hợp oxit có thành phần (%): CaO: 53,84 , MgO: 30,76

khi đó xảy ra phản ứng:
MgSO
4
+ CaCl
2
+ MgCl
2
+ CaSO
4
(18)
Tiến hành lọc tách, để loại bỏ kết tủa CaSO
4
này ta được nước ót sạch.
• Phản ứng kết tủa Mg(OH)
2

Xét phản ứng kết tủa Mg(OH)2 từ sữa dolomi và nước ót:
Mg(OH)
2
+ Ca(OH)
2
+ MgCl
2
= 2Mg(OH)
2
+ CaCl
2
* (19)
Do độ tan của Mg(OH)
2

,
nhưng nếu để lắng quá lâu ví dụ sau 2 ngày mới lọc thì không thể rửa hết Cl
-

nữa và độ nhiễm bẩn can-xi lên tới 10%.
Thông thường Mg(OH)
2
được rửa 5 lần với tỷ lệ R/L=1/10 là hết Cl
-
.
Sấy và nung Mg(OH)
2

Mg(OH)
2
được sấy khô ở nhiệt độ 100
o
C cho hết H
2
O hấp phụ [17] ,
sau đó đem nung ở 700
o
C Sẽ thu được MgO hoạt tính:
Mg(OH)
2
= MgO + H
2
O (20)
Nung ở nhiệt độ 1520 -1580
O

2
SO
4
ta có phản ứng:
(CaMg)(CO
3
)
2
+ 2H
2
SO
4
= MgSO
4
+ CaSO
4
+ 2H
2
O + 2CO
2
(22)
Phản ứng cho ta muối MgSO
4
tan còn CaSO
4
kết tủa. Lọc bỏ bã và
CaSO
4
dung dịch chỉ còn muối MgSO
4

+ MgSO
4
= MgCl
2
+ CaSO
4
(24)
Dung dịch sau phản ứng chỉ còn MgCl
2
được đem trung hoà kết tủa
Mg(OH)
2
theo phương pháp sữa vôi với phản ứng:
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
= Mg(OH)
2
+ CaCl
2
(25)
Sấy và nung Mg(OH)
2
ta được các sản phẩm MgO hoạt tính hoặc nung
tới nhiệt độ kết khối để có sản phẩm đạt yêu cầu.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO

Phơi cát 1,23-1,27 11,50-63,50 2,54-1,64 14,39-8,65 8,61-6,40

Nhìn chung trong nước các muối chứa Manhe cao hơn 50% tổng các
muối hoà tan; do đó làm nguồn nguyên liệu rất tốt cho việc khai thác manhe,
tuy mức độ khai thác công nghiệp nước ót còn hạn chế và chỉ giàu nguồn
nước ót của các tỉnh phía nam. Trong các phương pháp tách Manhe về dạng
Mg(OH)
2
từ nước ót thì phương pháp sữa vôi là quan trọng và hiệu quả nhất.
Giai đoạn tiếp theo giữa sữa vôi và nước biển là tiến hành như thế nào để đạt
được kết tủa Mg(OH)
2
dễ lắng lọc. Sữa vôi là chất có ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng thành phẩm Mg(OH)
2
tạo thành khi cho nước ót tác dụng với sữa
vôi. Sữa vôi dùng để phản ứng cần đáp ứng các yêu cầu sau:
- Có hàm lượng CaO hoạt tính cao.
- Tạp chất không tan ít.
- Kích thước các hạt nhỏ.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
16
Vì vậy, trong quá trình thức nghiệm ph ải chọn vôi và chế độ tạo sữa
vôi: Chúng tôi sử dụng vôi cục và được tôi bằng nước nóng.
Kết quả nhiệt độ nung vôi đạt 950 - 1000
O
C thời gian lưu đủ và đem tôi
ở nhiệt độ nước là 80
O

dưới dạng các muối
hoà tan của manhe và canxi mặc dù CaSO
4
kém tan trong nước nhưng tan tốt
trong nước muối và nước biển. Độ tan của CaSO
4
trong nước biển đạt giá trị
4-6 g/lit tuỳ thuộc vào nồng độ các muối trong nước biển.
Với hàm lượng CaSO
4
trong nước biển chỉ là 0,14 g/lit cách xa giá trị
bão hoà của độ hoà tan nên sulfat luôn tồn tại trong nước biển ngay cả dưới
dạng CaSO
4
. Do đó cần loại bỏ bớt CaSO
4
khỏi nước biển sử dụng BaCl
2
với
lượng dư 110% sẽ khử tốt được gốc sulfat. Sau đó cho sữa vôi và nước biển
thực hiện theo phản ứng (25)
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
17
QÚA TRÌNH TẠO MgO TỪ QUẶNG SECPENTIN [16,21,23].
Để sản xuất MgO từ quặng secpentin chủ yếu phải chế biến qua chế
biến quặng bằng phương pháp hoá học để tách MgO ra khỏi quặng. Trong

+ 2SiO
2
+ 3H
2
O. (6)
Các phản ứng này chủ yếu sẽ phụ thuộc vào nồng độ axit; thời gian
phản ứng; để tách MgO. Sau khi nghiên cứu quá trình phân huỷ bằng axit và
để tạo MgO cho quá trình làm gạch chịu lửa chúng tôi chọn phương pháp
phân huỷ bằng axit Clohydric tạo ra dung dịch MgCl
2
từ đó trung hoà ra kết
tủa Mg(OH)
2
. Dùng sữa vôi đôlomi để tạo ra Mg(OH)
2
. Theo tính toán sữa
vôi đôlomi được sản xuất từ quặng đôlomi được nung xử lý ở nhiệt độ 900
O
C
sau đó để cho hút ẩm tả ra thành bột rồi được tôi hoà tan trong nước với phản
ứng cho có nồng độ sữa đôlomi: 150g/lít.
Ca(OH)
2
+ Mg(OH)
2
+ MgCl
2
CaCl
2
+ Mg(OH)

lượng CaO thường cao hơn lý thuyết (xem bảng 2) tạp chất lẫn thường SiO
2
;
Al
2
O
3
; Fe
2
O
3
… Mầu sắc của đôlomit từ xám đến trắng ngà; độ rắn 3,5-4,0.

Xử lý quặng dolomit bằng cách nung phân huỷ:
Chúng tôi chọn cách nung phân huỷ hoàn toàn quặng dolomit [1]:
Phản ứng phân huỷ MgCO
3
bắt đầu xảy ra từ 600
O
C và xảy ra mãnh
liệt 680-720
O
C. Trong quá trình phản ứng còn có sự phụ thuộc vào cỡ hạt của
sản phẩm cũng như thời gian lưu sản phẩm tại nhiệt độ phân huỷ.
Phản ứng phân huỷ CaCO
3
bắt đầu xảy ra từ 700
O
C và xảy ra mãnh liệt
880-950

MgCO
3
.nCaCO
3
= MgO + nCaO + (n+1) CO
2
(16)
Chúng tôi đã tiến hành nung dolomit trong lò điện từ nhiệt độ 610
o
C
đến 910
O
C và với thời gian lưu mẫu từ 1giờ; 2giờ; 3giờ; khoảng nhảy nhiệt độ
là: 50
O
C. kết quả được thể hiện trong bảng 5-6-7:
Hỗn hợp oxit tạo thành đem tôi với nước theo tỷ lệ R/L =1/5 được sữa
dolomi
MgO +CaO + 2H
2
O = Mg(OH)
2
+ Ca(OH)2(i) (17)
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
19
BẢNG 5: NUNG PHÂN HUỶ ĐÔLOMIT.
Thời gian lưu mẫu: 01giờ - Cỡ hạt: ≤ 0,15mm Lượng mẫu:250gr.
Nhiệt độ nung
O

2
gặp rất nhiều khó khăn. Nên để tạo ra sản phẩm Mg(OH)
2

bằng phương pháp nung hoà tách là không khả thi.
Xử lý quặng dolomit bằng phương axit:
Tiến hành thí nghiệm hoà tách để tạo Mg(OH)
2
khỏi

quặng đôlomit
Trong nghiên cứu bằng phương pháp hoá trong axit vô cơ mạnh làm tác nhân
chủ yếu là axit H
2
SO
4
và HCl là hai axit sẵn có trong nước.
Quặng dung trong nghiên cứu là đôlomit Phủ lý, có thành phần hoá
trong bảng 2.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
20
Mẫu đôlomit được chuẩn bị là hàng thương phẩm đã được nghiền qua
sàng N
O
: 016 với cỡ hạt ≤ 0,15mm.(3200 lỗ/cm
2
)
Hoà tách trong axit H
2

2
(22)
Phản ứng (22) dễ dàng với mọi nồng độ của axit nhưng nếu sử dụng
axit đậm đặc khó khăn trong quá trình thực hiện. Trong quá trình thực nghiệm
chúng tôi thấy với nồng độ axit ≤ 30% thì quá trình thực hiện phản ứng êm
dịu không sôi bồng mãnh liệt do quá trình phản ứng thoát CO
2
. Với nồng độ
hợp lý là axit H
2
SO
4
là 20%. Thời gian phản ứng ngay tức thời khi cho dung
dịch axit vào bột đôlomit. Khi phản ứng kết thúc với môi trường pH = 7.
Dung dịch đem lọc tách bột CaSO
4
.2H
2
O, còn nước cái là MgSO
4
muối hoà
tan.
Muối MgSO
4
trong dung dịch được trung hoà trong sữa vôi hay sữa
đôlomi đều cho ta hai sản phẩm kết tủa và quá trình tách chúng là rất khó
khăn nên Với axit Sulfuric H
2
SO
4

Sau khi sử dụng axit H
2
SO
4
, sản phẩm thu được rất khó tách giữa
Mg(OH)
2
và CaSO
4
vì cả hai sản phẩm sau phản ứng đều kết tủa. Trong quá
trình thực nghiệm chúng tôi nhóm tác giả cũng đã cố gắng dung và thực hiện
các biện pháp phân ly nhưng hiệu quả không cao và còn lẫn nhiều CaSO
4
.
Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất MgO
KS. Đào Hà Quang - Viện Nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp.
21
Do vậy nhóm tác giả đã thực hiện với axit Clohydric HCl. Trong thực
nghiệm chúng tôi sử dụng HCl công nghiệp nồng độ bão hoà 35,5%; đôlomit
đã được nghiền và bán thành hàng hoá thương phẩm với cỡ hạt ≤ 0,15mm.
Phản ứng thực hiện mãnh liệt và toả ra khí CO
2
. Nhóm đã thực hiện điều
chỉnh nồng độ HCl phù hợp ở: ≈ 16% HCl.
(CaMg)(CO
3
)
2
+ 4HCl = MgCl
2

chất lượng cao sau đó
đem trung hoà với sữa vôi ta thu được Mg(OH)
2
theo phản ứng:
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
= Mg(OH)
2
+ CaCl
2
(25)
Hoặc với sữa vôi đôlomi ta có:
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
+ Mg(OH)
2
= Mg(OH)
2
+ CaCl
2
(28)
Với thực tế sản xuất chúng tôi sử dụng sữa vôi canxi có bán sẵn vôi cục
trên thị trường được mua về và tôi theo tỷ lệ với nồng độ xác định là: 130g/lít.
Nồng độ của dung dịch muối Mg
++
: 14g/lit

quá trình lắng lọc diễn ra nhanh và thuận lợi để tách Mg(OH)
2
triệt để và sạch
hơn.
Trong quá trình sử dụng sữa vôi để thực hiện phản ứng trao đổi này thì
vai trò và ảnh hưởng của môi trường xác định P
H
có tác động đến chất lượng
của sản phẩm Mg(OH)
2
với sự tồn tại cùng với Ca(OH)
2
là không tránh khỏi.
Điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm và cần phải khống chế tỷ
lệ của Ca(OH)
2
.
Việc sử dụng sữa vôi đôlomi cũng phần nào hạn chế được sự ảnh
hưởng này. Bằng thực nghiệm chúng tôi nhóm tác giả đã rút được các số liệu
sau:
Nồng độ sữa vôi đôlomi: 150g/lit.
Nồng độ Mg
++
là: 250g/lit.
Điều kiện kết tủa :
pH ≥ 11,0 - Sản phẩm thu được có chứa : 7,6% CaO.
pH = 10,5 - Sản phẩm thu được có chứa : 4,7% CaO.
pH = 9,5 - Sản phẩm thu được có chứa : 1,2% CaO.
Kết quả thu được sản phẩm Mg(OH)
2

2
nhóm
tác giả đã kết hợp với xướng vật liệu chịu lửa của Viện Khoa học vật liệu –
Viện Khoa học Việt Nam đã sản xuất được ≈ 03 tấn sản phảm cho đề tài để
tiếp tục hoàn thiện quy trình nung kết khối Mg(OH)
2
.
DÂY CHUYỀN TẠO Mg(OH)
2.

Đôlomit
Nung phân huỷ
Hoà tách bằng HCl
Tôi đôlomi nung
Sữa vôi đôlomi
Lắng lọc sạch
Dung dịch MgCl
2

+ CaCl
2

Phản ứng trao đổi
Lắng lọc dung dịch
Mg(OH)
2

Sấy và ép viên
Nước thải CaCl
2

chịu nhiệt độ cao ít biến dạng khi có dao động nhiệt. Với các nước có tiềm
năng nhiên liệu lỏng – khí (nh
ư dầu hay gaz), công nghiệp gạch chịu lửa phát
triển rất phù hợp với biện pháp thiêu kết ở nhiệt độ cao.
Biện pháp tạo viên dưới áp lực cho phép giảm được nhiệt độ kết khối
nhưng không nhiều khi thay đổi áp lực ép, trong khi đó năng lượng tiêu hao
cho ép viên lớn làm tăng giá thành sản phẩm. Do vậy biện pháp cơ học ép
viên không phổ biến trong công nghệ chế tạo sạn magie.
Biện pháp đư
a các phụ gia có khả năng giảm nhiệt độ kết khối mà
không làm ảnh hưởng đến chất lượng sạn magie cũng cần được quan tâm.
Quá trình chế tạo MgO kết khối gồm các giai đoạn sau: