硼酸镁晶须连续化控制结晶技术

1、  技术介绍

该技术以海洋化工初级产品为原料，通过高温固相结晶反应生产高附加值硼酸镁晶须产品。晶须原料经净化除杂、混合、匀浆，制备出成分均匀的浆状物料；浆状物料经喷雾干燥器干燥制备出硼酸镁晶须中间物料；中间物料于专用制备匣钵中，经特制连续化结晶生长窑炉，通过连续控温生长，制备出硼酸镁晶须烧结体；烧结体经粉碎、洗涤、分离、干燥，制备出形貌规整、具备高长径比的硼酸镁晶须产品。

硼酸镁晶须具有轻质、高强高韧、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点，可作为金属基、陶瓷以及高聚物等复合材料增强剂，使基体性能大幅度提高。同其它晶须材料相比，硼酸镁晶须具有原料易得、成本较低以及环境友好等特点，已发展为当今复合材料领域最具应用前景的纤维材料之一。

2、  技术优势

1)  攻克了以苦卤中为生产原料制备高质量硼酸镁晶须的产业化关键技术，原料成本降低70%；

2)  采用生长基元模型，优化了晶须合成工艺，实现了硼酸镁晶须的连续化制备；

3)  研发了连续化结晶生长窑炉，与普通窑炉相比，能耗降低5～10%。

3、  应用领域

海水化学资源综合利用；

无机功能复合材料可控连续化制备；

海洋化工高附加值产品。

4、  应用案例

百吨级硼酸镁晶须生产线

在“十五”、“十一五”国家科技支撑计划课题的支持下，自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所与日本合作，突破了增强材料硼酸镁晶须连续合成工艺，研发了硼酸镁晶须连续化控制结晶中试技术与装备，建立的百吨级硼酸镁晶须生产线，填补了国内空白。制备的硼酸镁晶须纯度高于99%；晶须形貌规整，平均直径在0.5～2μm 之间，长度10～50μm，无杂晶，经专家鉴定，整体技术达到国际先进水平，填补了国内空白，并荣获2012 年度海洋科学技术二等奖。

图1 连续化高温控制结晶技术制备的硼酸镁晶须产品