氯氧镁制品的原料选择及控制

生产氯氧镁制品的原材料，特别是轻烧mgo粉的质量稳定性是当今影响菱镁制品质量的瓶颈。mgo烧成工艺落后的原理是，大都采用块状原料的竖窑进行煅烧，这种窑型几乎是99％，再加上人工看火，难免不产生欠烧和过烧。特别是对原料烧成前和烧成后的矿石都极少采用均化措施，致使同一批进厂的轻烧粉活性mgo%含量有60％～65％、40％～50％和20％～30％的不同含量，以致同一袋产品的mgo含量和活性mgo含量都有较大的差距，这使生产企业苦不堪言。当然也有片面追求低生产成本往往采用菱苦土（mgo%含量70％～75％）来生产菱镁制品，这是不可能获得高质量的产品的。这是原料的选用误区之一。针对mgo原料，笔者做如下的分析：
     提高mgo的质量。应迅速采用回转窑或采用动态煅烧炉煅烧工艺，克服目前采用竖窑煅烧，普遍采用大块菱镁矿入窑煅烧，煅烧时间长，煅烧温度高，产品质量不稳定以及粉矿和碎矿难以利用，降低资源利用率的缺陷。这样的工艺有可能提高mgo粉的成本，笔者认为这种成本的提高，制品生产者应该接受，不能形成因轻烧mgo的质量而造成制品质量不高的恶性循环。
     在采用新煅烧工艺尚难实施和有一个过程的过渡，建议竖窑生产轻烧mgo的企业，起码应该将品位不一的菱镁矿在煅烧前采取预均化混合后再进行煅烧，煅烧后应加强分检工作，对过烧和欠烧的矿石严格分拣，在进行预均化后进行球磨，以达到mgo含量能大体均匀。同时建议氯氧镁制品的生产厂家，对进厂的轻烧粉再进行预均化处理，然后用斗式提升机或压缩空气泵，输到立式或卧式料仓里进行储存，避免因储存受潮而造成轻烧mgo粉的活性降低。同时料仓中的轻烧mgo粉通过螺旋送料器和计量称将mgo准确地送入搅拌机中混合，坚决克服目前普遍的采用袋投料加料的误区。
     关于活性mgo的含量。不少生产者片面地认为活性mgo含量越高越好，这也是一个误区。如果mgo活性过高，就会在很短的时间内生成大量的mg(oh)2，提高了液相的碱度，反而抑止了5·1·8相生成，造成了氯化镁以mgcl2·6h2o的方式存在，硬化体反而加剧了返卤现象。
     与此同时，活性mgo过高对矿石的品位也相应要求高，无形增加了生产成本。对于轻烧mgo的质量要求，诸如cao含量、烧失量、活性mgo含量要求在wb/t1019-2002标准和jc/t449-2000标准中都有明确的规定，笔者认为，在实际生产活性mgo含量在60％～70％都是可生产出符合质量要求的菱镁制品。
     关于mgo的细度。有的生产者认为mgo的细度越细越好，这也是一个误区。因为mgo的粒度过细，颗粒的比表面积相应增大，增加了mgo同其他组分反应的接触面，反应速度加快，尤其是早期反应加剧，反应热量迅速提高，产品过热，导致裂纹出现，因此mgo的颗粒细度也是产生裂纹的一个因素。同时因为反应速度过快，使部分氯化镁来不及参加反应而游离出来，也会导致返卤、泛霜。
     如果mgo粒度过大也是不适合的，因为mgo的强度生产物发挥不出来，造成产品力学性能降低。
     笔者认为mgo细度控制在150～200目是适中的，这样既避免了因为细度过细造成的制品缺陷，也避免了过度细化处理造成能耗的浪费。
     凝固调节剂mgcl2和mgso4·mgcl2是镁质胶凝材料的凝固调节剂，其质量要求十分注重mgcl2％含量要求应大于45％，nacl含量要求小于1.5％。其他碱金属氯化物含量要求小于1.2％。在mgcl2的原料中的选用误区是生产者片面追求低成本，选用了高含量的碱金属氯盐，特别是nacl含量过高，造成制品的返卤现象，因为nacl是不参与反应而且也是吸潮返卤成分。
     有的生产者认为选用mgso4做凝固调节剂就不会产生返潮和结水现象这也是一个误区。因为硫氧镁水泥也有相结构和相组成，比利时学者cole在1957年指出mgo-mgso4-h2o的体系中，3mg（oh）2·mgso4·8h2o在35℃以下是稳定相，这说明mgo与mgso4是存在反应的量化关系，同时mgso4也是吸潮性物质，如果在硬化体的组成中，存在剩余的mgso4同样会表现为返潮结水现象。
     硫氧镁水泥具有氯氧镁水泥相似的性能，有高于氯氧镁水泥的抗高温性能，适用于要求抗高温作用的制品，但它的力学性能不及氯氧镁水泥，mgso4的价格也高于mgcl2。
     玻璃纤维的增强应用。对于玻璃纤维增强应用的误区是，不少生产者为了片面追求降低成本，采用了以废玻璃为原料，用陶土坩锅拉丝的高碱玻璃纤维，严重地影响了制品的耐久性，导致完全丧失增强的作用。
     高碱玻璃纤维在遇水后，纤维中的na2o与k2o会形成naoh、koh等产物，与玻璃纤维起骨架作用的sio2发生反应，破坏了玻璃纤维的结构组成，再加上玻璃表面的缺陷和裂缝，碱性结晶产物沉积会破坏界面的结合力，会使玻璃纤维完全丧失强度，对氯氧镁制品起不了加筋增强作用，制品的工程易发生事故，这是十分危险的。切记不用高碱玻璃纤维，应采用无碱玻璃纤维至少也是中碱玻璃纤维为氯氧镁制品的加筋材料。
    改性剂技术与应用
     改性剂是氯氧镁水泥的第三组分，它从稳定氯氧镁的相结构，改善制品的表面性能；进一步提高力学和抗水性能。根据需要改善缓凝或早强的可操作性能都有不可低估的功能，因此改性剂有十分重要的作用。但对待改性剂的问题上，也存在认识和使用上的误区，表现为：
     认为改性剂可有可无。这种认识是基于不了解具有力学性能的5·1·8相结构并不具有稳定性。这种针杆状结晶体特别在水中稳定性很差，即使不在水中，5·1·8相随时间的推移，会脱变成不具力学性能的mg（oh）2，表现为制品成松散体（所谓豆腐渣）。只有加入诸如磷酸盐、铁铝酸盐、铝酸盐、铁盐等改性剂，5·1·8就不再是针棒状晶体，而是以叶片状晶体为主，并彼此重叠、穿插，连生构成类似硅酸盐的网状结构，从而全面提高氯氧镁制品的性能，因此改性剂不是可有可无的组分。
     外加剂的作用无所不能。只要采用了外加剂氯氧镁制品的所有缺陷都能解决，这也是片面的。因为做好氯氧镁制品是一个系统工程，如果没有合格的原材料，没有科学、量化、符合相结构的mgo与mgcl2的组成配比及合理的工艺制度等条件，单方面采用外加剂，要想解决返卤、泛霜、变形等诸方面的缺陷也是不可能的。
     外加剂不能毫无道理的乱用。做为掺入的外加剂应具备两个条件：一是能结晶，改性形成难溶于水的相结晶点，同时能使未组成结晶相的具有负面效应的mg+、cl-形成难溶于水的化合物；二是自身具有一定的胶凝性能，能粘聚在结晶相的界面上提高抗水侵蚀能力，或者自身具有抗水功能，堵塞于毛细通道，改善抗水性能。