张萍 ，冯雅丽，李浩然，汪平 ，刘欣伟

(1. 北京科技大学 土木与环境学院，北京，100083；2. 中国科学院 过程工程研究所 生化工程国家重点实验室，北京，100190)

我国高纯氧化镁(w(MgO)≥98%)产品供不应求，亟需开发研究[1]。制备高纯氧化镁的常用方法有卤水纯碱法、卤水碳铵法、白云石碳化法、菱镁矿碳化法等[2-6]。卤水纯碱法受到区域的限制，只适用于卤水、纯碱资源较丰富的地区；卤水碳铵法生产成本高，并产生难于处理的废液；白云石碳化法虽然成本较低，但该方法污染严重并且生产的氧化镁产品中钙含量高，只适用于生产工业轻质氧化镁的中端产品；菱镁矿碳化法工艺路线复杂，可控性较差。在此，本文作者探索利用硫酸镁还原热解制备氧化镁的方法，将菱镁矿和硫酸来制备硫酸镁，并以硫酸镁和木炭粉为原料制备高纯的氧化镁[7-9]。产生的MgO粉体没有团聚现象，反应尾气SO2用软锰矿吸收，获得高附加值的MnSO4产品。该工艺原料可采性好，流程短，操作简单，可控性强，能耗低。

1 实验及原理

1.1 实验试剂和仪器

试剂为：菱镁矿、硫酸和木炭粉。

仪器为：坩埚炉；石英管；天平；X线衍射仪(日本理学公司D/max-γB型，Cu靶，波长λ为0.154 06 nm，管电压为40 kV，管电流为100 mA，衍射速度为4 (°)/min，扫描范围 2θ=10°～70°)；扫描电子显微镜(日立H-600型)。

1.2 实验方法

(1) 硫酸镁制备。将菱镁矿和硫酸在一定条件下反应，经冷却过滤、结晶生成干燥固体硫酸镁(w(MgSO4)≥98.87%)，反应式如下：

(2) 硫酸镁脱水。称取一定量的硫酸镁放入坩埚中，置于马弗炉内加热至600 ℃脱水2 h。根据硫酸镁脱水前后质量的变化，计算脱水率[10]。……