隨著社會(huì)的發(fā)展及工業(yè)的進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)礦物資源的利用日漸廣泛，一些以前不被廣泛應(yīng)用的非金屬礦物也得到了更多的關(guān)注和研究，水鎂石即是其中之一。水鎂石作為一種礦物早在1919年就被礦物學(xué)家所認(rèn)識(shí)，隨后對(duì)它的成分、結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)等各方面做了許多研究。在前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地質(zhì)局發(fā)現(xiàn)了純水鎂石巖以后，水鎂石才真正作為一種工業(yè)礦物加以開(kāi)發(fā)和利用。

水鎂石又稱(chēng)氫氧鎂石，是自然界中含鎂較高的礦物之一。它是一種層狀氫氧化物，化學(xué)組成簡(jiǎn)單，理論組成(%)：MgO 69.12，H2O 30.88。

水鎂石作為提取鎂的重要原料之一，是一種珍貴的高鎂非金屬礦。水鎂石礦物獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與組成決定了它的性能和使用功能。近年來(lái)，水鎂石的工業(yè)價(jià)值越來(lái)越受到重視，國(guó)內(nèi)、外對(duì)其礦床、礦物學(xué)已有較全面的研究，開(kāi)發(fā)利用也更為深入。

一、水鎂石的開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

水鎂石礦廣泛應(yīng)用于防火涂層、造紙工業(yè)、制取氧化鎂、制取氯化鎂、環(huán)保等領(lǐng)域。

(1) 防火涂料

水鎂石含水量特別高，約31%。水鎂石的差熱分析顯示，其熱分解脫水溫度介于420～520℃之間，該溫度與一般物品的燃燒溫度接近，因此可用作防火涂料和阻燃劑。日本已有學(xué)者研制出一種涂料，它是由水硬水泥、稍加處理的水鎂石和一些其他物質(zhì)以適當(dāng)?shù)谋壤�混合而成的。這種涂料有容重輕、裝飾性好、耐風(fēng)化能力強(qiáng)、防火性能好、著火后不剝落等特點(diǎn)�？捎糜诖�舶、高級(jí)住宅等的表面涂層。據(jù)報(bào)道，目前世界阻燃劑消耗量接近百萬(wàn)噸，其中無(wú)機(jī)物占大約一半，因此氫氧化鎂有很大的發(fā)展空間，美國(guó)氫氧化鎂阻燃劑的年增長(zhǎng)率為15%，氫氧化鎂一直保持較高的需求。

(2) 造紙工業(yè)

水鎂石具有白度高、剝片性好、粘著力強(qiáng)、基本不吸水等特點(diǎn)，前蘇聯(lián)把它與方解石一起用作造紙?zhí)盍希�使造紙由酸法改為堿法，并減少漿水的污染。在造紙工業(yè)上，水鎂石在生產(chǎn)鎂基亞硫酸鹽紙漿過(guò)程中代替石灰，能夠吸收使廢漿水可循環(huán)利用，大大降低了廢漿水對(duì)環(huán)境的污染。由于水鎂石在空氣中不吸水，還可用作防潮包裝紙的填料。

(3) 制備氧化鎂

在水鎂石中，氧化鎂含量高，可以直接煅燒水鎂石來(lái)制得氧化鎂，且工藝簡(jiǎn)單，成本較低，便于控制。利用水鎂石可制得耐火級(jí)氧化鎂，水鎂石作為一種耐火材料在國(guó)外已經(jīng)有很大的發(fā)展。國(guó)外用水鎂石和白云石在高溫下煅燒成鎂和鈣的氧化物，然后磨細(xì)，再與有機(jī)粘合劑混合，壓制成模，二次煅燒后制得耐火磚產(chǎn)品，利用水鎂石還可制得高品位的鎂砂。

水鎂石作為一種耐火材料在國(guó)外已有很大發(fā)展，日本每年大約需要進(jìn)口4～5萬(wàn)t水鎂石以滿足工業(yè)發(fā)展的需求。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)比了用水鎂石、菱鎂礦、蛇紋石煉鎂的優(yōu)缺點(diǎn)，探討了用皮江法和半連續(xù)硅熱法的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)，并指出，用水鎂石煉鎂具有降低成本、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。另?yè)?jù)消息，有人用遼東水鎂石試制煉樣，并已做出產(chǎn)品。

(4)制備氯化鎂

無(wú)水氯化鎂是電解制取金屬鎂的主要原料，我國(guó)目前制備氯化鎂主要以菱鎂礦顆粒加碳氯化的方法，同時(shí)為了補(bǔ)充損失的氯氣，配合以光鹵石脫水的方法來(lái)制備。我國(guó)有較為豐富的水鎂石資源，可以利用水鎂石具有含鎂量高、分解吸熱少、尾氣易于處理等優(yōu)點(diǎn)制備。

用水鎂石制備氯化鎂時(shí)，在受熱分解時(shí)不易碎裂，強(qiáng)度較好，氯化反應(yīng)快，具有比菱鎂礦明顯的優(yōu)勢(shì)，是制備氯化鎂的理想原料。

(5) 在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用

由于水鎂石的成分特點(diǎn)，可以用作酸性廢水中和處理劑。它不僅在許多方面比傳統(tǒng)的堿類(lèi)物質(zhì)(如氫氧化鈣、氫氧化鈉等)有工藝上的優(yōu)越性，而且在生成物處理和排放方面可以大大降低成本。近年來(lái)，水鎂石在處理酸雨污染的土壤、調(diào)節(jié)土壤的pH值及中和酸性廢水方面有較大的需求。水鎂石還可以作為煙氣脫硫劑。水鎂石添加在鍋爐燃料中，可以減少高汞和高硫燃料對(duì)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，可有效地在煙氣脫硫領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

(6) 其他領(lǐng)域應(yīng)用

水鎂石除以上的用途外，經(jīng)電熔煉可制取極致密的具有高熱導(dǎo)性和電絕緣性的方鎂石集合體，其使用期要比熔煉菱鎂礦長(zhǎng)2～3倍;若把水鎂石和白云石煅燒，其產(chǎn)物用在鋼鐵制造工業(yè)上，可除P、S等雜質(zhì)和處理爐渣;水鎂石和碳酸鈣混合在800～1 150℃煅燒的產(chǎn)物，可用在制糖工業(yè)上處理甜菜糖汁，作為脫色劑。

二、水鎂石選礦工藝及進(jìn)展

對(duì)于低品位水鎂石礦石，通過(guò)選礦富集是必要的。蛇紋石是碳酸鹽型水鎂石礦石中的主要伴生脈石礦物，其所含SiO 2 在水鎂石應(yīng)用工藝中是有害組分。因此對(duì)于水鎂石和蛇紋石的分離研究，是十分必要的。擁有最多水鎂石資源的前蘇聯(lián)，曾進(jìn)行過(guò)重液法和浮選法處理水鎂石的研究。在我國(guó)水鎂石的選礦正處于起步階段，無(wú)太多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

李典對(duì)于集安縣水鎂石和蛇紋石綜合利用進(jìn)行了研究。該礦石為水鎂石蛇紋巖，均為含鎂礦物，都含氫氧根，若使二者有效分離是相當(dāng)困難的。由兩種礦物的化學(xué)成分看出，水鎂石屬氧化礦，而蛇紋石則屬硅酸鹽礦物，所以對(duì)該類(lèi)型礦石宜采用浮選法使二者分離。李典對(duì)此類(lèi)型礦石進(jìn)行了水鎂石和蛇紋石的綜合回收研究，根據(jù)礦石物質(zhì)組成的研究，并經(jīng)大量探索性試驗(yàn)，最終確定用磁選法除去含鐵礦物后再用浮選法分離水鎂石和蛇紋石的磁—浮聯(lián)合分選流程。

對(duì)于高效捕收藥劑的開(kāi)發(fā)，國(guó)家建材局地質(zhì)研究所丁浩等做了試驗(yàn)研究。在捕收劑FL作用下，水鎂石呈現(xiàn)出良好的、明顯高于蛇紋石的可浮性，以FL作捕收劑、六偏磷酸鈉作調(diào)整劑，可以擴(kuò)大水鎂石與蛇紋石的可浮性差別。以該藥劑制度浮選實(shí)際礦石，可獲明顯分離效果。進(jìn)一步確定合理的藥劑條件與流程結(jié)構(gòu)，可望使選別指標(biāo)更佳。

小結(jié)

水鎂石是一種珍貴的高鎂非金屬礦，科學(xué)合理地利用該資源具有重要意義。目前我國(guó)對(duì)于水鎂石尤其是高硅水鎂石提純技術(shù)研究處于起步、探索階段。從礦物試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室礦石試驗(yàn)到工業(yè)生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)利用，其間還要經(jīng)歷一個(gè)探索過(guò)程，還要做許多工作