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氯化鎂晶體不同制備方法探讨

生活 更新时间:2025-02-12 15:05:04

概述【1】

氯化鎂是一種氯化物,是典型的離子鹵化物,高度易溶于水。水合氯化鎂可以從鹽水或海水中提取,通常帶有6個分子的結晶水。但加熱至95℃時失去結晶水。135℃以上時開始分解,并釋放出氯化氫(HCl)氣體,是工業上生産鎂及鎂類産品的基本原料,也是衆多催化劑和醫藥的中間體.

理化性質【1】

氯化鎂是一種氯化物,化學式MgCl2。無色易潮解。是典型的離子鹵化物,高度易溶于水。水合氯化鎂可以從鹽水或海水中提取,通常帶有6個分子的結晶水。但加熱至95℃時失去結晶水。135℃以上時開始分解,并釋放出氯化氫(HCl)氣體,是工業上生産鎂及鎂類産品的基本原料。

制備工藝【2】【3】

1.Dow工藝

制備MgCl2的方法是将海水與煅燒白雲石一起制成泥漿,與鹽酸反應,生成氯化鎂溶液,将其濃縮并幹燥處理後生成MgCl2?3/2H2O。這種原料直接加入電解槽内進行反應,副産物氯氣可以回收利用。

海水由引水槽引入,濾過淤泥後導人沉澱池,與石灰混合,過濾後與質量分數20%的HCl反應生成MgCl2,蒸發後得到固體氯化鎂,然後經幹燥爐幹燥得到低水合氯化鎂(MgCl2?3/2H2O),成為Dow工藝電解制鎂的原料。

2.Farben工藝

Farben工藝由德國的法本工業公司首先使用,歐洲主要鎂生産商挪威諾斯克希德羅公司也曾經使用過這種工藝。在該工藝中,将菱鎂礦與焦炭均勻混合成團後放在豎爐内煅燒,然後進行氯化處理,生成電解用原料無水MgCl2,通過電解法得到鎂,電解副産物Cl2可以回收利用。IG電解槽結構是每個槽内有4~5個石墨電極(陽極),均勻排布于一個長方形的以耐火材料為内襯的鋼殼内。每個陽極以夾層式置于兩隻鋼制陽極中間。耐火材料隔闆浸入到電解質中,将陽極産物Cl2和陰極産物Mg隔開,阻止兩者間的反應。電解質的密度大于鎂。通過電阻加熱來控制電解質的溫度。該類電解槽存在的主要問題是:由于電極間的距離被耐火材料隔闆加大,電流密度下降;耐火材料受到電解質的化學侵蝕和熱循環沖刷,其使用壽命大大縮短,從而使得IG電解槽的使用壽命不太理想。

3.Magnola工藝

Magnola工藝就是利用蛇紋管中的氯化鎂進行電解來生産鎂。采用濃鹽酸浸泡石棉礦尾渣制備氯化鎂溶液,通過調節pH和應用離子交換技術生産濃縮的超高純度MgCl2溶液,然後進行脫水和電解。也有公司利用石棉礦尾渣中的矽酸鎂去制備金屬鎂。

4.在氯化氫和氯氣氣氛下脫水工藝

美國Magcorp公司蒸發濃縮鹽湖鹵水,對濃縮後的含氯化鎂溶液噴霧幹燥得到粉末狀氯化鎂。氯化鎂粉末置入熔融槽中,用氯氣保護催化流态化使熔融狀氯化鎂脫水與淨化,去除氧化鎂、其他微量雜質和餘留的水,獲取精制的無水氯化鎂。

5.複鹽法工藝

先将水合氯化鎂同氯化鉀、氯化铵等反應制成複鹽結構的鉀(铵)光鹵石。由于光鹵石中氯化鎂的活性比水合氯化鎂中氯化鎂活性小,脫水過程中水解明顯減少,提高了無水氯化鎂質量。 光鹵石分2次脫水。一次脫水得到含水少的固态脫水料,二次熔融氯化徹底脫水,得到無水光鹵石熔體,用以電解制鎂。

6.氨法工藝

(1)在水相介質中

水合氯化鎂在氯化铵溶液中和氨反應生成六氨氯化鎂沉澱晶體。晶體中原水合氯化鎂的水合分子已去除。将該沉澱從含有未反應的氨、氯化鎂和氯化铵的水溶液中分離出來,再用液氨洗滌沉澱晶體,分解洗滌晶體得到無水氯化鎂和氨氣。這種工藝不存在氯化鎂低水合物水解和副反應,所得無水氯化鎂純度極高。

(2)在有機溶劑介質中

在水相介質中,水合氯化鎂脫水過程未離開水的環境和氛圍。後來,美國等不少國家有關研究機構提出以有機溶劑代替水介質。這種工藝使制備無水氯化鎂脫開水環境和氛圍,去除了溶劑水的環節,無論在節省能耗、或是在提高無水氯化鎂質量方面比以水為介質的方法又進了一步,成為國内外重點開發的途徑。工藝的關鍵是有機溶劑的選擇。主要步驟為:水合氯化鎂與有機溶劑形成氯化鎂有機絡合物,去除水合氯化鎂與有機溶劑形成絡合物時生成的的遊離水,有機絡合物與氨作用生成六氨氯化鎂沉澱,分離沉澱并将之加熱得到無水氯化鎂,有機溶劑和氨回用。

氯化鎂晶體不同制備方法探讨(氯化鎂廠家介紹氯化鎂的制備方法和制備工藝)1

白片氯化鎂

下遊産品【1】

1.金屬鎂

金屬鎂主要用于輕質合金,空間軌道上鎂的用量比其它金屬都多。鎂大量用于國防軍工,鎂合金是享有盛譽的“國防金屬”如每枚洲際導彈使用鎂合金近1噸。以水氯鎂石脫水為原料是目前金屬鎂工業發展最先進、最理想的工藝路線。但由于低水合氯化鎂在高溫下發生水解,水氯鎂石脫水成為世界性的科研難題。

2.高純氧化鎂

高純氧化鎂,外觀為白色無定形粉末,高溫下具有優良的耐酸堿性和電絕緣性,光透過性好,導熱性高,熱膨脹系數大,廣泛用作高溫耐熱材料,在電子、陶瓷行業、儀表、航天等領域有着廣泛的應用。

美國采用氯化鎂高溫水解法制備氧化鎂,首先将水氯鎂石溶液噴霧,再經500℃煅燒,先脫去一部分結晶水生成MgO.MgCl.H2O,然後轉化為堿式氯化鎂Mg(OH)Cl,當溫度進一步升高超過510℃,Mg(OH)Cl繼續分解為MgO。

氯化鎂晶體不同制備方法探讨(氯化鎂廠家介紹氯化鎂的制備方法和制備工藝)2

乳白色氯化鎂

3.氫氧化鎂

氫氧化鎂在非耐火材料領域産量最高、品種最多、應用領域最為廣泛的品種,被稱為綠色安全中和劑、環境友好阻燃劑和第三種堿。 以氯化鎂焙燒生成的氧化鎂為原料,采用兩步法即先水化後水熱的方法制備出六方片狀氫氧化鎂。

4.輕質碳酸鎂

輕質碳酸鎂屬于堿式碳酸鎂,其化學式為:xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O。因堆積密度小,廣泛用于橡膠制品的填充劑和增強劑,該産品在國内和國際市場上十分暢銷。

5.鎂水泥 作為建築材料的鎂水泥具有強度高、硬化快、有彈性表面光澤度好、絕熱、隔音和制備工藝過程簡單等特點,但未實現大規模生産。

6.食用氯化鎂

食品級氯化鎂又名水氯石,化學式MgCl2?6H2O,分子量203。白色結晶體,呈柱狀或針狀,有苦味。易溶于水和乙醇,在濕度較大時,容易潮解,116~118℃熱熔分解。氯化鎂别名鹵片、鹽鹵,是以水氯鎂石或直接用制鹽母液為原料制成。食用氯化鎂可作為食品添加劑用于豆類制品生産中,作為穩定劑或凝固劑,少量食用對人體無害。

氯化鎂晶體不同制備方法探讨(氯化鎂廠家介紹氯化鎂的制備方法和制備工藝)3

咖啡色氯化鎂

7.氯化鎂型融雪防塵劑

氯化鎂型融雪防塵劑具有較強的融雪、化冰、抑制粉塵的性能,極易溶于水,易潮解,溶解時伴有高溶解熱。氯化鎂型融雪劑是目前融雪劑市場上使用最為廣泛的産品之一。

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