卤晶用于生产磨具试验研究

张玉山

(青海盐湖镁业有限公司，青海格尔木 816000)

1 某公司经热空气干燥成两个结晶水的卤晶溶解试验

1.1 小桶溶解

方法。50 L的塑料桶中，加水，而后加入规定量的卤晶，搅拌溶解完全。测定温度、比重，放置一定时间观察溶液情况，溶解条件见表1。

放置4 h～5 h后观察，溶液温度降到40 ℃～50 ℃，未见在水解絮状产物，有少量泥砂不溶物。将相同浓度溶液合并用于制造磨具，进行了研磨试验。

1.2 生产溶解试验

在200 L溶解桶中加入定量水，加入规定量的卤晶，搅拌溶解，然后按规定加酸。试验条件见表2。

表1 卤晶溶解条件Tab.1 Dissolution conditions of halogen crystal

表2 卤晶溶解条件Tab.2 Disssolution conditions of halogen crystal

观测结果：(1)放置6 h，温度42 ℃。L-2-1，少量粘土类杂质，无水解产物，沉降情况良好；L-2-2，同L-2-1；L-2-3，同L-2-1。

(2)放置16.5 h，温度35 ℃。L-2-1，有少量水解产物，表面有粘土类浮起，沉降情况良好，不影响使用；L-2-2，有极少量水解产物，表面有浮泥，沉降情况良好，不影响过滤、使用；L-2-3，无水解产物产生，只有少量泥土类杂质，沉降情况良好，溶液澄清。

(3)放置40 h，温度30 ℃。L-2-1，水解产物明显增加，影响过滤使用；L-2-2，有少量水解产物，不影响过滤使用；L-2-3，无水解产物出现，溶液澄清，情况良好。

从观测的结果可以看出：改变卤晶生产条件，使卤晶中碱式氯化镁含量大幅度降低，因此使卤晶溶解温度显著降低。碱式氯化镁的水解速度减缓。卤晶溶解之后，在5 h～6 h之内，无明显水解产物(MgOHCl)出现，在此时间之内进行分离杂质，对磨具生产将无不良影响。

溶解卤晶时加入少量盐酸，可以有效地抑制水解反应的发生，可以保持氯化镁溶液长时间稳定。加酸量为2 kg/t～4 kg/t卤晶，使制造每一块磨具，成本增加0.000 5元。

加少量盐酸，不会改变氯化镁溶液的酸度，用pH试纸测定可知，溶液仍呈中性，对制造磨具无不良影响，也不会使设备加重腐蚀。

由于卤晶中氯化镁含量高，其他盐类是杂质含量少，因此配制氯化镁溶液时，要降低控制浓度，建议生产磨具时，配制浓度控制在27 °Be′,50 ℃为宜，氯化镁浓度为25%～26%。浓度过高，磨具强度有所下降，己通过生产实践证明效果良好。

2 磨具制备及研磨效果试验

(1)用不同的镁原料(卤晶、六水氯化镁)，配制两种不同浓度的氯化镁溶液，按磨具65#规格配方，加入各种辅料及氯化镁，搅拌均匀后，注模盒中固化， 脱模后的磨具，一部分放入烘箱中加温养护，一部分放在空气中养护，3 d后在生产线上研磨抛支测试，试验结果见表3。

表3 磨具制备及研磨效果试验结果Tab.3 Preparation of abrasive tools and test results of abrasive effect

研磨条件：600×600地面砖，平均压力2.6 kg/cm2，平均电流值20 A。

从表3可以看出：

①三种原料制备的磨具，耐磨性能无明显差别，效果是满意的，证明用卤晶替代六水氯化镁生产磨具是可行的。②从氯化镁浓度的两组试验结果可以看出，33 °Be′时平均研磨时间为113 min，27 °Be′时平均研磨时间为122 min，以低浓度的强度高。研磨时间增长8%，而氯化镁消耗量却减少14.72%。③在3 d的时间内磨块烘与未烘，对磨块的耐磨性能有较大影响，烘的磨块耐磨时间增长18%。④卤晶与六水氯化镁原料制备的磨块，研磨时间比较，卤晶为优，平均结果见表4。

表4 卤晶与六水氯化镁研究时间比较结果Tab.4 Comparison of grinding time between halogen crystal and magnesium chloride hexahydrate

(2)放置时间对研磨时间的影响，见表5。

表5 放置时间对研磨时间的影响结果Tab.5 Effect of placement time on grinding time

从表5可以看出，经烘箱烘了3 d的样品，经放置磨块研磨时间增长缓慢，而未经烘过的磨块研磨时间增长显著，分别增长3.42%与22.11%。放置8 d，二者研磨时间趋于一致。

根据资料可知 ，镁水泥制品养护3 d～7 d时间，强度只能达到1 a强度的40%～50%，养护28 d以上可达到75%～80%。经180 d其强度趋于稳定，因此,放置条件和放置时间是增加强度的重要因素。

形成镁水泥时的温度及放置环境的温度对制品强度的提高有影响，温度高对强度提高有利，但也不宜过高，温度过高使制品脱水，会形成多量气孔，增加孔隙度。氯氧镁水泥的强度在诸多影响因素中，孔隙率的大小影响关系密切，Beoudain的研究结果表明，氯氧镁水泥的力学性能的对数与它的孔隙率成线性能关系。

3 结束语

(1)从理论和实践中，查清了卤晶在溶解于水过程中，产生大量热量，使溶解升温至80 ℃～90 ℃，溶液经短时间放置会水解产生多量胶体而无法使用的原因，生产出一批试用样品。

(2)从卤晶溶解试验结果可知，溶解过程中温度大幅度降低，可以满足需要。使氯化镁溶液有40 ℃的温度，对形成氯氧镁水泥制品是有利的，特别是在冬季更为有利。

(3)卤晶溶解后的镁溶液的稳定性显著提高，溶液放置4 h～5 h，无明显的水解产物发生，在4 h～5 h之内进行杂质过滤、分离不会发生不良影响。分离杂质后的镁溶液经放置时间增长(16 h)，温度下降，会有少量水解产物产生，该水解产物是活性很强的氧化镁水泥水合物，该化合物对形成氯氧镁水泥制品无不良影响，因产物的数量很少，只有0.3%，不足以造成后果,事实上该化合物与加入的氧化镁是同一种物质。

(4)卤晶溶解后要放置16 h以上，进行过滤，分离，水解产物是胶体沉淀会有不良影响。因此建议，加入少量盐酸(硫酸)可以有效的防止 水解反应的发生。试验结果表明：1 t卤晶溶解时，在水中加入2 kg～4 kg盐酸即可。加入盐酸的数量很少，对镁溶液没有明显影响，仍呈中性，对产品影响极微。

(5)卤晶溶液制造磨具已通过生产实验考察，效果良好,代替六水氯化镁原料制造各种规格的模块是可行的。

(6)卤晶与六水氯化镁原料相比，生产实践证明，按现行各公司用卤片，六水氯化镁原料生产磨块相比。氯化镁的消耗量降低25%～30%，氯化镁的消耗降低15%左右。

(7)卤晶为原料制造的磨块质量良好、外观光滑、内部致密，生产实验结果表明，研磨时间有所增长，抛光质量相一致。

(8)磨块烘与不烘的实验结果表明，烘3 d的效果使研磨时间增长18%，放置时间增长，烘与不烘的磨块，研磨时间逐渐接近。

4 存在问题及建议

1)改进工艺，进一步降低碱式氯化镁含量。降低溶液温度，提高镁溶液 的稳定性。2)建议根据市场需要组织规模生产，至对进一步扩大规模及提高质量问题进行可研。3)根据卤晶的性质和特点，开拓新领域、新产品的应用研究。