第10卷第6期 2010年12月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering 氨络合法制备无水氯化镁工艺
闫岩2，卢旭晨"，王体壮，夏朝阳，欧腾蚊
(6000106101中1）
Vol.10 No.6 Dee. 2010
摘要：采用氨络合法，以菱镁矿为原料制备出了高纯无水MgCl2，研究了温度、反应时间、初始浓度对制备工艺关键步骤的影响.结果表明，菱镁矿粉在750C下锻烧2h生成高活性MgO：活性MgO与NH,CI在乙二醇中氟化反应的最佳温度应控制在130~150℃，该反应的表观活化能为40.7kJ/mol；MgClz-6NHs的最佳反应结晶温度约为15C， MgCl-6NH；晶体是白色正八面体，初始浓度、温度等显著影响晶体质量；MgClz-6NH;的热解过程可分为55~97,97~182 和182~297℃三个阶段，每个阶段脱去2个氨分子
关键词：氨络合法：菱镁矿：无水氯化镁；六氨氯化镁
中图分类号：TQ115 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)06-1143-05
2实验
高纯无水MgCl2是电解法炼镁的关键进料.依据原料和工艺不同，无水MgClz的制备方法主要有4种：(1) HCI气体保护下水氧镁石(MgCls-6H;O)脱水2],该法存在的主要问题是HCI是腐蚀性气体，高温下会引起设备严重腐蚀，且副反应只能抑制，并不能完全防止，影响产品纯度：(2)菱镁矿(主要成分是MgCO,)缎烧、氯化(3) 菱镁矿高温缎烧生成MgO，MgO高温下与氟气反应生成无水MgCl2.该方法需大量氯气，因此安全和环境污染是较突出的间题，现很少采用：(3)复盐法[4,5)，水氟镁石与NHCI可形成氨光卤石，氨光卤石分步脱水、脱胺即可得到无水MgClz.脱水过程中少量MgClz不可避免地发生水解，导致产品纯度不高.脱氨过程中，NHCI 分解放出HCI和NH,等腐蚀性气体：(4)氨络合法[6-9，该法具有工艺条件温和、产品纯度高、废弃物排放少、易规模化生产等优点，是制备高纯无水MgCl2的先进工艺
水氯镁石和菱镁矿都可作为氨络合法制备无水 MgCl2的原料现有以菱镁矿为原料的工艺中，首先将菱镁矿粉用盐酸浸取、蒸馅脱水，得到MgCl醇溶液，然后再通氨络合制备MgCl26NH本工作中，首先将菱镁矿熳烧成活性MgO，活性MgO在乙二醇溶液中与 NH4CI反应得到MgClz乙二醇溶液(10)，然后再通氨络合制备MgCl-6NHMgCl2-6NH，是氨络合法制备无水 MgCl2的关键中间体.本工作实验优化了菱镁矿嫂烧制备活性MgO的反应条件和活性MgO在乙二醇溶液中的浸取及其动力学，深入研究了MgCl2-6NH的反应结晶过程和热解过程，为过程放大提供理论基础和工艺指导，
2.1原料与试剂
菱镁矿(MgCO；纯度>98%)由辽宁省海城市牌楼镁矿有限公司提供.氯化铵(AR，>99.5%)、乙二醇(AR)、无水乙醇(AR，>99.8%)、EDTA(AR)、指示剂(AR)、单组分无吡卡尔费休液（AR)等均购自北京化学试剂公司.氨气(>99.999%)购自北京特种气体研究所龙湾电实验厂，
2.2实验装置与分析仪器
实验装置主要包括马弗炉、氯化反应器(500mL三嘴圆底烧瓶)、超级恒温油浴、反应结晶器、低温恒温槽、间歇蒸馏塔、洗涤器等.工艺流程如图1所示
Magnesite 4 Calcination + ActiveMgo
NHCI(CH,OH) 4
Distillization
+
Chlorination
Complexation MgCl-6NH,
Thermal decomposition
+ MgCl
图1氨络合法工艺流程示意图
NH
Fig.1 Schematic diagram of ammonia complexation method
收稿日期：2010-10-09，修回日期：2010-11-24
作者篇介：闫岩(1973-)，男，河南省夏邑县人，博士研究生，助理研究员，化学工程专业；卢旭展，通讯联系人，Tel:010-82548489，
E-mai: xciu@home.ipe.ac.cn 万方数据