多种晶型高纯碳酸镁及其制备方法技术

本发明专利技术公开了多种晶型高纯碳酸镁粉末及其制备方法，制备多种晶型的高纯碳酸镁粉。包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)、对硅(S i/Mg)的含量分别换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)、锰(Mn/Mg)得含量、镍(Ni/Mg)的含量、铁(Fe/Mg)的含量、铝(Al/Mg)的含量、铜(Cu/Mg)的含量分别换算为20质量ppm或更低，制备的碳酸镁粉末能够有效地用于生产作为输出窗口或准分子激光加工设备聚光器的氟化镁光学材料的原料。

Multi crystal high-purity magnesium carbonate and preparation method thereof

The invention discloses a variety of crystal of high purity magnesium carbonate powder and its preparation method, preparation of various crystal of high purity magnesium carbonate. Including calcium compounds, silicon compounds, zinc compounds, manganese compounds, nickel compounds, iron compounds, aluminum compounds, and copper compounds, content of calcium magnesium (Ca/Mg), silicon (S i/Mg) levels were converted to 40 ppm or lower quality, the content of zinc (Zn/Mg), Mn (the content of Mn/Mg), nickel (Ni/Mg) content, the content of iron (Fe/Mg), aluminum (Al/Mg), the content of copper (Cu/Mg) content were converted to 20 ppm or lower quality, magnesium carbonate powder preparation can be effectively used in the production of magnesium fluoride as optical materials output window or excimer laser processing equipment condenser materials.

【技术实现步骤摘要】
多种晶型高纯碳酸镁及其制备方法
本专利技术涉及碳酸镁粉末制备技术,特别是涉及一种能够用作光学氟化镁材料生产原料的多种晶型高纯碳酸镁粉末及其制备方法。
技术介绍
传统的准分子激光设备输出窗口集光透镜原材料一般使用天然萤石再结晶氟化钙材料，但是激光装置高性能化、长寿使用寿命的要求，使得氟化镁因其几乎没有放射性、对于波长(200-100nm)的真空紫外线优良透过性和优异的力学性能受到关注。氟化镁通常是由碳酸镁粉和氢氟酸反应获得。然而,这种方式生产的氟化镁,即使使用高纯度的碳酸镁粉，碳酸镁粉中也包含杂质，无法获得市场适销、性质适合使用的光学原材料。因此,需要开发高纯度、低杂质且具有优秀的光学性质的碳酸镁粉。本专利使用镁盐溶液中添加碱金属碳酸盐的镁盐水溶性的方法，该方法透过添加少量的碱碳酸盐溶解到镁盐溶液中溶于镁盐水溶液，沉积碳酸镁结晶,随后从镁盐的水溶液中分离出来,进行净化处理,制造碳酸镁粉。通过使用上述方法的钙化合物、铝化合物、铁化合物、锌化合物和铜化合物获得的碳酸镁粉可以作为制造氟化镁光学材料的原料。根据上述公报实施例的描述,碳酸镁的含钙镁(Ca/Mg)、铝含量(Al/Mg),铁含量(Fe/Mg),锌含量(Zn/Mg),和铜含量(Cu/Mg)分别低于9重量ppm时，无法获得碳酸镁粉。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是作为准分子激光输出窗口或准分子激光加工设备聚光器的氟化镁光学材料原料的多种晶型高纯碳酸镁粉及其制备方法。本专利技术多种晶型高纯碳酸镁粉采用的技术方案是：第一种晶型高纯碳酸镁，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/Mg)的含量换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)换算为20质量ppm或更低，锰(Mn/Mg)换算为20质量ppm或更低，镍(Ni/Mg)换算为20质量ppm或更低，铁(Fe/Mg换算为20质量ppm或更低，铝(Al/Mg)换算为20质量ppm或更低，铜(Cu/Mg)换算为20质量ppm或更低的颗粒状柱形正碳酸镁粉末。第二种晶型高纯碳酸镁，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/Mg)的含量换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)换算为20质量ppm或更低，锰(Mn/Mg)换算为20质量ppm或更低，镍(Ni/Mg)换算为20质量ppm或更低，铁(Fe/Mg换算为20质量ppm或更低，铝(Al/Mg)换算为20质量ppm或更低，铜(Cu/Mg)换算为20质量ppm或更低的颗粒状柱形不定形碳酸镁粉末。第三种晶型高纯碳酸镁，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/Mg)的含量换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)换算为20质量ppm或更低，锰(Mn/Mg)换算为20质量ppm或更低，镍(Ni/Mg)换算为20质量ppm或更低，铁(Fe/Mg换算为20质量ppm或更低，铝(Al/Mg)换算为20质量ppm或更低，铜(Cu/Mg)换算为20质量ppm或更低的颗粒状板形碱性碳酸镁粉末。本专利技术三种晶型高纯碳酸镁的制备方法是，所述正碳酸镁粉,不定形碳酸镁粉或碱性碳酸镁粉的制备方法包括如下步骤：A步骤,准备镁盐溶液：B步骤，通过添加碱性镁盐溶液净化处理镁盐溶液,用氢氧化物沉淀金属离子过滤浮在表面的水；C步骤，添加碳酸到镁盐的水溶液,沉积镁碳酸盐；D步骤，镁盐水溶液溶解温度在50℃或以下沉淀碳酸镁，获得柱状晶体三水碳酸镁；镁盐水溶液溶解温度高于50℃沉淀碳酸镁,获得板状晶体碱性碳酸镁；将三水碳酸镁粉加热至温度100℃以上,获得无水碳酸镁粉，在55～95℃温水中水解获得碱性碳酸镁粉，使上述三水正碳酸镁转换成平板状碱性碳酸镁粉；在55～200的温度下蒸汽加热上述三水碳酸镁粉成为无不定形碳酸镁粉。进一步的，镁盐溶液的杂质含量分别换算为镁离子，钙离子40质量ppm以下，硅离子40质量ppm以下，锌离子,20质量ppm以下，锰离子20质量ppm以下，镍离子20质量ppm以下，铁离子20质量ppm以下，Al离子20质量ppm以下和铜离子20质量ppm以下。本专利技术的有益效果是：用来作为生产氟化镁原料的正碳酸镁粉、不定形碳酸镁粉和碱性碳酸镁粉几乎没有杂质含量,具有优异的光学性质。因此,上述三种晶型的高淳碳酸镁粉非常适合用于生产如准分子激光设备集光输出窗口的氟化镁光学材料的原料,满足市场对新材料的需求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明。正碳酸镁粉,不定形碳酸镁粉,和碱基碳酸镁粉,钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物分别按以下确定。1、将钙化合物含钙量换算为含镁量(Ca/Mg),40质量ppm以下,低于30质量ppm更好；2、将硅化合物含硅量换算为含镁量(Si/Mg),40质量ppm以下,低于20质量ppm更好；3、将锌化合物含锌量换算为含镁量(Zi/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；4、将锰化合物含锰量换算为含镁量(Mn/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；5、将镍化合物含镍量换算为含镁量(Ni/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；6、将铁化合物含铁量换算为含镁量(Fe/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；7、将铝化合物含铝量换算为含镁量(Al/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；8、将铜化合物含铜量换算为含镁量(Cu/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好。本专利技术正碳酸镁粉,不定形碳酸镁粉,和碱性碳酸镁粉分别限定铬化合物,铅化合物、钠化合物,钾化合物,钡化合物,砷化物,氯化合物和硫化合物如下：1、将铬化合物含铬量换算为含镁量(Cr/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；2、将铅化合物含铅量换算为含镁量(Pb/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；3、将钠化合物含钠量换算为含镁量((Na/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；4、将钾化合物含钾量换算为含镁量(K/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；5、将钡化合物含钡量换算为含镁量(Ba/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；6、将砷化合物含砷量换算为含镁量(As/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；7、将氯化合物含氯量换算为含镁量(Cl/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好；8、将硫化合物含硫量换算为含镁量(S/Mg),20质量ppm以下,低于8质量ppm更好。本专利技术描述了正碳酸镁粉,不定形碳酸镁粉,碱性碳酸镁粉的制造方法。首先,准备镁盐水溶液。例如镁盐溶液、硝酸镁溶液,氯化镁水溶液和硫酸镁溶液可以使用。这些镁盐水溶液是硝酸镁、氯化镁。在水里溶解水溶性镁盐,如硫酸镁，溶解困难的水溶性镁盐、氢氧化镁、碳酸镁等,可通过添加酸,如硝酸、氯、硫酸溶解。至于镁盐溶液,最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多种晶型高纯碳酸镁，其特征在于，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/Mg)的含量换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)换算为20质量ppm或更低，锰(Mn/Mg)换算为20质量ppm或更低，镍(Ni/Mg)换算为20质量ppm或更低，铁(Fe/Mg换算为20质量ppm或更低，铝(Al/Mg)换算为20质量ppm或更低，铜(Cu/Mg)换算为20质量ppm或更低的颗粒状柱形正碳酸镁粉末。

【技术特征摘要】
1.一种多种晶型高纯碳酸镁，其特征在于，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/Mg)的含量换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)换算为20质量ppm或更低，锰(Mn/Mg)换算为20质量ppm或更低，镍(Ni/Mg)换算为20质量ppm或更低，铁(Fe/Mg换算为20质量ppm或更低，铝(Al/Mg)换算为20质量ppm或更低，铜(Cu/Mg)换算为20质量ppm或更低的颗粒状柱形正碳酸镁粉末。2.一种多种晶型高纯碳酸镁，其特征在于，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/Mg)的含量换算为40质量ppm或更低，对锌的含量(Zn/Mg)换算为20质量ppm或更低，锰(Mn/Mg)换算为20质量ppm或更低，镍(Ni/Mg)换算为20质量ppm或更低，铁(Fe/Mg换算为20质量ppm或更低，铝(Al/Mg)换算为20质量ppm或更低，铜(Cu/Mg)换算为20质量ppm或更低的颗粒状柱形不定形碳酸镁粉末。3.一种多种晶型高纯碳酸镁，其特征在于，包括钙化合物、硅化合物、锌化合物,锰化合物、镍化合物,铁化合物,铝化合物,和铜化合物，将镁对钙的含量(Ca/Mg)换算为40质量ppm或更低，对硅(Si/M...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘生利，刘春，吴为民，
申请(专利权)人：营口市荣兴达科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21