郭如新
（天津堿廠，天津300450）

中國(guó)鎂質(zhì)資源豐富，陸礦儲(chǔ)量排居世界首位，液礦儲(chǔ)量居第3位，是發(fā)展不同品種、不同規(guī)格鎂質(zhì)材料和化工制品的基礎(chǔ)原料。由于鎂質(zhì)產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)、功能材料和高技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，因此，其開(kāi)發(fā)利用引起產(chǎn)業(yè)界的廣度關(guān)注。鑒于中國(guó)遼寧在菱鎂礦資源開(kāi)采、加工和地域方面的諸多優(yōu)勢(shì)，致使國(guó)外同行無(wú)法與其競(jìng)爭(zhēng)，一些合成法和高成本重?zé)趸V生產(chǎn)企業(yè)，次第退出了這一行列，轉(zhuǎn)而在中國(guó)投資建廠，在一定程度上改變了世界鎂質(zhì)材料生產(chǎn)格局。國(guó)內(nèi)近年來(lái)合成法的發(fā)展又彌補(bǔ)了高檔次品種的空缺，從而提升了中國(guó)鎂化工制品的質(zhì)量與水平。目前，以重?zé)趸V為主題的礦產(chǎn)鎂正在做強(qiáng)，大石橋已經(jīng)成為世界公認(rèn)的“鎂都”，合成法也已初具規(guī)模并在不斷發(fā)展中。展望未來(lái)，中國(guó)的鎂質(zhì)材料和鎂質(zhì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用，將會(huì)有一個(gè)新的飛躍。鑒于鎂質(zhì)材料、鎂化工制品種類(lèi)繁多用途各異，加之鎂產(chǎn)品行業(yè)近期所發(fā)生的一些變化和發(fā)展動(dòng)向，筆者僅就輕燒氧化鎂[輕燒氧化鎂（LBM）又稱(chēng)苛性煅燒氧化鎂（CCM），本文均以CCM表示。重?zé)趸V和電熔氧化鎂分別以DBM和FM表示。下同]、氫氧化鎂等鎂質(zhì)化工材料生產(chǎn)應(yīng)用情況作一簡(jiǎn)要綜述。
1　鎂質(zhì)資源
　　　　　 菱鎂礦[1-3]　 中國(guó)已探明菱鎂礦資源為3120Mt，主要分布在遼寧、山東兩省，其中遼寧海域、大石橋、岫巖諸地為2570Mt，約占全國(guó)總量的85%，山東萊州為290Mt，占10%，其余分布在河北?。ㄐ吓_(tái)）等多個(gè)省份。最近在西藏某地發(fā)現(xiàn)有大型礦床，資源量在120Mt以上。中國(guó)菱鎂礦資源儲(chǔ)量約占世界總儲(chǔ)量的20%。
　　　　　 水鎂石[4-5]　 中國(guó)已探明的水鎂石資源估計(jì)超過(guò)30Mt，主要分布在遼寧丹東鳳城和寬甸地區(qū)，纖維狀水鎂石則蘊(yùn)藏于陜西、河南等省。儲(chǔ)量規(guī)模遠(yuǎn)超過(guò)俄羅斯（12.4Mt）和美國(guó)（11.0Mt），排居世界之首。2007年擁有水鎂石加工企業(yè)16家，年加工能力為862kt/a，為世界總加工能力（1127kt/a）的77%。I.Wilson[4]曾對(duì)中國(guó)水鎂石資源和加工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀做過(guò)調(diào)查，筆者在文獻(xiàn)[5]中反應(yīng)過(guò)這方面的情況。
　　　　 水菱鎂石[6-7]　 水菱鎂石又稱(chēng)天然堿性碳酸鎂3MgCO3?Mg(OH)2?3H2O，在中國(guó)青藏高原鹽湖中有多處蘊(yùn)藏有此類(lèi)資源，是西藏鹽湖中儲(chǔ)量最豐的4種礦物之一，僅班戈湖1處儲(chǔ)量就超過(guò)100Mt，世界罕見(jiàn)。青海察爾汗、大柴旦和扎布耶鹽湖中水菱鎂石資源亦相當(dāng)豐富，均具工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。
　　　　　 白云石[8]　 是一種重要而分布很廣的含鎂工業(yè)礦物，是制取各種鎂化合物的重要原料。中國(guó)已探明的儲(chǔ)量超過(guò)4000Mt。
　　　　　 斜方云石[9]　 化學(xué)式為3MgCO3?CaCO3，是一種稀貴的高鎂礦物，含鎂量介于菱鎂礦與白云石之間，經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯而易見(jiàn)。1975年在西北某地曾發(fā)現(xiàn)該礦。發(fā)現(xiàn)于山西運(yùn)城的“高鎂白云石”儲(chǔ)量在數(shù)億噸以上。這一礦種是否達(dá)到3MgCO3?CaCO3組成標(biāo)準(zhǔn)，尚有待確認(rèn)。
　　　 　鹽湖鎂資源[10]　 據(jù)地質(zhì)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，已編入儲(chǔ)量表的鹽湖鎂資源礦產(chǎn)共39處，其中氯化鎂25處，硫酸鎂14處。前者儲(chǔ)量3110Mt，后者1670Mt，主要集中在青海察爾汗、昆特依、大浪灘、馬海、一里坪和東西吉乃爾等鹽湖群。
　　　 海水制鹽副產(chǎn)鎂資源[11]　 近年中國(guó)海鹽產(chǎn)量為24.00Mt，副產(chǎn)苦鹵2×107m3，折氯化鎂3.10Mt，硫酸鎂1.40Mt，且是可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的資源。
　　　 其他鎂資源，如硼酸礦加工過(guò)程中形成的硼泥，數(shù)量巨大，亦有待開(kāi)發(fā)利用。
2　變化與發(fā)展
　　　 由于來(lái)自中國(guó)菱鎂礦系列產(chǎn)品的沖擊，加之合成法工藝過(guò)程本身高昂的運(yùn)行成本，近15a來(lái)，國(guó)外以海水、鹵水為原料的生產(chǎn)企業(yè)，關(guān)停者有之，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)而轉(zhuǎn)向非耐火材料領(lǐng)域亦有之。就連最具競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)建于1937年，至今有70多年歷史并具有樣板廠美譽(yù)的英國(guó)Hartlepool大型鎂化學(xué)制品廠也于2005年6月關(guān)閉。迄今，國(guó)外已有相當(dāng)一批合成法企業(yè)關(guān)停，并逐步退出行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。茲將1990—2005年國(guó)外合成法關(guān)閉企業(yè)和調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的企業(yè)列入表1～表2[12-13].。
　表1　　 1990—2005年合成法關(guān)閉的企業(yè)

　

表2　 1990—2005年合成法調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)企業(yè)　
　　 　

然而，由于西方國(guó)家合成法生產(chǎn)裝置的關(guān)閉，再加上產(chǎn)自中國(guó)遼寧產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)合理的價(jià)格，一些國(guó)家逐漸用中國(guó)產(chǎn)品代替合成品和本地生產(chǎn)但價(jià)格昂貴的礦產(chǎn)品，以滿(mǎn)足各國(guó)家鋼鐵、水泥和其他工業(yè)窯爐對(duì)耐火材料的需要。一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的國(guó)外鎂化學(xué)制品生產(chǎn)商清醒地看到，與其從中國(guó)進(jìn)口原料自己生產(chǎn)，莫如在原料產(chǎn)地就地生產(chǎn)、就地加工更為經(jīng)濟(jì)合理。于是，近年來(lái)多個(gè)國(guó)家蜂擁而至進(jìn)入遼寧。如今，奧、德、日、韓、印、波蘭等國(guó)多家知名企業(yè)均在遼寧建廠。其中以創(chuàng)建于1881年的奧地利RHI與大石橋Jinding菱鎂礦公司組建的Liaoning RHI-Jinding Magnesite Co.，Ltd.最具代表性。該公司投資5000萬(wàn)美元，以RHI 80%，Jinding 20%參股，規(guī)模100kt/a，利用產(chǎn)于大石橋樺子峪的優(yōu)質(zhì)菱鎂礦（儲(chǔ)量764Mt），生產(chǎn)重?zé)趸V。項(xiàng)目包括選礦和生產(chǎn)兩部分，擁有直徑為8m的煅燒爐18臺(tái)，是目前世界上在DBM生產(chǎn)中規(guī)模最大的窯爐。DBM產(chǎn)品MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%，密度>3.40g/cm3[14]。
　　 印度Tata耐火材料公司和波蘭一家企業(yè)，分別在海域與Xionrong礦業(yè)集團(tuán)建有合資企業(yè)，生產(chǎn)鎂碳磚耐火材料，前者規(guī)模為30kt/a，后者為45kt/a。
國(guó)外企業(yè)進(jìn)入遼寧，使它們的資金、生產(chǎn)技術(shù)、研發(fā)成果、管理模式、營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)乃至客戶(hù)資源等隨之進(jìn)入中國(guó)，將會(huì)從多方面促進(jìn)中國(guó)耐火材料工業(yè)的發(fā)展。此外，在英國(guó)由《工業(yè)礦物》雜質(zhì)每?jī)赡昱e辦1次的《國(guó)家鎂質(zhì)礦物會(huì)議》（MagMin Conference）上，“大石橋”已成為會(huì)議的關(guān)鍵詞之一?？梢?jiàn)國(guó)際社會(huì)對(duì)“鎂都”大石橋的關(guān)注，對(duì)中國(guó)鎂質(zhì)材料工業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展的關(guān)注。
畢竟，鎂質(zhì)材料和鎂質(zhì)化工制品涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，且在數(shù)量與品種上均有大量需求。中國(guó)產(chǎn)品除供本國(guó)需求外，亦僅能向世界提供其需求量的一部分而已。況且，菱鎂礦以及其他鎂質(zhì)資源在很多國(guó)家諸如加拿大、澳大利亞、土耳其、巴西等國(guó)均有蘊(yùn)藏且儲(chǔ)量豐富。加之，地域區(qū)位特點(diǎn)以及周邊國(guó)家的需要，2008年以來(lái)，在世界范圍內(nèi)無(wú)論是作為耐火材料的DBM還是作為化工材料的CCM、Mg(OH)2均有相當(dāng)規(guī)模的發(fā)展，或新建，或擴(kuò)大能力，或更新設(shè)備，或增加品種。有關(guān)這方面的情況請(qǐng)見(jiàn)表3[15]。
　

表3　　 近期新建擴(kuò)建規(guī)劃發(fā)展項(xiàng)目

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

注：DBM重?zé)趸V；CCM輕燒氧化鎂；FM電熔氧化鎂；FR阻燃劑級(jí)；MHF多床煅燒爐。
　　　　　　 總之，在東方，中國(guó)遼寧已成為名符其實(shí)的鎂質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，無(wú)論資源儲(chǔ)量、礦石品位還是產(chǎn)量規(guī)模乃至產(chǎn)品種類(lèi)均居世界主導(dǎo)地位。近年來(lái)隨著外資的進(jìn)入，將會(huì)進(jìn)一步提升其研發(fā)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)與管理方面的創(chuàng)新，從而促進(jìn)中國(guó)耐火材料工業(yè)往高層次方向發(fā)展。
　　　　　　 在中國(guó)以外的其他地區(qū)，特別是擁有相關(guān)資源的國(guó)家，由于本國(guó)和周邊國(guó)家的需要，DBM、CCM、Mg(OH)2等鎂質(zhì)產(chǎn)品發(fā)展勢(shì)頭仍屬?gòu)?qiáng)勁，并未因中國(guó)在這一領(lǐng)域已經(jīng)做大做強(qiáng)而停止了發(fā)展步伐，反倒是由于中國(guó)的發(fā)展或許在一定程度也促進(jìn)了他們的發(fā)展。
3　 鎂質(zhì)化工材料及其應(yīng)用
鎂質(zhì)化工材料諸如CCM、氫氧化鎂、礦物型鎂質(zhì)阻燃劑是世界范圍內(nèi)共同關(guān)注的焦點(diǎn)，其中CCM和氫氧化鎂無(wú)論是產(chǎn)能還是產(chǎn)量均排居DBM之后居第二、第三位，是近10a來(lái)生產(chǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)最為活躍的領(lǐng)域。
3.1　 輕燒氧化鎂
據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，2009年世界菱鎂礦產(chǎn)量為1900萬(wàn)t/a，其中中國(guó)為1100萬(wàn)t/a，占58%。據(jù)趙海鑫[1] 報(bào)導(dǎo)，2008年中國(guó)CCM、DBM和FM產(chǎn)量分別為395萬(wàn)、452萬(wàn)、128萬(wàn)t/a。其中CCM主要由菱鎂礦加工制得，合成法估計(jì)為1萬(wàn)～2萬(wàn)t/a，在不同領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品主要為前者?，F(xiàn)就CCM應(yīng)用領(lǐng)域近期發(fā)展情況介紹如下。
3.1.1煙氣脫硫
　　　　 2009年10月以前中國(guó)共建有10套鎂法煙氣脫硫裝置，應(yīng)用領(lǐng)域涉及熱電、鋼鐵和化工等多個(gè)行業(yè)?？傮w水平是脫硫效率大于95%，流程短，投資省，可靠性高，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均優(yōu)于石灰法。部分裝置采用再生法回收或硫酸鎂回收方式，具有資源循環(huán)利用的特點(diǎn)。在擁有鎂資源的遼寧、山東兩省更具有地域優(yōu)勢(shì)。臺(tái)灣地區(qū)有多套鎂法裝置投入運(yùn)營(yíng)，并早于大陸。目前，在該領(lǐng)域兩岸均城發(fā)展趨勢(shì)[16]。
日本是目前世界上鎂法煙氣脫硫裝置最多、鎂劑消耗量最大的國(guó)家，脫硫劑主要是合成法料漿狀氫氧化鎂[Mg(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%～33%]消耗量在80萬(wàn)～100萬(wàn)t/a左右。盡管合成法成本較高，但由于合成法具有組成穩(wěn)定、波動(dòng)范圍小、雜質(zhì)含量低、活性高、反應(yīng)速率快、粒徑均勻（一般為2～3μm）等優(yōu)點(diǎn)，可為脫硫作業(yè)提供一個(gè)穩(wěn)健、順暢、安全和便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的操作環(huán)境，這些都是日本采用合成法氫氧化鎂做脫硫劑的主要原因[17-18]
韓國(guó)有多家企業(yè)采用鎂法脫硫，脫硫劑均為合成法料漿狀氫氧化鎂[19]。
美國(guó)Exelen公司所屬的賓州Cromby and Eddyston一座燃煤發(fā)電場(chǎng)擁有美國(guó)規(guī)模最大的鎂法脫硫裝置，裝機(jī)容量為6500MW，耗用CCM2300t/a（來(lái)自加拿大），是美國(guó)運(yùn)行最成功的鎂法脫硫裝置之一。最近該公司Marie Fortier對(duì)北美鎂質(zhì)原料資源進(jìn)行了評(píng)估，擬進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍[15]。
3.1.2　 AMD整治和核廢物處理
煤礦和金屬礦山酸性排放液體（AMD）的治理是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。用CCM和氫氧化鎂作處理劑，AMD中的酸度和溶解的重金屬離子均可脫除，pH最高不超過(guò)9.5，且沉淀物體積最密實(shí)，遠(yuǎn)優(yōu)于消石灰和燒堿處理效果。用后兩者作處理劑，pH均超過(guò)12，超出EPA制訂的《清潔水條例》（Clean Water Acts，1972）規(guī)定值。
還可用水鎂石和菱鎂礦作處理劑治理硫鐵礦場(chǎng)堆存坑排放的含酸廢水。在堆存坑施用水鎂石或菱鎂礦[以MgO計(jì)1200mg/(kg土壤)]，可提供足夠的堿度，以中和AMD一類(lèi)的酸性物質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)曾在內(nèi)華達(dá)州Santa鐵礦應(yīng)用。
據(jù)美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，CCM、氫氧化鎂是治理AMD的理想材料。
氧化鎂或水鎂石還可用來(lái)消除核廢物堆存場(chǎng)地由錒系元素所造成的污染。其作用如下：首先，可提高pH以阻止場(chǎng)地錒系元素的溶解；其次是吸收大氣中的CO2生成水合碳酸鎂（MgCO3?3H2O）以減少環(huán)境pH降低的機(jī)會(huì)；再次，形成了一黏結(jié)性實(shí)體，籍以固結(jié)廢物以杜絕其轉(zhuǎn)移。這項(xiàng)技術(shù)曾在美國(guó)新墨西哥州CarIsbad核廢物堆存巖鹽洞穴應(yīng)用[20]。
3.1.3　　 鎂肥、飼料添加劑
氧化鎂、氫氧化鎂是僅次于硫酸鎂、硫酸鉀鎂排居第三位的鎂肥品種，在日本、韓國(guó)已將其注冊(cè)為堿性鎂肥[21-22]。鑒于這兩種鎂肥資源豐富、來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，因此，獲得了廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的含鎂礦物尚有菱鎂礦和白云石，不過(guò)，這類(lèi)礦物多用作調(diào)理劑整治酸性土壤或修復(fù)被酸雨污染的土壤。
低品位CCM、水鎂石及其煅燒品及其復(fù)配品種如MgO-MgSO4、Mg(OH)2- MgSO4，已成為礦物型鎂肥的重要品種，且有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域[23]。
氧化鎂、氫氧化鎂可作為飼料添加劑以預(yù)防牛羊等動(dòng)物群體因缺鎂而導(dǎo)致的“牧草眩暈癥”的發(fā)生。通常有兩項(xiàng)措施可供采用，即在動(dòng)物飼料中配加氧化鎂或氫氧化鎂和牧草草場(chǎng)增施鎂肥。可將氧化鎂與食鹽按1:1的比例混配后摻混于飼料中供動(dòng)物食用，也可將氧化鎂與乳糖漿制成塊狀“礦物轉(zhuǎn)”供動(dòng)物舔食。
牧草草場(chǎng)增施鎂肥，作業(yè)簡(jiǎn)便、安全可靠，且可從源頭上預(yù)防疾病的發(fā)生。在已經(jīng)施用氮肥的草場(chǎng)，使用CCM[w（MgO）=87%]225g/m2，結(jié)果草料中的鎂大幅度增加。與其他含鎂礦物如白云石的對(duì)比研究中，以氧化鎂效果最好。
Z.I.Khan等[24]就該領(lǐng)域的近期進(jìn)展寫(xiě)過(guò)一篇綜述，I.Aydin等[25]發(fā)表了氮-鉀肥與氧化鎂聯(lián)用對(duì)降低“牧草眩暈癥”所取得的成果。
3.1.4　 油品添加劑
當(dāng)含硫石化燃料燃燒時(shí)，不僅生成SO2，同時(shí)也生成少量SO3。由于此類(lèi)燃料除含硫外，還含有釩和鈉，極易形成釩酸鈉（Na2O?xV2O5，x=1、3、6。熔點(diǎn)為580-600℃），而附著于金屬壁上造成鍋爐和相關(guān)熱力設(shè)備的腐蝕。而在油品中添加氫氧化鎂、氧化鎂后，在燃燒過(guò)程中則生成正釩酸鎂（3MgO?V2O5，熔點(diǎn)為1200℃），可防止鍋爐等熱力設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢。另一個(gè)原因是當(dāng)向油品中投加氫氧化鎂或氧化鎂后，鎂鹽與油品中的磺酸反應(yīng)生成磺酸鎂，而磺酸鎂則是油品常用的緩蝕劑。
　根據(jù)美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高硫石化燃料[w(S)≥2%]而言，氧化鎂用量為0.566～1.132kg/m3。高硫煙煤為0.14～0.27kg/t[26]。
　還可將表面活性劑引入到氧化鎂、氫氧化鎂油品添加劑中以提高其特性功能。這種被稱(chēng)為有機(jī)化合物的“釩抑制劑”具有抗附聚、抗結(jié)垢、抑釩效率高、燃燒后便于清洗等特點(diǎn)[27]。
3.2 氫氧化鎂
　　　　 2009年世界氫氧化鎂總產(chǎn)能估計(jì)在65萬(wàn)～70萬(wàn)t/a左右，其中合成法52萬(wàn)～55萬(wàn)t/a，水合法13萬(wàn)～15萬(wàn)t/a。環(huán)境保護(hù)是其主要的消耗領(lǐng)域，約占?xì)溲趸V總消耗量的58%。按區(qū)域劃分歐洲為86%，日本61%，美國(guó)為60%，加拿大48%，墨西哥44%。在發(fā)達(dá)國(guó)家氫氧化鎂用于環(huán)境領(lǐng)域中的比例均在一半以上，這一趨勢(shì)已經(jīng)持續(xù)近10a，以往的數(shù)據(jù)從未達(dá)到今天這樣的水平。
　　　　 為適應(yīng)環(huán)境領(lǐng)域多方面的需要，各種環(huán)保級(jí)氫氧化鎂應(yīng)運(yùn)而生，有通用品種，亦有專(zhuān)用品種，目前至少有10個(gè)以上品牌。下面就氫氧化鎂在環(huán)境保護(hù)和其他方面應(yīng)用近期進(jìn)展分述如下。
3.2.1 酸性液體處理與重金屬離子脫除
　　　　 由于氫氧化鎂具有其他堿類(lèi)物質(zhì)所不具備的緩沖性能和極強(qiáng)的吸附能力，被用作中和劑和pH調(diào)控劑來(lái)處理各種含酸液體和眾多的酸性排放物，其最終pH不超過(guò)9.5，且產(chǎn)物皆為可溶性鎂鹽，便于作業(yè)。而在脫除重金屬離子方面，用弱堿氫氧化鎂處理所生成的金屬氫氧化物體積最小，密實(shí)度最高，從而便于分離過(guò)濾，見(jiàn)圖1。以上體現(xiàn)了氫氧化鎂環(huán)境友好、過(guò)程簡(jiǎn)捷、作業(yè)安全、成本安全、成本低廉等特點(diǎn)[28]。在2009年包括煙氣脫硫環(huán)境項(xiàng)目在內(nèi)，有近一半的產(chǎn)量消耗在這一領(lǐng)域。這也是從1993年以來(lái)近20a氫氧化鎂在這一領(lǐng)域始終處于強(qiáng)勁態(tài)勢(shì)、興盛不衰的主要原因。這一趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)發(fā)展下去。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　 圖1 酸性廢水中和過(guò)程中形成的金屬氫氧化物密實(shí)度比較
3.2.2　 硫化氫脫除
　　　　 用氫氧化鎂脫除的另一種硫化物是H2S，而是H2S存在于生產(chǎn)、生活、環(huán)境領(lǐng)域各個(gè)場(chǎng)所，是一種分布廣泛、污染環(huán)境的有毒、有害物質(zhì)。諸如城市下水道污水、工業(yè)廢水、海洋赤潮和水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)污泥以及造紙、制藥和水產(chǎn)加工等行業(yè)排放的具有異味甚至惡臭的廢物等[29]。
　　　　 硫酸鹽還原細(xì)菌（SRB）是各種不同水體產(chǎn)生H2S的主要來(lái)源，而SRB通常只有在弱酸性條件下才能存活，當(dāng)水體pH>8.5（一般為8.5～9.5），SRB便不能滋生。投加氫氧化鎂可使水體PH上升至8.5以上。雖然氫氧化鎂溶解度很小，但其解離成Mg2+和OH-的速率持續(xù)不斷，只要有足夠的投加量，水體的弱興堿就會(huì)保持很長(zhǎng)時(shí)間，就可抑制SRB的滋生，從而杜絕了H2S的產(chǎn)生?；瘜W(xué)式如下：

Mg（OH）₂+xH₂S→Mg（OH）₂?（H₂S）x→Mg（SH）₂+2O₂→MgSO₄
最終產(chǎn)物為MgSO₄　，系溶解性鹽類(lèi)，對(duì)系統(tǒng)與環(huán)境均無(wú)害。pH與H2S-HS-系統(tǒng)平衡見(jiàn)圖2。

　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖2 pH與H2S-HS-系統(tǒng)平衡
　　
　　　　　 這一技術(shù)的眾多應(yīng)用實(shí)例表明，該項(xiàng)處理作業(yè)效果顯著、實(shí)施方便、成本低廉、安全可靠。在日本應(yīng)用于赤潮防控[30]和水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)污泥處理[31]方面均取得明顯效果。
用于脫除H2S的專(zhuān)用品種是Thioguard、MHS-50（美國(guó)），“Clean Water”、赤潮防止劑8（日本）和Odomag（英國(guó)）。
3.2.3　 紙漿與造紙
　　　　 　氫氧化鎂在輕工領(lǐng)域中的應(yīng)用首推造紙工業(yè)。氫氧化鎂作為一種溫和性弱堿堿源，可用于代替燒堿在雙氧化水漂白制漿作業(yè)中應(yīng)用，國(guó)外以加拿大規(guī)模最大。2006年在該國(guó)氫氧化鎂消耗構(gòu)成中，有30%（近萬(wàn)噸）用于造紙工業(yè)，是在該領(lǐng)域應(yīng)用氫氧化鎂最多的國(guó)家[32]。
　　　 　在2005年投入運(yùn)營(yíng)的位于加拿大東部的一座造紙廠TMP裝置，是第一個(gè)采用鎂基-雙氧水漂白技術(shù)的工業(yè)裝置。不久，Irving紙業(yè)公司的第二套裝置投入運(yùn)營(yíng)后，進(jìn)一步驗(yàn)證了該項(xiàng)工藝在環(huán)境、技術(shù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。多年的運(yùn)行實(shí)踐表明，鎂基調(diào)漿具有如下特點(diǎn)：1）降低漂白成本，氫氧化鎂作為保護(hù)劑可避免或減少雙氧水的分解；2）減少漂白排放液中COD含量；3）降低草酸鈣結(jié)垢；4）減少漂白液中雜質(zhì)即所謂“anionic trash”的含量；5）提高調(diào)漿裝置容量，改善漿料質(zhì)量。
　　　　 鎂基-雙氧水漂白工藝已成功地用于紙漿和造紙工業(yè)。根據(jù)工藝過(guò)程的區(qū)別和對(duì)漿料性質(zhì)的不同要求，作為堿源的氫氧化鎂可全部或者部分取代燒堿。并可提高作業(yè)效率。
　　　　 由美國(guó)Martin Marietta 提供的Cellguard OP 料漿狀氫氧化鎂是用于該領(lǐng)域的專(zhuān)用品種。
　　　　 有關(guān)鎂基工藝與鈉基工藝的比較研發(fā)[33]，部分氫氧化鎂替代技術(shù)[34],草酸鈣的生成及結(jié)垢預(yù)防[35]以及氫氧化鎂在造紙工業(yè)中應(yīng)用綜述[36]均有研究成果發(fā)表。
3.2.4食品添加劑
　　　　 關(guān)于氧化鎂做食品添加劑FAO和WHO早有規(guī)定（1984年），美國(guó)亦有FCC標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)（1996年），至于用氫氧化鎂作食品添加劑則是FDA于1999年1月5日通過(guò)評(píng)估后確認(rèn)的。
　　　　　 日本厚生省醫(yī)藥食品局食品安全部標(biāo)準(zhǔn)審查處經(jīng)過(guò)歷時(shí)3a的工作，于2008年7月4日正式核定氫氧化鎂為新型食品添加劑并于同期實(shí)施[37]。茲將日本食品級(jí)氫氧化鎂和美國(guó)食品級(jí)氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格列入表4。

表4　　 日本食品級(jí)Mg(OH)2、美國(guó)食品級(jí)MgO規(guī)格

3.2.5　 其他
　　　　 氧化鎂、氫氧化鎂在硅鋼片涂層、無(wú)鹵阻燃劑、橡膠、制糖、有色金屬礦石加工和油田化學(xué)品方面都有不同程度的應(yīng)用。氧化鎂和氫氧化鎂還用來(lái)治理被重金屬污染的土壤，固定大氣中的CO2。
4　討論
　　　　 　進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)陸礦鎂資源開(kāi)發(fā)利用得到適度發(fā)展。重?zé)趸V、輕燒氧化鎂和電熔氧化鎂是利用陸礦鎂資源生產(chǎn)的3大品種，其規(guī)模與產(chǎn)量均居世界首位。隨著外企資金和技術(shù)的進(jìn)入以及中國(guó)企業(yè)自主研發(fā)水平的提高，將勢(shì)必提升中國(guó)陸礦鎂生產(chǎn)技術(shù)和管理方面的水平，從而有利于自身的發(fā)展。
　　　 　 在過(guò)去10a中，輕燒氧化鎂和氫氧化鎂無(wú)論是生產(chǎn)還是應(yīng)用都是最具發(fā)展活力的品種。隨著其在環(huán)境領(lǐng)域中應(yīng)用范圍的日趨擴(kuò)大，將進(jìn)一步提升其產(chǎn)業(yè)規(guī)模，這也是國(guó)外一些相關(guān)企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴(kuò)增輕燒氧化鎂和氫氧化鎂的原因所在。據(jù)Roskill公司預(yù)測(cè)，在未來(lái)10a中這一趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)發(fā)展下去。輕燒氧化鎂和氫氧化鎂在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)境保護(hù)方面的重要意義和作用顯而易見(jiàn)。
　　　　 液礦鎂資源的利用已經(jīng)有了一個(gè)良好的開(kāi)端，由此提供的高純度氫氧化鎂將是生產(chǎn)高檔、功能、專(zhuān)用、精細(xì)鎂化學(xué)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。有了這個(gè)基礎(chǔ)，將會(huì)徹底改變中國(guó)過(guò)去那種高端產(chǎn)品空缺的局面。
5　結(jié)語(yǔ)
　　　 一言以蔽之，資源是根本。哪里有資源資金就會(huì)流向哪里，人才和技術(shù)也隨之進(jìn)入。20世紀(jì)美國(guó)懷俄明州綠河天然堿（資源量1200億t）和21世紀(jì)南美安第斯高原豐富的鋰資源（液礦居全球之首）的開(kāi)發(fā)利用，是這方面兩個(gè)典型實(shí)例。如今，已有多個(gè)國(guó)家眾多知名企業(yè)蜂擁而至進(jìn)入上述地區(qū)，目的就是為求得高效率的發(fā)展。由此看來(lái)，外資進(jìn)入大石橋是再正常不過(guò)的事情了。借鑒大石橋的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步推而廣之，并應(yīng)用在其他陸礦和液礦鎂資源的開(kāi)發(fā)利用上，通過(guò)合作發(fā)展達(dá)到互利雙贏的目的，或許是一個(gè)值得探討的問(wèn)題?！?