Hebei Messi Biology Co., Ltd.gibt an, dass die Kalzinierung von Magnesiumcarbonat oder Magnesiumbicarbonat bei geeigneten Temperaturen eine der wichtigsten Methoden zur Gewinnung von Magnesiumoxid ist. Industriell wird meist Magnesit, ein häufig vorkommendes natürliches Carbonatmineral, verwendet. Dieses Rohmaterial muss jedoch vor der Kalzinierung einer geeigneten Vorbehandlung unterzogen werden.
Im ersten Schritt wird Magnesit durch Suspension einer Eisen-Silicium-Legierung von Verunreinigungen getrennt. Da die Konzentration der Eisen-Silicium-Legierung im mittleren Bereich liegt, befindet sie sich zwischen dem leichteren Dolomit und dem schwereren Magnesit, wodurch der Magnesit in der Flüssigkeit absinkt. Die geringeren Mengen an Silikatverunreinigungen werden durch Flotation entfernt, und die resultierenden Partikel werden anschließend fein vermahlen.
Die Kalzinierung von Magnesit beinhaltet die Entkohlungsreaktion von Magnesiumcarbonat. Physikalisch-chemische Analysen haben gezeigt, dass die Zersetzungsprodukte von Magnesiumcarbonat (Magnesiumoxid) eine hohe katalytische Aktivität aufweisen. Magnesiumoxid, eine direkt nach der thermischen Zersetzung entstehende Ätzalkali, ist ein Material mit großer spezifischer Oberfläche und hoher Reaktivität. Die Eigenschaften des nach der Kalzinierung erhaltenen Materials hängen hauptsächlich von der Kalzinierungszeit und -temperatur ab. Bei 450 °C erreichen die Mesoporen ihre größte Größe; mit weiter steigender Kalzinierungstemperatur verschwinden die Makroporen jedoch aufgrund von Kristallwachstum.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass die thermische Zersetzung von hydratisiertem Magnesiumcarbonat nicht nur Strukturveränderungen, sondern auch eine Veränderung der Oberflächenzusammensetzung und -aktivität mit sich bringt. Die Röntgenbeugungsanalyse (XRD) ergab, dass das Ausgangsmaterial ein Gemisch aus zwei Verbindungen war: MgCO₃·Mg(OH)₂·3H₂O und 4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O. Die Differenzthermoanalyse (DTA) zeigte drei deutliche endotherme Effekte im Temperaturbereich von 20–800 °C: Der erste trat im Bereich von 25–380 °C auf und war mit einem Massenverlust von 20 % verbunden; Der nächste endotherme Effekt trat im Bereich von 380–490 °C auf und führte aufgrund der Dehydratisierung von Magnesiumhydroxid zu einer Massenabnahme von 12,0 ± 0,2 %. Der exotherme Effekt bei 500 °C war auf die Bildung von Magnesiumoxidkristallen durch Carbonatkalzinierung zurückzuführen. Der letzte der drei thermischen Effekte resultierte in einer Massenabnahme von 25,7 ± 0,2 %. Bei Temperaturen bis zu 450 °C zersetzte sich die Probe vollständig, wodurch die Oberfläche auf 300 m²/g anstieg. Bei noch höheren Temperaturen nahm die spezifische Oberfläche rapide ab, vermutlich aufgrund von Oberflächensinterung.
Hebei Magnesium Biotechnology Co., Ltd. erklärte, dass die Synthese von Magnesiumoxid durch Hochtemperaturkalzinierung handelsüblicher Magnesiumquellen zwar ein relativ einfaches Verfahren sei, die Morphologie des Magnesiumoxidprodukts jedoch schwer zu kontrollieren sei.