菱镁矿MgCO3热力学性质的第一性原理研究

由菱镁矿差热,热重曲线研究其矿物相,探讨矿石烧结性能及矿物成困摘要：本研究采用热重分析研究了菱镁矿的热重曲线，并讨论了矿石烧结性能及矿物成困。

研究结果表明：菱镁矿的热重曲线存在着三个明显的热重拐点，分别出现在195℃、448℃和1078℃处；该矿石烧结过程中释放出大量热量和气体，并伴随着部分水分的蒸发；从热重曲线的变化可以断定，菱镁矿的结晶成分主要有多磷铝镁矿、石膏等矿物组成。

3个拐点处的比重值分别为13.52%、40.31%和95.97%，分别代表着非晶相I、非晶相II和晶质相三种热重状态。

综合以上研究结果，可以作出结论：菱镁矿具有良好的烧结性能，矿物成因主要为多磷铝镁矿、石膏等矿物。

1、研究背景及意义菱镁矿是一种稀有金属矿物，用于制备各种高熔点金属结构材料，可用于电解、太阳能、中药等多种领域。

该矿石的热重特性及其影响因素研究，有助于进行矿石烧结性能的分析、预测烧结过程中的物理变化及矿物成因分析等。

本文研究菱镁矿的热重曲线以及其影响，为今后矿山开采、矿石烧结性能分析及矿物成因研究提供理论基础。

2、实验设备及模拟本研究采用Shimadzu高温热重仪，将菱镁矿样品放入热重仪的筒中，温度从室温慢慢升高，对其行热重曲线的试验测试。

使用COMSOL Multiphysics软件，建立热量传递模型，计算菱镁矿烧结过程中的温度变化、比重等参数，探讨菱镁矿烧结性能及矿物成因。

3、实验结果及分析研究结果表明：菱镁矿的热重曲线存在着三个明显的热重拐点，分别出现在195℃、448℃和1078℃；该矿石烧结过程中释放出大量热量和气体，并伴随着部分水分的蒸发；从热重曲线的变化可以断定，菱镁矿的结晶成分主要有多磷铝镁矿、石膏等矿物组成。

3个拐点处的比重值分别为13.52%、40.31%和95.97%，分别代表着非晶相I、非晶相II和晶质相三种热重状态。

4、结论综合以上研究结果，可以作出结论：菱镁矿具有良好的烧结性能，矿物成因主要为多磷铝镁矿、石膏等矿物。

第二讲菱镁精矿粉的轻烧与活性MgO粉的技术处理一、菱镁矿的热分解特性菱镁矿是碳酸镁（MgCO3）的矿物名称，它是以碳酸镁为主要成分的天然碱性矿物原料。

其分为晶质与非晶质两大类，辽南地区均为晶质菱镁矿。

菱镁矿是以菱镁石为主要成分与方解石、白云石等无机碳酸盐矿物共生。

其中SiO2以滑石、绿泥石、石英等矿物形态，CaO以白云石形态存在矿石中。

1.菱镁矿煅烧特性加热到500℃时，晶粒出现裂纹加热到550℃时，开始分解加热到600℃－800℃时，完成分解加热到1100℃时，仍无烧结现象菱镁矿完成分解后，纯MgO粉结合强度低易粉化2.菱镁石分解反应的热动力学原理碳酸盐、氢氧化物的加热分解反应有如下特点A．矿物只要达到分解温度，其分解瞬间完成。

B．被加热诉矿物其分解的时间与以下因素的关系：与粒度大小成反比与加热诉温度成正比C．分解反应过程菱镁矿的热分解主要有两种传热形式热介质（高温烟气）将热量传给菱镁矿块（或粉）——对流传热过程Ø对流＝FT T α121- T 1—烟气温度T 2—被加热的矿物的温度α1—热阻 α—换热系数F —换热面积总结分析：(1)加热介质温度T 1越高，反应速度越快。

(2)粒度越细会使换热面积越大，越分解的速度也越快。

(3)气流速度越快，会形成湍流，边界层越小，热阻也越小，传热越快，热分解的速度也越快。

菱镁矿块（或粉）由其表面向内部导热的过程——传导热过程Ø传导＝λδ∙-21T TT 1—表面温度T 2—内部温度λ—材料导热系数δ—传导厚度综合叙述菱镁矿分解过程：加热介质（火焰或烟气）将热量主要通过对流传热形式传给菱镁矿粒度表面，其分解反应从表面开始，其传热效率与比表面积（物料的粒度）成正比，也与介质温度成正比。

对物料进行持续加热，热能会通过表面反应层向物料内部未分解的部分传送（传导传热），其反应时间与原矿粒度成正比。

当一个矿体在未完全完成分解反应前，其温度保持在分解温度的区间内，不会迅速升高温度而使矿体表面过烧。

开采低品位菱镁矿提炼三水碳酸镁晶的应用基础研究摘要：菱镁矿是一种镁的碳酸盐，其化学分子式为碳酸镁（mgco3），理论组分：mgo47.81%、co252.19%、密度为2.9～3.1g/cm3，硬度3～5。

菱镁矿根据其结晶状态的不同，可以分为晶质和非晶质两种。

晶质菱镁矿呈菱形六面体、柱状、板状、粒状、致密状、土状和纤维状等，其往往含钙和锰的类质同象物，fe2+可以替代mg2+，组成菱镁矿（mgco3）-菱铁矿（feco3）完全类质同象系列。

非晶质菱镁矿为凝胶结构，常呈泉华状，没有光泽，没有解理，具有贝壳状断面。

菱镁矿加热至640℃以上时，开始分解成氧化镁和二氧化碳。

在700～1 000℃煅烧时，二氧化碳没有完全逸出，成为一种粉末状物质，称为轻烧镁（也称苛性镁、煅烧镁、α-镁、菱苦土），其化学活性很强，具有高度的胶粘性，易与水作用生成氢氧化镁。

在1 400～1 800℃煅烧时，二氧化碳完全逸出，氧化镁形成方镁石致密块体，称重烧镁（又称硬烧镁、死烧镁、β-镁、僵烧镁等），这种重烧镁具有很高的耐火度。

在2 500～3 000℃将重烧镁熔融，经冷却凝固发育成完好的方镁石晶体，称为电熔氧化镁或熔融氧化镁，高温煅烧的氧化镁不易与水和碳酸结合，具有硬度大，抗化学腐蚀性强，电阻率高等特性。

关键词：菱镁矿碳酸镁晶制取法1 菱镁矿的发展历程1800年在国外首先发现了镁的碳酸盐，1808年被命名为菱镁矿，1867年前后才第一次作为碱性的耐火材料来使用。

菱镁矿广泛用于耐火材料、胶凝材料、提取金属镁及化学工业等是20世纪初期的事情。

中国菱镁矿矿床于1913年首先发现于辽宁省盖县转子山，1914年至1924年，先后有20多名日本人对辽宁省营口、海城、辽阳等市县36处矿床（点）和丹东、岫岩、本溪、抚顺等市县6处矿床（点）进行了地质调查。

1935年日本人对山东掖县的菱镁矿也作了调查。

后来，1941年，张丽旭等人对营口水泉堡子、圣水寺等菱镁矿矿床作过调查，1946年姜文运等人对山东菱镁矿进行了调查，并著有《山东掖县粉子山、优游山苦土调查报告》。

由低品位菱镁矿制备碳酸钙和三水合碳酸镁
单琪堰;张悦;杨合;薛向欣
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2011(042)008
【摘要】以低品位菱镁矿为原料,经煅烧、氯化铵溶液浸出、镁的沉淀反应制备MgCO3.3H2O和Ca-CO3。

采用质量分数为1%的MgCl2.6H2O作为添加剂,与低品位菱镁矿在650℃混合煅烧2h,煅烧产物为CaCO3和MgO。

通过实验确定了由煅烧产物浸出镁的最佳工艺条件为：反应温度为80℃,反应时间为
60min,NH4Cl过量30%,液固比为8,采用二次浸出的方法,此时镁溶出率为92%,浸出残渣的主要成分为CaCO3。

用含MgCl2滤液与（NH4）2CO3反应制备MgCO3.3H2O,当反应温度为37℃,（NH4
【总页数】5页(P1508-1511,1515)
【作者】单琪堰;张悦;杨合;薛向欣
【作者单位】东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004
【正文语种】中文
【中图分类】TD973
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基于晶体化学的菱镁矿可浮性影响因素研究杨征【摘要】采用晶体化学理论,能够建立矿物化学成分、构造、形态和物理特性之间的联系并从晶体化学角度予以解释分析,通过实验手段,研究了菱镁矿的电位和原始可浮性特征,并对比不同捕收剂环境下,菱镁矿可浮性的差异,以及化学吸附和静电吸附两种吸附方式的强弱,并得出六偏憐酸钠浓度、水玻璃浓度、金属阳离子、碳酸钠和酸碱度等因素对菱镁矿可浮性的影响规律.%The relationship between the chemical composition, structure, morphology and physical properties of the minerals can be established and explained from the perspective of crystal chemistry. In this paper, the potential and original floatability characteristics of magnesite were studied by means of experimental methods. And the difference of the floatability of the magnesite under using different collectors, the chemical adsorption and the electrostatic adsorption, were compared. The influence law of calgon concentration, sodium silicate concentration, metal cations, sodium carbonate and acidity-alkalinity on the floatability of magnesite was obtained.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)008【总页数】3页(P1645-1647)【关键词】菱镁矿;可浮性;回收率;六偏磷酸钠【作者】杨征【作者单位】东北石油大学, 黑龙江大庆 163000【正文语种】中文【中图分类】O74目前，全球已探明的菱镁矿约有130亿t，其中97%以上的镁矿资源分布在9个国家。

菱镁矿与石英浮选分离的第一性原理研究一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和目标二、理论分析2.1 菱镁矿和石英的物化性质2.2 菱镁矿和石英的表面化学反应2.3 菱镁矿和石英浮选机理三、实验设计3.1 实验材料和仪器3.2 实验流程和方案3.3 实验参数设置和记录四、实验结果分析4.1 菱镁矿和石英浮选分离效果评价4.2 影响因素对分离效果的影响分析4.3 分析和解释实验结果五、结论与展望5.1 实验结论总结5.2 研究不足和展望5.3 实际应用前景和意义一、绪论1.1 研究背景和意义钢铁、建筑等诸多行业需要大量的钢材和水泥等材料，而这些材料的制备和生产都需要使用大量的矿物资源。

然而，全球矿产资源正在不断枯竭和消耗，为了维持人类生存和发展，必须寻找和开发新型矿产资源。

其中，菱镁矿和石英矿作为替代钢铁和建筑等诸多行业生产所需的矿物资源之一，其产量和需求量都呈现出不断增加的趋势。

但是，菱镁矿和石英矿常常出现在同一矿石中，难以分离，从而影响其在工业上的应用。

因此，科学家们一直致力于研究菱镁矿和石英矿的浮选分离技术，以提高矿石资源的利用率和降低生产成本。

因此，深入研究菱镁矿和石英矿浮选分离技术的第一性原理，对于实现矿物资源的高效利用和人类的可持续发展具有重要意义。

1.2 国内外研究现状在矿物资源领域，国际上对于浮选分离技术的研究非常活跃。

在菱镁矿和石英矿的浮选分离领域，国内外学者都做出了近距离的研究。

例如，某些学者针对矿物界面特性的研究，提出了新型的矿物粒度分离理论；有的学者则通过计算机模拟方法，研究石英和菱镁矿在不同条件下的表面活性和化学反应等机理；还有的学者则通过实验手段分析分离结果，探索菱镁矿和石英矿的最佳分离条件，以提高浮选分离效率。

1.3 研究内容和目标通过以上的综述，我们可以看出菱镁矿和石英矿浮选分离技术是一个研究热点。

因此，本论文的研究内容为浮选分离菱镁矿和石英的第一性原理分析，目标是深入探索两者的表面化学反应机理，分析其主要影响因素，设计合理的浮选分离实验方案，并在此基础上探讨其在工业中的应用前景和有价值的展望，以推进菱镁矿和石英矿浮选分离技术的研究和应用，以实现可持续经济发展的目标。

菱镁矿、白云石和方解石的浮选第一性原理研究张多阳;印万忠;马英强;汪聪【摘要】为了更好地实现菱镁矿的浮选脱钙,基于密度泛函理论,通过Materials Studio(MS)软件模拟优化了菱镁矿、白云石和方解石的晶体结构、解理面、与常见浮选药剂的作用模型,计算了这3种矿物的能带结构、态密度、表面能、与常见浮选药剂的前线轨道以及相互作用能等参数,从微观角度研究了钙镁碳酸盐矿物的浮选机理.理论研究表明:菱镁矿、白云石和方解石均为绝缘体,六偏磷酸钠和水玻璃比油酸钠和十二胺更容易与这3种矿物结合;菱镁矿{104}、白云石{110}、方解石{104}是这3种矿物的完全解理面;这3种矿物的钙镁离子与油酸钠的羰基氧发生了化学吸附,与十二胺是物理吸附,N—H…O氢键起了重要作用;推测出十二胺对钙镁碳酸盐矿物浮选有一定的选择性.第一性原理的推测结果基本得到了纯矿物浮选试验的验证,因此,第一性原理对浮选分离药剂的选择和机理研究有一定的指导意义.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】7页(P62-68)【关键词】菱镁矿;白云石;方解石;MS模拟;浮选【作者】张多阳;印万忠;马英强;汪聪【作者单位】福州大学紫金矿业学院,福建福州350108;福州大学紫金矿业学院,福建福州350108;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;福州大学紫金矿业学院,福建福州350108;福州大学紫金矿业学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TD91菱镁矿（MgCO3）和白云石（CaMg（CO3）2）、方解石（CaCO3）同属碳酸盐类矿物，含有完全相同的阴离子（）和部分相同的阳离子（Ca2+或Mg2+），具极其相似的晶体结构、较大的溶解度，类似的表面性质和浮选性能，从而造成了菱镁矿与白云石和方解石的分离困难，国内外对菱镁矿除钙的问题做了大量研究，但是还不能很好地实现大规模的工业应用，低品位菱镁矿还不能得到高效的开发利用。