Hebei Messi Biology Co., Ltd. erklärt, dass Magnesiumhydroxid ein wichtiges anorganisches chemisches Produkt ist, das aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität, starken Adsorptionsfähigkeit, schwachen Alkalität und Ungiftigkeit breite Anwendung in der Materialverarbeitung (Flammschutzmittel, Feinkeramik, Beschichtungen usw.), im Umweltschutz (Abwasserbehandlung, Rauchgasentschwefelung, Schwermetallentfernung usw.) sowie als pharmazeutischer und Lebensmittelzusatzstoff findet. Je nach Aggregatzustand lassen sich die Herstellungsverfahren für Magnesiumhydroxid in Festphasen-, Flüssigphasen- und Gasphasenverfahren unterteilen. Die Flüssigphasenfällung ist ein gängiges Verfahren, das sich je nach verwendetem Alkali in Kalk-, Natriumhydroxid- und Ammoniakverfahren differenzieren lässt.
Mit dem Ammoniakverfahren hergestelltes Magnesiumhydroxid weist zwar eine hohe Reinheit auf, leidet jedoch unter einer ungleichmäßigen Partikelgrößenverteilung und geringer Ausbeute. Zudem entsteht bei diesem Verfahren ein hoher Anteil an Ammoniakstickstoff als Nebenprodukt. Ammoniakstickstoff ist jedoch eine Substanz, deren Emissionen staatlich streng begrenzt sind. Zudem ist Ammoniakgas leicht flüchtig und kann bei unzureichend abgedichteten Aufbereitungsanlagen leicht Umweltprobleme verursachen. Bei der Kalkfällung von Magnesiumhydroxid werden zwangsläufig große Mengen an Calciumionen eingebracht, deren vollständige Entfernung oft schwierig ist. Magnesiumhydroxid, hergestellt durch Reaktion von stark basischem Natriumhydroxid mit Magnesiumchloridlösung, zeichnet sich durch hohe Reinheit und geringe Partikelgröße aus. Aufgrund der extrem hohen Reaktionsgeschwindigkeit während der Fällung sind die resultierenden Magnesiumhydroxidpartikel jedoch klein und weisen eine hohe Oberflächenenergie auf. Darüber hinaus sind die entstehenden Magnesiumhydroxidkristalle nicht vollständig ausgebildet, wodurch ein hoher Anteil polarer Kristallflächen exponiert ist. Dies führt zu starken interpartikulären Kräften und einer hohen Neigung zur Bildung kolloidaler Niederschläge, was die Filtration der Magnesiumhydroxidsuspension erschwert. Der resultierende Filterkuchen hat einen hohen Feuchtigkeitsgehalt, was das Waschen erschwert und den Trocknungsprozess energieintensiv macht.
Um das Problem der schwierigen Filtration von mittels Natriumhydroxidfällung hergestelltem Magnesiumhydroxid zu lösen, haben Wissenschaftler im In- und Ausland umfangreiche Forschungen durchgeführt. Studien zur Reaktionskinetik zeigen, dass bei der Magnesiumhydroxid-Fällungsreaktion eine geringe Übersättigung und eine niedrige Fällungsrate das Kristallwachstum fördern und zu einem leistungsfähigeren Magnesiumhydroxid führen. Diese Annahme steht jedoch im Widerspruch zur praktischen Anwendung, da eine geringe Übersättigung die Magnesiumionenkonzentration reduziert und somit zu Abwasserverlusten führt, während eine niedrige Fällungsrate die Magnesiumausbeute verringert. Daher ist diese Theorie in der Praxis schwer umsetzbar.
Aktuelle Forschungsarbeiten zur Verbesserung der Filtrationsleistung umfassen im Wesentlichen: (1) die Zugabe von Flockungsmitteln, Dispergiermitteln und anderen Additiven. Die Zugabe von Flockungsmitteln stört die Stabilität des Sol-Systems, erhöht die Sedimentationsgeschwindigkeit der Magnesiumhydroxidpartikel und verbessert die Filtrationsleistung der Magnesiumhydroxid-Suspension, jedoch ist der Effekt nicht signifikant; (2) die Zugabe von Impfkristallen kann die Agglomeration von Magnesiumhydroxid und damit dessen Filtrationsleistung effektiv verbessern, jedoch ist der Effekt in der Praxis ebenfalls begrenzt; (3) die Zugabe von Tensiden. Tenside üben eine elektrostatische Abstoßung auf die Oberfläche von Magnesiumhydroxid aus. Dadurch wird die Agglomeration von Magnesiumhydroxid erschwert und die Filtrationsleistung verbessert. Sind die Magnesiumhydroxidkristalle jedoch zu klein, können die Tenside ihre Wirkung nur unzureichend entfalten. (4) Durch Hydrothermalbehandlung kann Magnesiumhydroxid gelöst und rekristallisiert werden. Dies erhöht die Partikelgröße und verbessert die Filtrationsleistung. Traditionelle Hydrothermalbehandlungsverfahren erfordern jedoch hohe Temperaturen, hohen Druck und lange Reaktionszeiten und werden üblicherweise nur im Labormaßstab durchgeführt, was die Umsetzung in der großtechnischen Produktion erschwert. Hebei Messi Biology Co., Ltd. erklärte, dass die Veränderung der Oberflächeneigenschaften von Magnesiumhydroxid und die Verbesserung der Filtrationsleistung von Magnesiumhydroxidsuspensionen durch wissenschaftliches Systemdesign und Prozessinnovation weiterhin eine dringende technische Herausforderung im Produktionsprozess von ultrafeinem Magnesiumhydroxid mittels Natriumhydroxidfällung darstellt.