Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität als Hochtemperatur-Glühisolierungsmittel bei der Herstellung von orientierten Siliziumstahlblechen eingesetzt wird. Auf die Oberfläche der Siliziumstahlbleche aufgetragen, bildet es einen guten Glasfilm, d. h. eine Isolierschicht, die die Isolationsleistung der Siliziumstahlbleche verbessert und Kernverluste reduziert. Derzeit wird Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität in China jedoch meist im Dolomitcarbid-Verfahren hergestellt, was zu Produkten mit hohem Verunreinigungsgrad führt, die die Anforderungen der Siliziumstahlblechproduktion nicht vollständig erfüllen.
In dieser Arbeit wird Magnesiumchlorid aus Salzseewasser als Rohmaterial verwendet. Durch Ammoniakfällung wird ein hochreiner Magnesiumhydroxid-Vorläufer hergestellt, der anschließend bei hoher Temperatur kalziniert wird, um Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität zu gewinnen. Der relevante Prozess und die Reaktionsbedingungen für die Herstellung wurden untersucht. Im Rahmen der Forschung zur Herstellung von hochreinem Magnesiumhydroxid-Vorläufer wurden die optimalen Versuchsbedingungen ermittelt: Sole-Mg²⁺-Konzentration von 4,3 mol/L, Ammoniakkonzentration von 28 %, Reaktionstemperatur von 90 °C, Sole-Zugaberate von 3,3 mL/min und Reaktions-pH-Wert von 9,0.
Der unter diesen Bedingungen hergestellte Magnesiumhydroxid-Vorläufer wies gute Absetzeigenschaften, einen Magnesiumumsatz von 95 %, eine hexagonale Kristallstruktur und eine Reinheit von 99,6 % mit einer mittleren Partikelgröße (D₅₀) von 22,643 μm auf. Nach ultrafeiner Vermahlung wurde der Magnesiumhydroxid-Vorläufer in einem Hochtemperaturofen kalziniert, um Magnesiumoxid zu erhalten. Der Einfluss von Kalzinierungstemperatur und -dauer auf die Hydratationsrate des Magnesiumoxids wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Hydratationsrate des Magnesiumoxids mit steigender Kalzinierungstemperatur und -dauer abnahm, wobei dieser Effekt unter Vakuumkühlung noch verstärkt wurde.
Die optimalen Kalzinierungsbedingungen wurden wie folgt ermittelt: eine Kalzinierungstemperatur von 1200 °C und eine Kalzinierungszeit von 3 Stunden. Dies führte zu einem Hydratationsgrad des Magnesiumoxids von 3,47 %, was den Anforderungen an Magnesiumoxid für Siliziumstahl entspricht. Durch Vakuumkühlung konnte der Hydratationsgrad weiter auf 3,20 % gesenkt werden. Die XRD-Analyse zeigte, dass das Magnesiumoxid keine Fremdphasen enthielt. Die chemische Analyse bestätigte eine Reinheit des Magnesiumoxids von 99,85 %. Mittels ICP-AES wurde der Gehalt an Verunreinigungen im Magnesiumoxid bestimmt. Die Hauptverunreinigungen, wie Calcium, Eisen und Silicium, waren nur in sehr geringen Mengen vorhanden. Die Laserpartikelgrößenanalyse ergab eine mittlere Partikelgröße (D50) von 2,635 μm, wobei 82,8 % der Partikel kleiner als 5 μm waren. Alle Indikatoren übertrafen die Normen für Magnesiumoxid für Siliziumstahl. Dieses Verfahren zeichnet sich durch hohe Produktreinheit, geringen Verunreinigungsgehalt, einfachen Prozessablauf und niedrige Produktionskosten aus und bietet somit einen zuverlässigen und effektiven Ansatz für die Entwicklung und Herstellung von hochwertigem Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität aus Magnesiumvorkommen in Salzseen.