无水氯化镁产品概述及技术工艺发展趋势分析

第一节 产品定义、性能及应用特点

1、概述

无水氯化镁是无色六角晶体,比重2.325.熔点712℃.沸点1412℃.易潮解。通常状态下是以六水氯化镁形式存在，MgCl2•6H2O六水氯化镁为白色易潮解单斜晶体，有若咸味，比重1.56.熔点118℃.同时分解。失去水再升温形成氯化氢和氧化镁，溶于水和乙醇。

2、性能特点

1)用99%氯化镁做原料生产菱镁制品因纯度高杂质少不易产生泛霜、返卤、变形现象，配后的卤液清澈透明配制卤液过程中由于发生水解反应生成的六水氯化镁，可使卤液温度提升80~100℃，待温度降低到40℃时再使用。可缩短菱镁制品脱水凝固时间，尤其气温低的时候优势更明显。因价格比卤片低用量少，可降低生产运输、装卸、仓储费用。

2)勾兑卤液时应先加水后加本产品要分4、5次逐步加入每隔30分钟加一次（目的是将卤液温度降低）。要同时配合搅拌，以免热水溅出烫伤人，溶解时间要比传统卤片适当延长2至3个小时。

3）用99%氯化镁配制的卤液与传统六水氯化镁玻镁度一样。

4）用量对比：用卤片（含量43％）1000公斤等于用99%氯化镁430公斤。用卤片（含量47％）1000公斤等于用99%氯化镁470公斤。

3、应用特点

1）在化学工业中是重要的无机原料，用于生产碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁等镁化合物。

2）在冶金工业中用于生产金属镁、液氯和高纯镁砂等。

3）在建材工业中是生产轻型建材如玻纤瓦、装饰板、卫生洁具、天花板、地板砖、镁氧水泥等高层建筑用品的重要原材料。

4）在菱镁制品中可做高质镁制瓦、高质防火板、镁制包装箱、镁制装修板、轻质墙板、磨具、炉具、烟花固引剂等。

5）在其它领域内可做食品添加剂、蛋白凝固剂、融雪剂、冷冻剂、防尘剂、耐火材料等。

第二节 发展历程

中国2001年就有制取无水氯化镁方法的专利。专利包括：1)有机水合氯化镁溶液的配制；2)反应结晶耦合制备无水氯化镁的络合物；3)固液分离与洗涤；4)结晶母液和沉淀剂循环利用；5)热处理络合物中间体制备无水氯化镁。

2004年3月，青海盐湖集团和华东理工大学组建了青海盐湖镁业有限公司，启动了年产1500t无水氯化镁工业试验项目，整个项目的生产工艺全部采用了国家“十五”重大科技攻关项目成果。2005年12月，华东理工大学宣布：由于建国教授领衔的科技攻关课题组和青海盐湖镁业有限公司承担的国家“十五”重大科技攻关项目“水氯镁石先进脱水工程技术 研究 开发及低耗电解技术实验室 研究 ”通过中国有色金属工业协会组织的专家验收。

近年来中国加大了无水氯化镁方面的 研究 。据有关资料报道，中科院青海盐湖 研究 所就在此领域取得了新的进展：通过控制脱水进程的非平衡态热力学和动力学条件，有效地抑制了低水合氯化镁的水解；解决了水氯镁石流态化脱水设备的耐高温、耐腐蚀和密封性3大难题；制得的产品完全满足镁电解工业对原料的质量要求。新工艺与国内外炼镁工艺相比，具有无水氯化镁产品制造成本低，质量高，能耗低等优点。

第三节 产品技术发展现状

无水氯化镁技术指标

用水氯镁石（Mgcl2·6H2O）脱水制备无水氯化镁，然后由无水氯化镁电解制取金属镁，是目前金属镁工业发展的最理想的工艺路线。氯化镁结晶水的脱除过程极为复杂。随着六水氯化镁脱水程度的不同，可以分别产生不同结晶水含量的氯化镁（如Mgcl2·4H2O,Mgcl2·2H2O,Mgcl2·H2O）及碱式氯化镁，且脱水过程中还有部分重叠。目前已有 研究 者通过实验测定出不同温度下水氯镁石脱水过程的热分解情况。

第四节 产品工艺特点或流程

1、Dow工艺

世界许多生产厂家都采用与Dow工艺类似的方法电解海水来生产镁，主要差别在于提取无水氯化镁的方法不同。道化学公司通过在含有大量Mgcl2,nacl和Cacl2混合溶液的电解池中直接加入少量脱水氯化物来迅速脱水。挪威诺斯克希德罗公司是欧洲最主要的镁生产商，通过在干燥的氯化氢气中加热Mgcl2·6H2O来实现完全脱水。前苏联则主要采用往电解池中加入无水光卤石来脱水。最近，澳大利亚金属镁公司开发了一种制备无水氯化镁原料的全新工艺，在氯化镁溶液中加入一种称为Gylcol的物质，蒸馏脱水，然后喷雾氨生成六氨合氯化镁，接着焙烧制备高质量的无水氯化镁。

2、Farben工艺

由德国的法本工业公司首先使用，欧洲主要镁生产商挪威诺斯克希德罗公司也曾经使用过这种工艺。在该工艺中，将菱镁矿与焦炭均匀混合成团后放在竖炉内煅烧，然后进行氯化处理，生成电解用原料无水Mgcl2，通过电解法得到镁，电解副产物Cl2可以回收利用。IG电解槽结构是每个槽内有4-5个石墨电极（阳极），均匀排布于一个长方形的以耐火材料为内衬的钢壳内。每个阳极以夹层式置于两只钢制阳极中间。耐火材料隔板浸入到电解质中，将阳极产物Cl2和阴极产物Mg隔开，阻止两者间的反应。电解质的密度大于镁。通过电阻加热来控制电解质的温度。该类电解槽存在的主要问题是：由于电极间的距离被耐火材料隔板加大，电流密度下降；耐火材料受到电解质的化学侵蚀和热循环冲刷，其使用寿命大大缩短，从而使得IG电解槽的使用寿命不太理想。

3、Magnola工艺

Magnola工艺就是利用蛇纹管中的氯化镁进行电解来生产镁。采用浓盐酸浸泡石棉矿尾渣制备氯化镁溶液，通过调节J(和应用离子交换技术生产浓缩的超高纯度Mgcl2溶液，然后进行脱水和电解。也有公司利用石棉矿尾渣中的硅酸镁去制备金属镁。

第五节 国内技术未来发展趋势 分析

为解决以水氯镁石为原料电解制备金属镁的核心技术，在“十五”期间有色金属 行业 将该课题列入国家重大科技攻关项目。课题组以青海察尔汗盐湖水氯镁石为 研究 对象，在中国首次提出反应结晶耦合法水氯镁石脱水工艺，系统地开展了反应结晶耦合法脱水基础理论 研究 ， 研究 开发了具有自主知识产权的反应结晶耦合脱水技术，并成功进行工程化 研究 ，获得了质量优异的无水氯化镁，氯化镁质量分数大于98.5%，水和氧化镁质量分数均低于0.5%，为盐湖镁资源可持续发展提供了全新的技术支撑；通过对电解炼镁过程电化学 研究 、熔盐配方设计，形成了新型的五元电解质配方，降低了电解对原料无水氯化镁中氧化镁的要求，氧化镁质量分数在2%时仍能获得90%.以上的电流效率。该 研究 对降低电解炼镁成本具有重要作用。

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