论文部分内容阅读
本学位论文针对盐湖镁资源开发利用的需要,研究利用盐湖中丰富的水氯镁石资源制备作为电解法生产金属镁的电解料无水氯化镁的关键技术。针对世界上广泛关注并积极研究开发的、但在国内起步较晚、研究很少的新技术—氨络和沉淀热解法(简称氨法)进行研究。重点进行国外研究较多的、具有良好的工业应用前景的三种工艺中若干问题的研究,包括氯化镁氨合物制备的工艺条件,氯化镁氨合物沉淀的热分解过程和机理以及工艺条件;探索研究其他有机胺与氯化镁的反应行为及其作为气体氨的替代物应用于氨法脱水工艺中的可能性;研究用氨法工艺从光卤石制备无水氯化镁和商业可应用的氯化钾的可能性。具体研究内容和结果如下: 1.研究以乙二醇、甲醇、水为溶剂的三种氨法工艺制备氯化镁氨合物的工艺条件,采用Sheehan等提出的方法分别在乙二醇、甲醇、水溶液中通氨气沉淀氯化镁氨合物,采用XRD、化学分析对沉淀产物进行鉴定。实验结果表明,在乙二醇中经过真空分馏除水后可以得到高纯度的六氨合氯化镁沉淀,但必须在比专利报道更低的温度下进行反应。沉淀体系的温度、无水乙二醇-氯化镁溶液的黏度(温度决定)对沉淀产物都有影响:温度过高时,氯化镁发生醇解,沉淀物的X-射线衍射图中有明显的NH4Cl的衍射峰;而黏度太大时,会有MgCl2·2NH3·2C2H4(OH)2生成,并在适当的条件下制得了单一的MgCl2·2NH3·2C2H4(OH)2物相。在甲醇溶液中,研究在不同水含量的甲醇-水-氯化镁溶液中氨化反应产物与反应条件的关系。实验结果表明,在文献报道的条件下不能得到氯化镁氨合物;在0℃以下可得到主要为氯化镁六氨合物的沉淀物,但其中水解产物明显存在;另外甲醇-水-氯化镁体系中的水含量越高,越不利于六氨合氯化镁晶体的形成。在乙二醇、甲醇溶液中,制备氯化镁氨合物的温度低于文献报道温度的原因可归结为高原低气压的影响。在水溶液中,使用氨气不能得到氯化镁氨合物,该实验证明文献中要求在液氨水溶液中制备氯化镁氨合物是在水溶液中制备该目标化合物的必要条件。 2.采用DTA/TG,结合XRD和化学分析研究前面实验中得到的六氨合氯