Obtaining magnesium hydroxide of micro- or nanostructure on the basis of technical raw materials

• Autorzy: Radomski P. , Jarosiński A. , Madejska L.

Identyfikatory

DOI

10.2478/gospo-2014-0035

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie wodorotlenku magnezu o mikro- i nanostrukturze na bazie technicznych związków magnezu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the initial results of efforts to obtain high-purity magnesium hydroxide with micro or nano-structure from technical raw materials. Magnesium hydroxide can be used in the plastic industry as a flame retardant additive. Mg(OH)₂ should be characterized by high surface area (above 100 m²/g), high disintegration, and high purity. In the research, technical magnesium sulfate was used which was purified by hydrolytic methods before obtaining the magnesium hydroxide. Heptahydrate, the specific raw material for magnesium hydroxide synthesis, was crystallized from purified solutions. The study was conducted for magnesium sulfate concentration in an interval of 0.2–2.0 mol/dm³ and a sodium hydroxide interval of 0.4–0.5 mol/dm³. The precipitate was analyzed by the SEM method and BET, and its purity was tested using the colorimetric technique.

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki otrzymywania wodorotlenku magnezu o wysokiej czystości i mikro- lub nanostrukturze na bazie surowców technicznych. Wodorotlenek magnezu może znaleźć potencjalne zastosowanie w przemyśle tworzyw sztucznych jako dodatek opóźniający zapłon. Musi cechować się wysoką powierzchnią właściwą (powyżej 100 m²/g), silnym rozdrobnieniem oraz wysoką czystością. W badaniach stosowano techniczny siarczan magnezu, który przed procesem otrzymywania wodorotlenku magnezu oczyszczano z zastosowaniem metod hydrolitycznych. Z oczyszczonych roztworów krystalizowano sól siedmiowodną, która była surowcem do otrzymywania wodorotlenku magnezu. Badania prowadzono dla różnych stężeń siarczanu magnezu 0,2–2,0 mol/dm³, jako czynnik strącający stosowano wodorotlenek sodu w przedziale stężeń 0,4–0,5 mol/dm³. Otrzymany osad analizowano przy użyciu technik SEM oraz BET, czystość określano technikami kolorymetrycznymi.

Słowa kluczowe

EN

magnesium hydroxide; microstructure; nanostructure; flame retardants

PL

wodorotlenek magnezu; mikrostruktura; nanostruktura; uniepalniacz

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 30, z. 4
• Strony: 133--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Radomski P.

• Cracow University of Technology, Kraków, Poland

autor

Jarosiński A.

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland

autor

Madejska L.

• Cracow University of Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Anderson, P.J. and Horlock, R.F. 1968. Thermal decomposition of magnesium hydroxide. Transactions of the Faraday Society 58, s. 1993–2004.
• [2] Camino et al. 2001 – Camino, G., Maffezzoli, A., Braglia, M., De Lazzaro, M. and Zammarano, M. 2001. Effect of hydroxides and hydroxycarbonate structure on fire retardant effectiveness and mechanical properties in ethylene-vinyl acetate copolymer. Polymer Degradation and Stability 74, s. 457–464.
• [3] Chiu, S. and Wang, W. 1998. The dynamic flammability and toxicity of magnesium hydroxide filled intumescent fire retardant polypropylene. Journal of Applied Polymer Science 67, s. 989–995.
• [4] Ding et al. 2001 – Ding, Y., Zhang, G., Wu, H., Hai, B., Wang, L. and Qian, Y. 2001. Nanoscale magnesium hydroxide and magnesium oxide powders: control over size, shape, and structure via hydrothermal synthesis. Chemistry of Materials 13, s. 435–440.
• [5] Gao et al. 2008 – Gao, Y., Wang, W., Su, Y., Shen, Q. and Wang, D. 2008. Influence of magnesium source on the crystallization behaviors of magnesium hydroxide. Journal of Crystal Growth 310, s. 3771–3778.
• [6] Howell et al. 2000 – Howell, B.A., Uhl, F.M. and Townsend, D. 2000. The impact of high surface area magnesium hydroxide on the stability of vinylidene chloride copolymers. Thermochimica Acta s. 127–131.
• [7] Jarosiński, A. and Madejska, L. 2007. Magnesium removal from raw zinc concentrates by leaching. Polish Journal of Environ 16, s. 196–199.
• [8] Jarosiński et al. 2012 – Jarosiński, A., Kozak, A., Żelazny, S. and Radomski, P. 2012. Removal of magnesium from sphalerite concentrates by means of spent electrolyte deriving from the process of cathode zinc extraction. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 28, s. 43–52.
• [9] Jarosiński et al. 2013 – Jarosiński, A., Kozak, A. and Żelazny, S. 2013. Utilization of solutions obtained after magnesium removal from sphalerite concentrates with spent electrolyte derived from winning of cathode zinc. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 4, s. 107–118.
• [10] Łętowski, F. 1975. Podstawy hydrometalurgii. Warszawa: WNT.
• [11] Pawłowski, L. 2011. How heavy metals affect sustainable development. Annual Set the Environment Protection/Rocznik Ochrona Środowiska 13, s. 51–64.
• [12] Rothon, R.N. and Hornsby, P.R. 1996. Flame retardant effects of magnesium hydroxide. Polymer Degradation and Stability 54, s. 383–385.
• [13] Sain et al. 2004 – Sain, M., Park, S.H, Suhara, F. and Law, S. 2004. Flame retardant and mechanical properties of natural fibre-PP composites containing magnesium hydroxide. Polymer Degradation and Stability 83, s. 363–367.
• [14] Qiu et al. 2003 – Qiu L., Xie, R., Ding, P. and Qu, B. 2003. Preparation and characterization of Mg(OH)2 nanoparticles and flame-retardant property of its nanocomposites with EVA. Composite Structures 62, s. 391–395.
• [15] Zaitz et al. 2010 – Zaitz, M., Wilén, C.E. and Aubert, M. 2010. Opóźniacze zapłonu – antypireny. Prezentacja Power Point, Uniwersytet Jagielloński, Kraków, Polska, Ĺbo Akademi, Turku, Finlandia (marzec 2010).
• [16] Zhang et al. 2004 – Zhang, J., Hereid, J., Hagen, M., Bakirtzis, D., Delichatsios, M.A., Fina, A., Castrovinci, A., Camino, G., Samyn, F. and Bourbigot, S. 2004. Effects of nanoclay and fire retardants on fire retardancy of a polymer blend of EVA and LDPE. Fire Safety Journal 44 s. 504–513.
• [17] Żuchowska, D. 2000. Polimery Konstrukcyjne. Warszawa: WNT.