锌钡白又称立德粉 ,在其产品质量指标中对金属镁离子及其化合物含量没有具体的要求 ,但它存在于 产品中将直接影响着其它质量指标 ,如产品的 pH值
、着色力、水溶物等 ,因此 ,镁的存在与产品质量有着密 切的关系。生产中必须控制其含量在一定的范围 ,有利于提高产品的质量 ,消除其在用途上带
来的不利影响。
镁存在于滑石，或镁石中，在其它用途中可能取得很好的效果，一但跟立德粉生产当中有混合会对立德粉产生一定的影响！
1 镁的来源及存在方式:镁主要来源于含锌物料 锌钡白是由精制的硫酸锌溶液与硫化钡清液经过合成、干燥焙烧制取的。在生产中制备硫化钡所用的原
料为重晶石和煤;制备硫酸锌所用的原料主要是含锌原料和硫酸 ,另外还有一些辅助原料如锌粉、漂白粉和 高锰酸钾等。在这些原料中 ,镁主要来源于生
产中所用的含锌物料 ,如沸腾炉焙烧烟尘 (尘砂 )、低度氧化锌、 电收尘烟尘等 ,并以氧化镁的形式存在。 一般情况下 ,各种物料中氧化镁的质量分数
为: 沸腾炉焙烧烟尘 0. 22%～ 1. 00% ,电收尘烟尘 0. 050% ～ 0. 40% ,低度氧化锌 0. 0096% ～ 0. 41%。另外 ,净化过程投入的高锰 酸钾、漂白粉
中也带入极少量的氯化镁。 1. 2 镁在锌钡白中的存在方式 [2, 3 ] 原料中的氧化镁在生产过程中 ,通过硫酸浸出进入溶液: M gO+ H2 SO4= Mg SO4+
H2O 浸出液经净化送到合成工序 ,由于合成过程是在 p H值 9～ 10. 5弱碱性条件下进行 ,而硫酸镁水解的 pH值为 9. 13～ 11. 3,于是大部分硫酸镁发
生水解形成氢氧化镁沉淀而进入生粉: M g SO4+ 2H2O= Mg ( O H) 2↓+ H2 SO4 在合成终点的 pH值范围内 ,剩余的少量硫酸镁与硫化钡反应: M g SO4+
Ba S= Mg S+ Ba SO4↓ 硫化镁又在水中发生水解生成可溶于水的硫氢化镁和氢氧化镁: 2Mg S+ 2H2 O ( M g( HS) 2+ Mg ( O H) 2↓ 所以在合成过程中
镁主要以氢氧化镁形式和极少量以硫氢化镁的形式存在于料浆中。 压滤后 ,氢氧化 镁进入生粉 ,硫氢化镁部分附着于生粉 ,随之送往煅烧工序 ,煅烧时
,氢氧化镁高温分解为氧化镁 ,滞留在产 品中。 M g ( OH) 2=△ MgO+ H2O 第 15卷 第 2期 广 西 工 学 院 学 报 Vo l. 15 No. 2 2004年 6月 JOURN
AL O F GUANGXI UNIVERSITY O F TECHNOLOGY June. 2004 DOI: 10. 16375 /j . cnki . cn45 -1395 /t . 2004. 02. 019
硫氢化镁则分解为硫化镁存在于产品中 ,硫化氢从烟囱排出: M g ( HS) 2=△ Mg S+ H2 S↑ 辅助材料带入的氯化镁则溶入溶液 ,过滤后部分附着于生粉
,在煅烧时被水蒸汽所分解: M gCl2+ H2 O=△ MgO+ 2HCl 所以在锌钡白中 ,镁除了以氧化镁的形式存在外 ,还有极少量以硫化镁的形式存在。 ①镁离子
总质量分数;②可萃取的镁离子质量分数 图 1 实际生产成品中镁离子与 pH值的关系 图 2 实际生产成品中氧化镁含量与着色力的关系 2 镁存在对产品
质量的作用及影响 2. 1 镁含量对产品 p H值的影响 锌钡白的 pH值是指用热萃取法所萃取的 水溶液的 pH值[1 ]。检测时 ,产品中的氧化镁和 硫化镁
将不同程度的水解 ,形成氢氧化镁 ,从而 使产品的 p H值增高。 从图 1可看出 ,来源于广西某企业产品的 pH值随着产品的镁离子含量增加而升高。 尽
管可萃取的镁离子含量只有产品镁离子总质量 的三分之一左右 ,但由于水解后所形成的氢氧 化镁是中强碱 ,电离度大 ,足以使溶液呈碱 性 [4 ]。 当
可萃取的镁离子含量在成品中达到.
,锌钡白的 p H值将会出现大于 8. 0 现象 ,过高的 pH值会对生产的油漆质量有一 定影响。 因此 ,在锌钡白生产中 ,时常会出现合 成、煅烧等关键工
序的工艺条件控制后、尽管生 产操作无变化 ,所得到的产品虽然氧化锌杂质 含量达到质量指标时 ,产品的 p H却大于 8. 0 的超常现象 。 2. 2 镁含
量对产品着色力的影响 着色力是反映颜料实用价值的一个主要质量指标[ 2]。 在生产实际中 ,着色力除了受到煅烧过程的温度、 时间的影响外 ,还受
到产品中氧化镁含量的影响。 从广西某企业生产实践的数据分析得出 ,氧化镁的存在对产品的着色力有帮助 ,产品中氧化镁的含量增 加时 ,产品的着色
力也随着提高 ,如图 2所示。 当产品中氧化镁的含量大于 0. 038% 时 ,均属合格产品 ,考虑 到可萃取镁离子含量对产品 p H值的影响 ,氧化镁含量不
宜高于 0. 075% ,因此 ,产品中氧化镁含量适宜 ,有 利于提高产品质量。 2. 3 镁含量对产品水溶物的影响 由于产品水溶物的测定是用热萃取法进行的
,水溶物主要来自产品中的氯化物和硫酸盐 ,少量来自不同 程度溶于水而能电离出来的金属离子 [2, 4 ]。 尽管成品中可萃取的镁离子的量不大 ,但对
产品的水溶物指标也 是有一定影响的 ,其含量的增加 ,势必引起水溶物含量的增加。如果控制氧化镁含量在 0. 075% 以下 ,能电离 出来的镁离子含量
仅占优级品水溶物控制量的 4%左右 ,不会影响产品的质量。 3 控制产品中氧化镁含量的措施 3. 1 合理搭配原料 从生产实践得知 ,使用不同的原料生
产 ,可以得到镁离子含量不同的产品 ,而合理搭配使用 ,则能控制镁 离子的含量 ,保证产品的质量 ,见表 1。 第 2期 罗建平: 镁在锌钡白生产中的作
用及影响 79
低度氧化锌∶电收尘∶尘砂= 1∶ 1∶ 2 7. 8 105 0. 012 0. 072 从表 1可看出 ,使用镁含量低的原料 ,如低度氧化锌、电收尘或者以这两种原料为主
要原料生产时 ,所得 到的产品氧化镁含量低 ,产品的 pH值指标均小于 8. 0,着色力在 95%左右;若使用镁含量高的尘砂或以其 为主要原料生产时 ,所得
产品的 p H值指标均大于 8. 0,而且着色力也都达到一级品以上;当上述三种原料使 用以低度氧化锌+ 电收尘用量与尘砂用量比为 1∶ 1时产品的质量最
好 ,此时成品中可萃取镁离子含量一般 在 0. 010% ～ 0. 014%的范围。 3. 2 增加后处理工序 由于产品中存在着可萃取的镁离子 ,相应的增加了产品
的水溶物含量 ,水溶物的存在对着色力有一定的 影响。 对产品进行洗涤可以除去某些能溶于水而煅烧时不能除去的氧化物和氯化物 ,降低水溶物含量 ;
特别 是对于煅烧温度过高 ,粉粒烧结的产品 ,采用水漂水磨工序 ,能较容易除去锌钡白中的水溶物 ,使着色力相应 的提高 [2 ]。 4 结束语 镁的存在
对立德粉产品不同的质量指标有着不同的影响。适宜的镁含量有利于提高立德粉产品的着色 力 ,又可保证产品的 pH值和水溶物不超质量标准 ,因此 ,
控制好成品镁的含量极为重要。以产品氧化镁质量 分数计 ,一般应控制在 0. 038% ～ 0. 075%范围较好。
自然界当中真是一物降一物！要想达到一定的平衡真的很难，立德粉的有关文章更新中。
