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目前，我国大部分企业采用的是氨法制备氢氧化镁。沉镁溶液形成了含氨、氯化镁、氯化铵的复杂体系，对该体系的深入研究，可以为改善工艺和设计更合理工艺条件提供基础，然而这方面的热力学研究还很少。 本课题采用25℃下氨法制备氢氧化镁，选定NH4Cl-MgCl2-H2O,NH4Cl-NH3-H2O两个三元体系和NH4Cl-MgCl2-NH3-H2O一个四元体系，研究氯化铵在这三个体系中的溶解度随氨浓度和氯化镁浓度的变化规律;研究四元体系中氢氧化镁形成的条件和形成区域，为水氯镁石氨法生产氢氧化镁，并利用水氯镁石溶析氯化铵提供热力学数据。在实验的基础上，对上述三个体系的化学平衡和相平衡，建立热力学模型。具体结果如下: 1、氯化铵溶解度的研究:选择NH4Cl-MgCl2-H2O、NH4Cl-NH3-H2O两个三元体系以及NH4Cl-MgCl2-NH3-H2O一个四元体系，测定了氯化铵在这几个体系的溶解度，确定了氯化铵溶解度随氨、氯化镁浓度的变化规律。同时发现(1)当氯化镁初始含量小于10％时，通氨的全程中都没有氢氧化镁生成。(2)在高氨的氯化铵饱和溶液中氢氧化镁不容易析出，因此氯化镁在氯化铵饱和溶液中存在一个很宽的稳定范围。 2、氢氧化镁的生成区域:针对NH4Cl-MgCl2-NH3-H2O四元体系来说，从两方面进行研究:一、在含氯化镁的氯化铵饱和溶液中通氨，研究氢氧化镁的析出规律和形成区域。二、根据上述高氨溶液氢氧化镁不析出的特点，在高氨溶液中加入水氯镁石，在此过程中(1)由于水氯镁石的溶解和稀释作用使氨浓度降低，致使氢氧化镁析出;(2)氢氧化镁的析出使氯化铵浓度提高，(3)当达到氯化铵饱和时，液相点也进入氯化镁稳定区域，此时氢氧化镁不再析出;(4)继续加入水氯镁石，使饱和的氯化铵析出。 3、基于以上两点，制定了氢氧化镁与氯化铵联产的技术方案:即配制氯化镁初始浓度为1.29mol/L的NH4Cl-MgCl2-H2O体系，通氨至饱和，再加水氯镁石生产氢氧化镁至最后溶析氯化铵的阶段，最终固液分离，母液循环使用。 4、热力学模型:本课题组通过对NH4Cl-MgCl2-NH3-H2O体系溶液化学的研究，将活度系数表达为化学贡献和物理贡献两个部分。其中化学贡献是在了解了溶液的化学构成和化学反应过程，建立了溶液化学平衡模型来表达;而物理贡献则采用目前广泛采用的Pitzer模型，并对其在表观浓度与真实浓度、混合溶剂等方面进行适应性改变，从而获得了适合于这种即有混合电解质、又有混合溶剂，且化学反应非常复杂的复杂体系的热力学模型。模型参数通过二元和三元体系获得，对本研究所测得氯化铵在四元的溶解度具有很好的预测效果。