盐湖水氯镁石合成三方硼镁石的结晶机理及动力学研究

硼酸镁是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、陶瓷和塑料高分子等行业中。针对活性MgO合成三方硼镁石成本高等缺点,以盐湖水氯镁石为镁源、五硼酸钠(或硼酸和氢氧化钠)为硼源,开展了水热法快速合成三方硼镁石的实验研究。采用动力学方法和拉曼光谱技术对其结晶机理及动力学进行了探讨。结果表明,温度、原料物质的量比对合成三方硼镁石影响较大,当温度为25℃或室温、五硼酸钠和氯化镁物质的量比为1∶8时,三方硼镁石的合成时间短、纯度高。水氯镁石的加入可促进五硼酸钠碱金属溶液中的B_(3)O_(3)(OH)_(4)^(-)缩聚反应生成B_(6)O_(7)(OH)_(6)^(2-),对应溶液则转化为碱土金属硼酸镁过饱和溶液,有利于六硼酸镁盐难溶化合物(三方硼镁石)的结晶析出,晶体生长机制为多核表面反应控制。该研究提供了一种三方硼镁石快速合成的方法,工艺简单且成本低,同时对盐湖镁资源综合利用也具有一定的指导意义。