纖維水鎂石的生產應用

(一)水鎂石阻燃材料
通過研究證實，纖維水鎂石的長軸平行于a軸，與理想的八面體片明顯不同，其結構存在較大畸變。X－射線衍射圖譜分析特征為：d(001)=4.77A，d(101)＝2.36A，d(102)=1.79A, d（110）=1.57A。差熱分析表明，纖維水鎂石在400～500℃之間有明顯吸熱谷。天然纖維水鎂石的化學組成為Mg（OH）2，MgO含量較高，為65%左右，有害雜質含量少，熱分解后產生H2O2而不是CO或CO2，有益于環(huán)境保護。纖維水鎂石的絕熱性優(yōu)良，熱容大，膨脹系數(shù)小，含有結構水，一般在430℃下分解為MgO+H2O。另外反應吸收大量的熱量，降低溫度使材料不易著火；生成的MgO沉積在材料表面，起隔絕空氣的作用；生成大量水蒸汽，消耗大量熱量。水蒸汽吸收煙霧，起消煙作用。
水鎂石化學組成獨特，在為數(shù)眾多的無機阻燃中，因為它具有阻燃抑煙、低腐蝕性、低毒性以及適中的價格而備受關注。水鎂石在燃燒溫度下能分解出結晶水，降低材料的表面溫度，減慢了材料的燃燒降解速度，且在塑料燃燒時產生較厚的碳化層，碳化層的生成阻擋了熱量和氧氣的進入及燃燒氣體的溢出，從而起到很好的阻燃效果。
目前，世界阻燃劑消耗量接近百萬噸，其中無機物占大約一半，因此水鎂石阻燃劑有很大的發(fā)展空間。世界上一些發(fā)達國家開始研究直接利用水鎂石生產氫氧化鎂阻燃劑，其鎂含量高、工藝簡單、成本低。因為我國水鎂石資源較好，近年瑞士、美國等都從我國進口水鎂石生產氫氧化鎂阻燃劑。因此我們應該加強水鎂石阻燃劑的研究，發(fā)揮本土優(yōu)勢。
（二）水鎂石保溫材料
纖維水鎂石保溫材料微觀結構為網狀排列的中空針、孔狀纖維束以及由有機、無機材料密閉的大量微小氣囊、氣孔，因而熱量難以透過。由于纖維水鎂石特有的中空管束狀結構，決定其具備良好保溫性能。試驗表明，纖維水鎂石棉體常溫導熱系數(shù)為0.145W/（mK）。在干燥過程中，纖維水鎂石棉體中失去水分，體積變得蓬松，從而阻絕熱量傳遞，起到保溫效果。
劉威、倪文、徐麗等進行了纖維水鎂石保溫材料的研究。在對水鎂石進行充分的分散打漿后，在模具中澆注、干燥成型。獲得的保溫板在800℃下烘烤4h,不變形、不冒煙、不燃燒；導熱系數(shù)0.0443～0.06217W/（mK）。保溫性能良好，與其他無機保溫材料復合時可制備性能更好的保溫材料。
（三）水鎂石增強水泥基材料
水鎂石纖維具有優(yōu)良的力學性能、抗堿性能、水分散性能及環(huán)境安全性，與水泥具有很好的相容性和結合強度。水鎂石纖維－水泥基復合材料對于提高水泥混凝土的性能、發(fā)揮水鎂石纖維礦物的作用，合理利用優(yōu)勢資源，是一種有意義的嘗試。
張海鴻、劉開平、陳延新在土聚水泥中添加水鎂石，可明顯增強土聚水泥的抗折強度，對抗壓強度的影響不明顯。同鑫、翁陽、王軍在混凝土中添加水鎂石，混凝土的疲勞壽命在低應力水平下，有明顯提高；在高應力水平下，疲勞壽命相差不大，說明摻入水鎂石纖維對混凝土耐久性能有明顯改善。另外，趙秀峰、劉開平和劉慶豐、馮勝山分別對添加纖維水鎂石水泥制品的低溫性能和吸聲性能進行了研究，纖維水鎂石的加入對混凝土的抗凍性有明顯的提高作用，可以提高混凝土凍融后的抗壓強度和劈裂抗拉強度，減少凍融質量損失；能顯著提高材料的綜合吸聲性能，尤其是低頻500Hz和高頻2000Hz吸聲性能，水鎂石纖維含量越大，吸聲性能越好。纖維水鎂石的加入極大的提高了水泥制品的質量。
（四）其他應用
實驗表明，水鎂石可以作為煙氣脫硫劑使用，具有良好的脫硫、固硫作用。將水鎂石添加在鍋爐燃料中，可以減少高礬和高硫燃料對鍋爐的危害，降低二氧化硫和其他有害氣體的排放。將水鎂石深加工成為一種非沉降性和非凝聚性的活性氫氧化鎂，可有效地脫去煙氣中的硫份，減少其對大氣的污染。