株洲一種礦石中的寶藏—氧化鎂
發(fā)表時間：2024-05-27 訪問量：12071一．簡介
株洲氧化鎂俗稱苦土，也稱鎂氧，常溫下為白色粉末（要注意淡黃色粉末是氮化鎂，不要混淆哦），作為一種典型的堿土金屬氧化物，其不僅無臭無味且無毒。其熔點為2852℃，沸點為3600℃，密度為3.58g·cm-3，且不溶于水，也不溶于乙醇，氧化鎂通常“藏身于”菱鎂礦（圖1）中，經(jīng)過高溫被“脫去外衣”形成氧化鎂粉末（圖2），而這種礦石資源的90%都分布在我們國家的遼寧地區(qū)，其中的主要產(chǎn)區(qū)為大石橋、營口和海城。作為大自然饋贈的禮物，菱鎂礦自被發(fā)現(xiàn)以來就備受關(guān)注。由菱鎂礦煅燒出來的產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中。
二．菱鎂礦形成環(huán)境
作為氧化鎂的“居所”——菱鎂礦，與黑色頁巖，煤層等沉積巖一樣，產(chǎn)自具有有機組份的巖石中，我們不妨想像一下菱鎂礦的生長環(huán)境：在一個具有一定年份的濕潤沼澤中，許多的樹木枝干，樹葉，風(fēng)干過后的植物殘骸構(gòu)成了適宜的環(huán)境，用來形成當(dāng)代煤礦，煤炭資源。而且由于這個環(huán)境中有水、有溶解的鎂質(zhì)，是個缺氧的環(huán)境，因此也適合菱鎂礦的形成，這就是含煤沉積巖中常見菱鎂礦的原因。
三．氧化鎂為什么被稱為鎂質(zhì)新材料？
近年來，活性氧化鎂，高純氧化鎂，納米級氧化鎂等具有高附加值的產(chǎn)品陸續(xù)研發(fā)成功并開始投放市場，一些新興高科技鎂質(zhì)新材料企業(yè)紛紛涌現(xiàn)。目前為止，國內(nèi)鎂質(zhì)新材料形成了高、中、低三種局面，產(chǎn)品也朝著功能化，專用化，超細(xì)化的方向發(fā)展。隨著新能源汽車、5G基站、手機蓋板玻璃、水滑石以及硅鋼等行業(yè)的興起，氧化鎂的應(yīng)用領(lǐng)域也隨之?dāng)U大。納米級氧化鎂也不在被日本和美國壟斷，所以氧化鎂逐漸發(fā)展成為了鎂質(zhì)新材料。
四．氧化鎂的應(yīng)用
氧化鎂作為一種寶貴的新材料，其不僅可以應(yīng)用于一些建筑，環(huán)保等常規(guī)領(lǐng)域，在一些食品級添加劑以飼料方面也是重要的“參與者”。 1. 建筑領(lǐng)域 將輕燒氧化鎂粉與MgCl2水溶液以一定比例配合，經(jīng)過一系列的水化反應(yīng)可以凝結(jié)可硬化成具有一定物理力學(xué)性能的鎂質(zhì)膠凝材料，稱之為菱鎂水泥。菱鎂水泥作為一種新型水泥，具有輕質(zhì)高強、防火隔熱、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，例如樓體的保溫板，包裝箱框架、房屋門窗框、糧倉、裝飾三合板。 除此以外，以氧化鎂為原料制成的磷酸鎂水泥在疫情最緊要關(guān)頭，也有著很大的作用。由于磷酸鎂水泥具有“速干”的特性，在澆筑2-3小時就可成型?？梢杂米鹘ㄖ模缆肪o急修復(fù)等，在疫情這種特殊情況下，它的能力不容小覷。
2. 環(huán)保領(lǐng)域
氧化鎂在環(huán)保方面也有很大的作用，可以對有毒氣體吸收、有機物的化學(xué)吸附分解和廢水中有毒重金屬的處理等方面。Armaghan等人[3]制備的氧化鎂可以很有效果的吸附二嗪農(nóng)和殺螟硫磷等有機磷殺蟲劑。
3. 食品領(lǐng)域
氧化鎂可用于食品添加劑、固色劑以及酸堿性調(diào)節(jié)劑，還可應(yīng)用于保健品或者食品級鎂元素的補充劑；用做砂糖精制時的脫色劑；冰淇淋粉PH調(diào)節(jié)劑等。此外在制作可可粉、巧克力、奶粉、小麥粉、白砂糖等領(lǐng)域可作為作為抗結(jié)塊劑和抗酸劑。
4. 飼料
在像牛和羊這些反芻類動物放牧?xí)r，如果長時間未攝入足夠量的鎂元素就會引發(fā)抽搐。為了解決此類問題，我們最常用的增加鎂元素的方法有以下兩種：一是在成品飼料（直接購買的）中直接加入輕燒氧化鎂粉末；另一種是將鎂粉同糖漿混合后加入到飼料中。缺鎂癥在肉牛及羊中更容易發(fā)生，在奶牛群體中出現(xiàn)的概率較少，這是因為每日喂養(yǎng)奶牛的飼料中精料的量比較多而肉牛及羊日糧中精料相對較少，而精料中有關(guān)于鎂元素的添加是適量的，所以奶牛更不容易發(fā)生缺鎂癥。
此外有關(guān)研究指出，要想有效提高奶牛產(chǎn)奶量，可以選擇在奶牛精料補充料中添加0.5%的氧化鎂，此舉平均可提高產(chǎn)奶量1.6公斤，提高乳脂率0.145個百分點，并有助于提高采食量。如果想預(yù)防奶牛熱應(yīng)激，可以選擇在日糧中添加氧化鎂，這是因為鎂離子可以和鈉離子、鉀離子共同作用，保持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡，緩解奶牛對熱應(yīng)激的反應(yīng)，從而提高夏季奶牛的采食量，維持產(chǎn)奶量不下降。此外建議在熱應(yīng)激的情況下，應(yīng)當(dāng)提高日糧中氧化鎂的用量以彌補體內(nèi)的鎂損失，從而保證和維持正常的奶產(chǎn)量。奶牛和肉牛都有很好的平衡機理來處理過量的鎂離子，因此適當(dāng)?shù)脑黾友趸V的用量不會對牛造成不良影響。
