鹵水制氧化鎂

時間：2023-03-24 14:27:41來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

鹵水制氧化鎂

[db:作者] / 2023-01-03 00:00

[物化性質(zhì)]輕質(zhì)氧化鎂又名苦土，是白色輕質(zhì)疏松粉末，在25℃下的密度是3.58g/cm3，熔點2852℃，沸點3600℃，無臭、無味、無毒。暴露在空氣中極易吸收水分和二氧化碳，逐漸轉(zhuǎn)化成酸式碳酸鎂。難溶于水，不溶于醇，溶于酸或銨鹽溶液中，溶于稀酸中生成相應(yīng)的鎂鹽溶液。有高度耐火絕熱性能。經(jīng)1000℃以上高溫灼燒，可轉(zhuǎn)化為晶體；溫.度升高至1500℃以上時，則成死燒氧化鎂或燒結(jié)氧化鎂。

[制備方法]輕質(zhì)氧化鎂的制備主要有鹵水制法和固體礦制法兩種。

(1)鹵水制氧化鎂

由鹵水或水氯鎂石制備氧化鎂的方法主要有石灰法、碳銨法、氨法、純堿法、水氯鎂石直接熱解法等。

①石灰法將氯化鎂溶液與煅燒石灰石(或白云石)灰乳反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，煅燒得氧化鎂，實驗原理如下：

工藝流程如圖4-5所示。

②碳銨法

a.方法一，碳酸氫銨(或二氧化碳與氨)同氯化鎂溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鎂，經(jīng)煅燒分解成氧化鎂，工藝流程如圖4-6所示。

圖4-5 由水氣鎂石石灰生產(chǎn)氧化鎂工藝流程

圖4-6 碳銨法制取氧化鎂和氯化銨的工藝流程(一)

b.方法二將海水制鹽后的母液(鎂離子含量在50g/dm3左右)在除去雜質(zhì)后與碳酸氫銨按適宜比例相混合，進行沉淀反應(yīng)，再經(jīng)離心脫水、烘干、煅燒、粉碎分級、包裝，即得輕質(zhì)氧化鎂成品。反應(yīng)方程式如下所示:

5MgCl2+10NH4HCO3+H2O→4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+10NH4Cl+6CO2↑

4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O→5MgO+4CO2↑+6H2O

工藝流程如圖4-7所示。

圖4-7 碳銨法制取氧化鎂和氯化銨的工藝流程(二)

③氨法將水氯鎂石(或老鹵)與液氨(或氨水)加入晶種沉鎂，沉淀經(jīng)洗滌、烘干、煅燒得到氧化鎂產(chǎn)品，工藝流程如圖4-8所示。

此法沉鎂效率可達80%～85%，氨轉(zhuǎn)化率可達80%，產(chǎn)品中氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99%以上，副產(chǎn)的NH4Cl可作為化肥化工原料，且無工業(yè)三廢，基本無環(huán)境污染。如在沉鎂過程中添加特殊晶種核心，可生產(chǎn)超細氧化鎂、磁性氧化鎂及空氣氧化鎂。

圖4-8 氨法制備氧化鎂工藝流程

圖4-9噴霧法工藝流程

④純堿法將鹵水與純堿反應(yīng)，生成堿式碳酸鎂沉淀，洗滌、脫水后再經(jīng)850℃煅燒，冷卻、粉碎，制得氧化鎂。此法制得的氧化鎂產(chǎn)品純度高，工藝簡單，能耗小，但使用純堿會使成本過高。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

⑤水氯鎂石直接熱解法含水氯化鎂在空氣(或熱氣流)中加熱，隨著溫度升高能逐步失去結(jié)晶水。反應(yīng)方程式如下：

MgCl2·6H2O→MgO+2HCl+5H2O

該法工藝流程簡單，不需消耗任何輔助原料，使生產(chǎn)成本降低，更易實現(xiàn)鎂的高值化和產(chǎn)業(yè)化。現(xiàn)行方法主要有噴霧法和沸騰爐法2種。

a.噴霧熱解法將鹵水直接噴入熱分解反應(yīng)爐中進行熱分解，煅燒后得粗氧化鎂，多次水洗除去未完全分解的可溶性氯化物，粗氧化鎂完全水化生成Mg(OH)2，煅燒至輕質(zhì)氧化鎂。該工藝的熱解時間短，生產(chǎn)成本較低，但回收率比較低，氯化氫尾氣腐蝕性強，對設(shè)備的要求很高，而且對氯化氫尾氣的吸收和濃縮有很大的難度。其工藝流程如圖4-9所示。

b.沸騰爐熱解法將原料經(jīng)沸騰爐脫水，熱解和焙燒，產(chǎn)品由出料管自動溢入集料罐儲存。沸騰爐爐體散熱較大，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)母魺岜卮胧┎拍茌^低散熱，提高爐子的有效熱利用率。工藝流程如圖4-10所示。

圖4-10 沸騰爐熱解法工藝流程

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