本發明涉及一種在水性環境中制備水菱鎂礦的方法。本發明進一步涉及此具有板狀形態結合特定平均粒徑的水菱鎂礦，以及涉及其在紙、涂料、橡膠及塑料工業中作為礦物、填料及顏料的用途，以及涉及其作為阻燃劑的用途。

水菱鎂礦或堿性碳酸鎂，其是水菱鎂礦的標準工業名稱，為天然存在礦物，在富含鎂的礦物例如蛇紋石以及改變的富含鎂的火成巖中被發現，但也為水鎂石在方鎂石大理石中的蝕變產物。

水菱鎂礦被敘述為具有下式：

Mg₅(CO₃)₄(OH)₂·4H₂O

應理解的是，水菱鎂礦是非常特定的碳酸鎂礦物形式且天然存在為小的針狀晶體或針狀殼或刃狀晶體。除此之外,應注意水菱鎂礦為不同且獨特形式的碳酸鎂且在化學、物理及結構上與其他形式的碳酸鎂不同。通過X射線衍射分析、熱重分析或元素分析,水菱鎂礦可以容易地與其他碳酸鎂區別開。除非特定地敘明為水菱鎂礦,否則所有其他形式碳酸鎂(例如纖維菱鎂礦(Mg₂(CO₃)(OH)₂·3H₂O)、球碳鎂石(Mg₅(CO₃)₄(OH)₂·5H₂O)、異水菱鎂礦(Mg₅(CO₃)₄(OH)₂·5H₂O)、鎂白孔雀石(Mg₂(CO₃)(OH)₂·0.5H₂O)、菱鎂礦(MgCO₃)、二菱鎂礦(MgCO₃·2H₂O)、五水菱鎂礦(MgCO₃·5H₂O)以及三水菱鎂礦(MgCO₃·3H₂O))并非本發明意義范圍內的水菱鎂礦且在化學上并不相應于上述化學式。

此外，可制備天然水菱鎂礦、合成水菱鎂礦(或沉淀的碳酸鎂)。例如，US?1,361,324、US?935,418、GB?548,197以及GB?544,907大致上敘述碳酸氫鎂(一般敘述為Mg(HCO₃)₂)水溶液的形成，其然后通過與堿(例如氫氧化鎂)的作用而轉化，成為水菱鎂礦。本領域中所述其他方法建議制備包含水菱鎂礦以及氫氧化鎂二者的組合物，其中氫氧化鎂與水混合而形成懸浮液，該懸浮液進一步與二氧化碳及堿性水溶液接觸而形成相應混合物；參考例如US?5,979,461。

另外，制備碳酸鎂的一般方法敘述于本領域中。例如，EP?0?526?121敘述一種由碳酸鈣及碳酸鎂氫氧化物組成的碳酸鈣-鎂復合物以及其制備方法。再者，GB?594,262涉及一種用于處理含氧化鎂材料(例如碳酸鎂及碳酸鈣)的方法及裝置，用于獲取為不連續及分離形式的各自的碳酸鹽，其通過經控制的碳酸鹽化使得碳酸鎂及碳酸鈣可通過機械方式分離以及得到分離產物的特殊應用。US?2007194276敘述一種還原漂白礦物漿料的方法，其包含將有效量的甲脒亞磺酸（formamidine?sulfonic?acid）(FAS)添加該礦物漿料以及加入有效量之硼氫化物以還原漂白該礦物漿料。

實際上，水菱鎂礦被大量使用于紙、橡膠及塑料工業供不同目的之用，例如用于造紙的涂料、填料、增量劑及顏料以及用于電線及電纜的阻燃劑，但亦用于賦予纖維抗化學性。例如，EP?0?543?262、EP?0?393?813、JP?21?50?436、JP?22?55?843、JP?51?70?984、JP?50?98?085以及KR?2003/0040953敘述阻燃組合物，其包含水菱鎂礦與其他鎂化合物例如碳酸鈣鎂石、白云石和/或氫氧化鎂的混合物。在上下文中，通常將結合各種鎂化合物的水菱鎂礦加入樹脂組合物以提供阻燃性及高機械強度以使得此組合物可用作電線或電纜的覆蓋或絕緣材料、阻燃材料、用于各種領域例如汽車行業的壁材、用于制造用于電器行業或建筑行業的外殼。

水菱鎂礦的另一種應用被敘述于WO?2009/008600，其涉及包含水菱鎂礦的氨綸纖維且其具有抗氯性而不會影響聚氨酯聚合物的固有性質。再者，WO?97/09473敘述包含碳酸鈣鎂石及水菱鎂礦的礦物混合物的粒子的氨綸纖維，其中該氨綸纖維被敘述為具有減少粘性及增進的對氯誘導降解的耐受性。