氧化镁与水反应

氧化镁简介

氧化镁（化学式：MgO）是镁的氧化物，一种离子化合物。常温下为一种白

色固体。氧化镁以方镁石形式存在于自然界中，是冶镁的原料。

中文名氧化镁熔点2852℃

英文名Megnesiumoxide沸点3600℃

别称苦土；灯粉；煅苦土水溶性(mg/L)6.2(20℃)

化学式Mgo密度(g/cm3)3.58(25℃)

分力量40.30外观白色疏松粉末

CAS登记号1309-48-4IcChI编码InChI=1/Mg.O/rMgO/c1-2

EINECS登记号215-171-9摩尔质量40.31

性质

氧化镁俗称苦土，也称镁氧，氧化镁是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性，

属于胶凝材料。白色或淡黄色粉末，无臭、无味、无毒，是典型的碱土金属氧化

物，化学式MgO，白色粉末，溶于酸和铵盐溶液。暴露在空气中，容易吸收水分

和二氧化碳而逐渐成为碱式碳酸镁，轻质品较重质品更快，与水结合在一定条件

下生成氢氧化镁，呈微碱性反应，饱和水溶液的pH为10.3。溶于酸和铵盐难溶

于水，其溶液呈碱性。不溶于乙醇。在可见和近紫外光范围内有强折射性。菱镁

矿(MgCO

3

)、白云石(MgCO

3

·CaCO

3

)和海水是生产氧化镁的主要原料。热分解菱镁

矿或白云石得氧化镁。用消石灰处理海水得氢氧化镁沉淀，灼烧氢氧化镁得氧化

镁。也可用海水综合利用中得到的氯化镁卤块或提溴后的卤水为原料，加氢氧化

钠或碳酸钠等生成氢氧化镁或碱式碳酸镁沉淀，再灼烧得氧化镁。中国主要采用

以菱镁矿、白云石、卤水或卤块为原料。

氧化镁有高度耐火绝缘性能。经1000℃以上高温灼烧可转变为晶体，升至

1500℃以上则成死烧氧化镁(也就是所说的镁砂)或烧结氧化镁。

产品种类

分类：分轻质氧化镁和重质氧化镁两种。轻质体积疏松，为白色无定形粉末。

无臭无味无毒。密度3.58g/cm³。难溶于纯水及有机溶剂，在水中溶解度因二氧

化碳的存在而增大。能溶于酸、铵盐溶液。经高温灼烧转化为结晶体。遇空气中

的二氧化碳生成碳酸镁复盐。重质体积紧密，为白色或米黄色粉末。与水易化合，

露置空气中易吸收水分和二氧化碳。与氯化镁溶液混合易胶凝硬化。

随着产业化升级及高新技术功能材料市场的需求和发展，研发生产出一系列

高新精细氧化镁产品，主要用于高级润滑油、高级鞣革提碱级、食品级、医药、

硅钢级、高级电磁级、高纯氧化镁等近十个品种组成。

工业级轻烧氧化镁

应用领域：主要用于菱镁制品的生产。轻烧氧化镁与氯化镁水溶液以一定比

例配合，可胶凝硬化成具有一定物理力学性能的硬化体，称之为菱镁水泥。菱镁

水泥作为一种新型水泥，具有轻质高强、防火隔热、节能环保等优势，可广泛应

用于建材、市政、农业、机械等领域。根据WB/T1019-2002《菱镁制品用轻烧氧

化镁》的规定，轻烧氧化镁的化学成分见下表。

轻烧氧化镁的化学成分

牌号QM-85QM-80QM-75

级别优等品（A）一等品（B）合格品（C）

MgO≥858075

活性MgO≤656050

游离CaO≤1.52.02.0

灼烧矢量1-91-9≤12.0

高级润滑油级氧化镁

应用领域：主要用于高级润滑油加工中的清洁剂、抑钒剂、脱硫剂，大大提

高润滑膜致密性和流变性，降低灰分。脱铅除汞减少润滑油或燃油废弃物对环境

的污染，经表面处理的氧化镁亦可做为炼油工艺中的络合剂、螯合剂、载体，更

有利于产品分馏提高产品的质量。尤其在重油燃烧时加入Mg0能消除重油中钒酸

对炉膛的损伤。

食品级氧化镁

应用领域：用于食品添加剂、色泽稳定剂、pH值调节剂作为保健品、食品

的镁元素的补充剂。用做砂糖精制时的脱色剂冰淇淋粉PH调节剂等。作为抗结

块剂和抗酸剂用于小麦粉、奶粉巧克力、可可粉、葡萄粉、糖粉等领域，也可用

于制造陶瓷、搪瓷、玻璃、染料等领域。

医用级氧化镁

应用领域：生物制药领域可用医用级氧化镁作为抗酸剂、吸附剂、脱硫剂、

脱铅剂、络合助滤剂、PH调节剂医药上用作抗酸剂与轻泻剂，抑制和缓解胃酸

过多，治疗胃溃疡和十二指肠溃疡病。中和胃酸作用强且缓慢持久，不产生二氧

化碳。

硅钢级氧化镁

应用领域：硅钢级氧化镁具有良好的导磁性（即具有较大的正磁化率）和优

秀的绝缘性能（即电导率能低到10-14us/cm致密态）。可使硅钢片表面形成良好

的绝缘层和导磁介质，以抑制和克服变压器中硅钢铁芯的涡流和集肤效应损失

（简称铁损）。提高硅钢片的绝缘性能，用作高温退火隔离剂。亦可用作陶瓷材

料、电子材料、化工原料及粘结剂、添加剂等在硅钢中应用于脱磷剂、脱硫剂、

绝缘涂层生成剂。

高级电磁级氧化镁

应用领域：用于无线高频顺磁导磁材料，磁棒天线，调频元件的磁芯等。代

替铁氧体。可用于复合超导磁材料的制作，亦应用于电子磁性行业。作“软磁材

料”。也是工业搪瓷和陶瓷的理想原料。

高纯氧化镁

应用领域：高纯氧化镁在高温下具有优良的耐碱性和电绝缘性。热膨胀系数

和导热率高具有良好的光透过性。广泛用作高温耐热材料。在陶瓷领域用作透光

性陶瓷坩埚、基板等的原料在电气材料、电气领域用于磁性装置填料、绝缘材料

填料及各种载体。用作陶瓷基板比氧化铝导热率高2倍多，电解质的损失仅为氧

化铝的1/10。亦可作高纯电熔镁砂的原料，在化学上可作为“分析纯”氧化镁。

纳米级氧化镁

应用领域：纳米级氧化镁具有明显的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应

和宏观隧道效应，经改性处理，无团聚现象，在光学、催化、磁性、力学、化工

等方面具有许多特异功能及重要应用价值，前景非常广阔，是21世纪重要新材

料。纳米氧化镁在电子、催化、陶瓷、油品、涂料等领域有广泛应用。用在不同

产品中起到的作用也不同，在化纤、塑料行业用于阻燃剂；硅钢片生产中高温退

水剂、高级陶瓷材料、电子工业材料、化工原料中的粘结剂和添加剂；无线电工

业高频磁棒天线、磁性装置填料、绝缘材料填料及各种载体；耐火纤维和耐火材

料、镁铬砖、耐热涂料用填料、耐高温、耐绝缘仪表、电学、电缆、光学材料以

及炼钢；电绝缘体材料、制造坩埚、熔炉、绝缘导管（管状元件）、电极棒材、

电极薄板。

在纺织领域，随着高性能阻燃纤维的需求越来越高，合成新型高性能阻燃剂

就为发展功能面料提供了理想的材料。纳米氧化镁常用来与木屑、刨花一起制造

质轻、隔音、绝热、耐火纤维板等耐火材料以及金属陶瓷。与传统的一些含磷或

卤素有机阻燃剂相比，纳米氧化镁无毒、无味、添加量小，是开发阻燃纤维的理

想添加剂。此外，纳米氧化镁用于燃油有很强的洁净、抑制腐蚀能力，在涂料中

有很好的应用前景。

饲料级氧化镁

在奶牛粮中每日加入50～90克氧化镁或按精料量的0.5%添加，不但可补充

日粮中镁的不足防止镁缺乏症的发生，而且是一种优良的瘤胃缓冲剂，调节瘤胃

发酵，并能增加乳腺对乳汁合成前体物的吸收，提高产奶量和乳脂率。氧化镁在

反刍动物日粮中的添加量为0.5%～1.0%。

通常在生产中，根据年龄，品种和禽类的不同，常用的家禽饲料镁浓度在

0.15%～0.22%之间。

淡水鱼因水中溶解镁的量不足，所以需要在饲料中适当补充镁。

添加剂中瘤胃缓冲调控剂，如：碳酸氢钠、氧化镁等。

单晶氧化镁

单晶氧化镁是指MgO含量在99.95%以上，具有极强的耐高低温（高温2500℃，

低温-270℃）抗腐蚀性、绝缘性和良好的导热性和光学性能、无色透明的晶体。

其主要参数如下：

晶格常数：a=4.212

分子量：40.311

密度（g/cm）：3.65g/cm³

热膨胀系数（×10-7/℃）（25℃）：138

导热率（cal/cm/c/℃）（25℃）：0.06

比热（cal/g.℃）：0.209

莫氏硬度：5.5

折射率：No=1.74（λ=0.633μ）

透光率：光波长200～2000透过率92%

光波长2.5～7微米时透过率大于92%

应用领域

氧化镁国内年产量在1200万吨左右。

轻质氧化镁主要用作制备陶瓷、搪瓷、耐火坩锅和耐火砖的原料。也用作磨

光剂粘合剂，涂料，和纸张的填料，氯丁橡胶和氟橡胶的促进剂和活化剂。与氯

化镁等溶液混合后，可制成氧化镁水调。医药上用作抗酸剂和轻泻剂，用于胃酸

过多胃和十二指肠溃疡病．化学工业中用作催化剂和制造镁盐的原料。也用于放

璃、染粕、酚醛塑料等的制造。重质氧化镁碾米工业中用于烧制粉磨和半滚筒。

建筑工业用于制造人造化学地板人造大理石防热板隔音板塑料工业用作填充料。

还可用于生产其他镁盐。

氧化镁的主要用途之一是作为阻燃剂的使用，传统阻燃材料，广泛采用含卤

聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物。但是一旦发生火灾，由于热分解和

燃烧，会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，从而妨碍救火和人员疏散、腐蚀

仪器和设备。特别是人们发现火灾中的死亡事故有80%以上是材料产生的浓烟和

有毒气体造成的，因而除了阻燃效率外，低烟低毒也是阻燃剂必不可少的指标。

中国阻燃剂工业发展极不平衡，氯系阻燃剂所占比例较重，为各阻燃剂之首，其

中氯化石蜡占垄断地位。但氯系阻燃剂作用时释放出有毒气体，这与现代生活所

追求的无毒高效存在很大距离。因此为了顺应世界阻燃剂低烟雾、低毒性和无公

害的发展趋势，氧化镁阻燃剂的开发、生产和应用势在必行。

生产方法

双减碳化法

为了提高氧化镁的提取率，并降低产品能耗。提高产品质量，增加产品品种，

双减法碳化工艺主要是改变了碳化条件，减去了高能耗的生产过程。将净化过的

石灰乳液在特定条件下进行碳化反应，使80—90%的MgO被溶解，并生成含

MgO20～30克/升的碳酸轻镁过饱和溶液。经快速压滤，在特定条件下使碳酸轻

镁饱和溶液在20～30度下解析出碱式碳酸镁。此碱式碳酸镁滤饼含水分只有50

—60%。经煅烧得轻质氧化镁产品。

该工艺特点:（详见工艺流程图）

（1）氧化镁的提取率增高了20—30%。

（2）减去了压缩和热解过程，降低了碱式碳酸镁滤饼水分含量25—30%。

因此每吨轻质氧化镁产品煤耗降低75%，电耗降低65%。

气相法

将高纯度金属镁和氧反应生成晶核，然后使颗粒继续成长，制得高纯度微粉

氧化镁。含氧化镁80%（重量）以上的粗原料用无机酸（硫酸、盐酸、硝酸）以

摩尔比1：2的比例进行溶解，制成无机酸的镁盐。精制除去其中杂质，于氧气

气氛下进行加压加热处理，再经水洗、脱水、干燥，于1100℃加热1h，制得高

纯度氧化镁。

氢氧化镁煅烧法以除杂净化的硫酸镁溶液为原料，以纯氨水为沉淀剂加入镁

液中沉淀出Mg(OH)2，经板框压滤机进行固液分离，滤饼经洗涤得高纯度Mg(OH)2，

再经烘干、煅烧制得高纯氧化镁。

煅烧法苦土粉经过水选，除去杂质后沉淀成镁泥浆，然后通过消化、烘干、

煅烧，使氢氧化镁脱水生成氧化镁。其MgO+H2O→Mg(OH)2Mg(OH)2→MgO+H2O。

煅烧法

将菱镁矿在950℃下于煅烧炉中进行煅烧，再经冷却、筛分、粉碎，制得轻

烧氧化镁。

碳化法

白云石经煅烧、消化、碳化后得到碱式碳酸镁，再经热分解、煅烧、粉碎、

风选，即得轻质氧化镁。

碳酸化法

采用白云石或菱镁矿，经煅烧、加水消化、碳酸化、煅烧、粉碎，即可制得

活性氧化镁。卤水白云石灰法以海水或卤水为原料与石灰或白云灰发生沉淀反应，

将得到的氢氧化镁沉淀进行过滤、干燥、煅烧，制得活性氧化镁。苦土粉-硫酸-

碳铵法将苦土粉等含镁原料与硫酸反应，生成硫酸镁溶液，硫酸镁溶液与碳酸氢

铵反应，生成碳酸镁沉淀，然后沉淀物经过滤分离、洗涤、烘干、煅烧、粉碎，

制得活性氧化镁。

烧结法

以电熔镁块为原料。经选料、破碎、筛分后与一定比例的液态二氧化钛进行

充分混合，再经水洗、烘干和烧结，筛选出粒径为40～150目的，即为成品高温

电工级氧化镁。

卤水碳铵法

采用卤水与碳酸氢铵反应，生成碱式碳酸镁，然后进行陈化、洗涤、脱水、

干燥、煅烧，经粉碎后再净化、热处理，制得硅钢级氧化镁。

电熔法

以高纯氧化镁为原料，经电熔制得成品。

盐酸法

将生产重质氧化镁的下脚料送入反应器，加入盐酸进行反应，生成六水氯化

镁，再加入碳酸钠进行反应，生成碱式碳酸镁，用水洗涤，将碱式碳酸镁在高温

煅烧，冷却后粉碎，制得磁性氧化镁。