氯化镁水合物脱水制取无水氯化镁的理论研究.pdf

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氯化镁水合物脱水制取无水氯化镁的理论研究
李通风李成贤哈权章夏秋菊(青海盐潮镁业有限公司,青海省格尔木市816000
摘要:无水氯化镁作为一种重要的无机エ业原料,在治金、
MgC12+HO= MGOHCT+HC.11,当温度范围为304~554℃
化学、建筑、机械、食品、交通、医药、农业等行业均有广泛应用,时,水解反应最为迅速。如果温度继续升高,反应又会不同,当
至今,用于エ业生产实际,制取无水氟化镁的方法已有多种。温度在520~700℃内,发生的化学反应公变为:MgC12+H20
本文以祭尔汗盐湖的卤水通过蒸发浓缩获取的六水氟化镁为MgO+2HC1
原料,以六水氯化镁的脱水原理为反应原理,通过相关计算,理
上述反应产物 MCOHCI(碱式氯化镁随着温度的升高也会
论性地提出六水氯化镁脱水时对温度的要求范固,与此同时,进一步发生反应,当温度高于550℃C时, MCOHCI会发生如下所
说明了脱水时氯化氢气体的输入量,实际工业生产时可以此示的反应
为鉴。
MOOHCIMG0+HCI
关鍵词:氯化镁水合物;脱水;制取;无水氯化钱;理论研究3脱水温度控制
1氯化镁水合物、转化温度
当脱水温度达到180~200℃时,水解反应就会逐渐开始进
氯化镁溶于水后,会形成多种不同结晶水分子数的水合行,温度升高时,水解反应速度增快。所以在六水氯化镁脱水
物。将氯化镁水溶液蒸发、浓缩,溶液达到饱和后,再进行加热,过程中,脱水温度必须控制在200℃以下,在这个温度范围内
就会过饱和,析出晶体氯化镁。但是,需要注意的是,不同温度范水解程度不大,六水氯化镁部分脱水,生成MgC12?1.5H20
围内,蒸发、浓缩产生的品体氯化镁是不同的,具体如下表:
MgC2HO。若持续加热,生成的碱式氯化镁会发生上述三种
氯化镁水合物的温度范围
水解反应,进一步得到氧化镁和氯化氢。
温度范围℃
析出晶体
为了使六水氯化镁达到既能脱掉全部水分,又不发生水解
反应的目的,必须使上述反应向左逆反应的方向进行。逆反应
16.8--3.4
存在化学平衡,逆反应的反应方向山平衡常数决定,在这两反
1.4~-116.7
Ngci: 6H2O
16.7~181.5
Afgcl, 4I1 0
应中具体为气相中氯化氢和水蒸汽的分压比值。
181.う~240
Mgcl: 2H O
平衡常数与温度有关,在温度持续变化的同时,MgC2+
240
MxCI,·H-O
H0- Mgohcl+Hcl1和 Me(I2+H.0=Mg0+2HC11这两个反应
从上表可以看出,不同温度范围内,存在的氯化镁水合物式的平衡条件也会发生变化
是不同的,基本规律是:随着温度的升高,氯化镁水合物中的含
水量是呈下降趋势的。与此同时,从表中也可分析出,一种水
合物可以在特定的温度(转化温度)下,突变为另外一种水合
六水氯化镁脱水过程中,反应平衡条件被破坏,它的水解
物。例如,从MgC14H0到MsCL1·2H10的转化温度就是程度就可以得到控制。根据相关试验可以得出,在过量氯化氢
181.5℃C
的气氛中进行脱水处理,MgCl2?H2O水解程度最小
2脱水条件
Ic/ ph2o> K1
对氯化镁水合物而言,温度大于0℃时,MgC12?12H2O0和
MgC128H0会发生转化,一般会转化为MgCl2?6H2O。氯化镁水
然而在实际中,六水氯化镁脱水过程不像几个式子那么简
合物的脱水条件与气体介质中的水蒸汽的分压値直接相关,水単,就算在氯化氢充足、水蒸气量少的气気中,MgCl·H1O水解
合物上面的分解蒸汽压与介质中水蒸气的分压差值越大,脱水也不可能完全被抑制,仍会部分水解。所以,我们能做的就是
反应速度越快。一定温度条件下毎种水合物都具有一定的蒸尽力使得水解程度最低。
压力,变换规律是:温度越高,蒸汽压力越大。所以,想要使4结语
得氯化镁水合物中的水分逐步脱掉,高效的方法就是持续进行
本文以六水氯化镁为例,从理论上研究了氯化镁水合物脱
加热,以此来逐步升高温度。
水制取无水氯化镁的温度控制要求,脱水原理,以及脱水过程
MgCl26H10加热过程中发生的反应主要有如下几个:
中需要注意的问题。但是,在生产实际中,无法达到理想条件,
95-116.7℃MgC12?6H2O→MgC124H1AO+2H20
脱水过程中需要不断加入新鲜的热空气,并不断排气,无法达
135~181.5℃C.MgCl2:-4 H,O=Mgc12·2H20+2H20
到脱水平衡,因此我们的计算数据仅供参考。所以,我们要立
181.5~240℃MgC122H20=MgC12'H2O+H20
足实际,以我们能提供的脱水条件、设备条件为依据,进行试验
单看上面三个方程式,我们似乎可以预测出,进一步加热来确定有生产意义的技术条件
的结果是MdCl-H0≈MgC12+H2,水分子可以全部脱掉,其实参考文献:
试验结果并非如此,根据试验,我们发现,如果继续加热,会生
陈建军,马玉涛.水氰镁石脱水研究的进展与展望J盐
成少量氧化镁。氯化気,之所以会出现这样的结果,原因是氯湖研究,1998,6(2):92-97
化镁发生水解反应,也就是氯化镁与水发生化学反应
温度高于230℃C时,会发生如下反应:
2016年1月化ュ111