光卤石和氯化镁混合一起能高温脱水么?

卤粉;卤片;氯化镁;水氯化;工业卤片;二氯化镁;龙胆紫R;块状氯化镁;片状氯化镁;无水氯化镁

氯化镁性质、用途与生产工艺

化学式MgCl2。常见的是六水合氯化镁,又称水氯镁石,它的化学式为MgCl2·6H2O,式量203.30。晶体为无色易潮解的单斜晶体,有苦咸味。密度1.569g/cm3,熔点118℃(分解),极易溶于水和乙醇。高于170℃时生成碱式氯化镁和氯化氢。600℃时分解生成氧化镁和氯化氢。
无水氯化镁是白色有光泽六方晶体,极易潮解。无嗅。有苦味。相对分子质量95.22。密度2.32g/cm3,熔点714℃,沸点1412℃,微溶于丙酮,溶于水、乙醇、甲醇、吡啶。在湿空气中潮解并发烟,在氢气的气流中白热时则升华,极易溶解于水同时剧烈放热。

往制盐副产盐卤经加硫酸脱溴后,用石灰中和,使生成的硫酸钙沉降下去,把上部澄清液加热浓缩使其生成沉淀,分离沉淀后将溶液冷却,即有光卤石[KCl·MgCl2·6H2O]结晶出来,分离结晶后将母液加热、浓缩、冷却,就析出氯化镁结晶,经分离、脱水得六水合物成品。
将六水合物氯化镁在干燥的氯化氢气流中加热脱水可生成无水氯化镁,或将氯化镁和氯化铵的复盐NH4Cl·MgCl2·6H2O加热、脱水而成。在制造金属钛的过程中可副产无水氯化镁。

氯化镁主要用于制金属镁,用做消毒剂、灭火剂、冰盐冷冻剂,也应用于陶瓷、纺织、造纸等工业。氯化镁溶液跟氧化镁按一定比例混合,俗称镁氧水泥,质坚硬耐磨,如加入木屑、刨花做填料可制成人造大理石、刨花板等。将氯化镁跟镁砂混合,可做炼钢炉衬里。海水及盐卤中均含氯化镁。用氧化镁或菱苦土跟盐酸反应可制得。
海水含氯化镁0.32% (质量),是目前生产氯化镁的主要原料。地下咸水也是生产氯化镁的重要资源。亦可由菱镁矿(MgCO3)与盐酸反应而制得。主要用于制镁工业。电解氯化镁和氯化钾混合物熔体,镁离子在阴极放电析出镁。1982年统计,世界电解镁的原料(氯化镁)1/3多来自海水。氯化镁易吸湿,纺织业用它填充织物以保持棉花的湿度而使其柔软,每年用量以万吨计。氯化镁在水中溶解度为54.2克/100毫升,与冰混合用作冷冻剂。氯化镁溶液与氧化镁混合所得稠浆数小时后凝成固体,称镁质水泥,坚硬耐磨并易于磨光,用于补牙;在凝固前与木屑、锯末等混合,用于制桌面、地板等;亦可用于制造砂轮及用作粘合剂。此混合物凝固原理是形成—Mg—O—Mg—O—Mg—型长链,而以OH-或Cl原子为链的末端。
氯化镁用作粒状化肥和棉花脱叶剂的原料; 树脂盐析促进剂;糖结晶促进剂;高浓度水溶液可使冰点大大降低(21%时为-30℃),可用作冷冻剂及公路防结冰剂;低温用消泡剂、灭火剂、消毒剂;陶瓷原料;造纸填料;太阳能设备的蓄热体;废水处理时的絮凝剂;我国GB2760—96 规定可用豆制品的凝固剂;脱水剂;废气中氯化氢气的吸收剂,采用石灰法吸收二氧化硫时的添加剂,可改善吸收效果;食品添加剂,作为矿物质补充剂、日本清酒发酵助剂、肉类食品组织改进剂、运动员饮料;人工海水添加剂;医药用作输液及人工透析液;建筑材料及电炉修补材料;电解熔融生产金属镁的原料;有机反应催化剂;镁水泥原料;羊毛精制剂。

氯化镁(magnesium chloride),化学式MgCl2。该物质可以形成六水合物,即六水氯化镁(MgCl2·6H2O),它包含了六个结晶水。工业上往往对无水氯化镁称为卤粉,而对于六水氯化镁往往称为卤片、卤粒、卤块等。
氯化镁用途可分为三个方面:工业级、食品级和医药级。

  • 用作道路化冰融雪剂,化冰速度快,对车辆腐蚀性小,对土壤破坏性小。其液态形式可以用于道路防冻措施。在冬季降雨前,它常被喷洒在路面上防止道路结冰。因此,可以起到防止车辆打滑,确保道路安全的作用。
  • 氯化镁控制粉尘,它能够吸收空气中的水分,因此可以用在尘土飞扬的地方,把粉尘压制到地板上,从而防止小尘埃粒子在空气中扩散。常用于挖掘场所,室内运动场馆,马场等。
  • 储藏氢,这种化合物可以用来储存氢气。一个氨分子具有丰富的氢原子。氨可以被固体氯化镁表面吸收。轻微加热就可以从氯化镁释放氨,并通过催化剂得到氢气。
  • 这种化合物可以用于制造水泥。由于其不可燃特性,经常用于各种防火设备。纺织和造纸工业也充分利用这一点。
  • 氯化镁在化妆品和护肤品里作黏性控制剂使用。
  • 洗涤剂里的柔软剂和固色剂。
  • 工业级氯化镁是一种天然脱色剂,对活性染料的脱色有很大作用。
  • 硅胶制品的添加剂,氯化镁改性硅胶可以使吸湿性能明显增加。
  • 污水处理中微生物的营养剂(能促使微生物的活化)。
  • 墨水中粒子的保湿剂和粒子的安定剂,提高颜色的鲜明度。
  • 彩色粉的保湿剂和粒子安定剂,提高颜色的鲜明度。
  • 抛光陶瓷的添加剂,能提高表面光泽和强化硬度。
  • 集成电路板表面绝缘涂料的原料。
  • 氯化镁可作为豆腐凝固剂,特点是做出的豆腐嫩滑有弹性,而且豆香味很浓。
  • 豆干、油豆腐的蛋白质凝固剂,做出来的豆干和油豆腐不易破碎。
  • 除水剂(用于鱼糕,用量0.05%~0.1%)
  • 组织改进剂(与聚磷酸盐类合用,作为鱼糜虾糜制品的弹性增强剂),因苦味较强,常用量小于0.1%;
  • 矿物质强化剂,用在健康食品、健康饮料。氯化镁还是婴儿配方奶粉的组成部分。
  • 此外在食盐、矿泉水、面包、水产保鲜、瓜果蔬菜等行业的生产加工过程中都得到了广泛的应用。在食品加工过程中,也能作为固化剂、膨松剂、蛋白凝固剂、除水剂、助酵剂、组织改进剂等使用。也作为营养强化剂;呈味剂(与硫酸镁、食盐、磷酸氢钙、硫酸钙等合用);小麦粉处理剂;面团质量改进剂;氧化剂;鱼肉罐头改质剂;麦芽糖化处理剂。
  • 由于含有丰富的镁,因此是最有效的营养补品。有药片和胶囊等形式。镁是身体各种机能不可缺少的元素。它有助于加强骨骼和牙齿,防止血液凝结。采取适当剂量可以预防严重疾病,如心脏病,骨质疏松等。
  • 胃癌药的构成原料,对胃黏膜有一定的保护作用。
  • 人工海水的必备原料之一。
  • 浴盐的原料之一,能起到发汗的作用。
  • 对哺乳动物有一定的麻醉和镇定作用。
  • 氯化镁可以扰乱肠胃,泻药里含有氯化镁成分。

在冶金工业中,六水氯化镁用作耐火材料和砌炉壁的粘合剂,是生产二号熔剂和冶炼金属镁的原料。在化学工业中是生产各种镁盐的原料。在食品工业中是蛋白质凝固剂,生产豆制品。在建筑工业中,是生产镁水泥原料,在冬季施工时用作防冻剂。在农业中,可用以生产棉花脱叶剂。此外,六水氯化镁还可用作煤矿防火剂、公路防尘剂、稳定土壤。
氯化镁水溶液俗称卤水。工程上主要用作调制镁质、镁铬质耐火泥浆,为湿砌镁质和镁铬质耐火砖砌体用的接缝材料。此外还用作镁质捣打料的结合剂以及调制氯氧镁胶凝材料 (习称镁水泥)。
市售氯化镁为固体状态(称卤块),主要成分为水合氯化镁,含氯化镁45~50%,还含有硫酸镁、氯化钠等杂质。使用时,应先将卤块放在容器中,加入净水,并加热熔化,使其达到所要求的密度的水溶液后方能使用。
氯化镁及其溶液本身并不具有胶凝性,只是当采用氯化镁溶液调制碱性材料时,溶液与MgO反应生成Mg(OH)2和氯氧镁水合物 (化学通式为 mMgO·MgCl2·nH2O)才具有胶凝性。水化产物凝胶并逐渐再结晶化生成细小晶粒,使MgO—MgCl2—H2O系统硬化并获得强度。在常温下,硬化体强度的增长主要依赖水分蒸发,采取烘烤措施,加速干燥,有利于提高硬化强度增长速度。

1,以金属镁或氧化镁为原料,在炭(或一氧化碳)存在下,通入干燥氯气,可制得无水氯化镁。
2,将六水合氯化镁和氯化铵混合,加入少量水,稍加热,使其溶解,在搅拌下加热浓缩,析出白色结晶,冷却后,将白色结晶粉碎,即可制得氯化铵合氯化镁一水合物(MgCl2·NH4Cl· H2O)。再在减压下加热,在200℃下脱水,再升温至300~400℃,氯化铵升华,在升华中分解,俟氯化铵全部升华完毕后,剩余物在干燥气氛中迅速取出,并密封,即可制得无水氯化镁。
3,直接从海水中提取氢氧化镁后,再将氢氧化镁进行氯化,可制得六水氯化镁。
4,用盐酸分解碳酸镁,可制得无水氯化镁。
5,以采盐后的卤水为原料,浓缩成光卤石溶液(KCl·MgCl2·6H2O),除去氯化钾,再浓缩,过滤,冷却,结晶,通入氯气,重复上述操作,直到无钾离子、钠离子、溴、二氧化硫等杂质为止,可制得六水氯化镁。
6,用盐酸处理氧化镁,可制得六水氯化镁。
参考资料:安家驹 主编;包文滁,王伯英,李顺平 合编.实用精细化工辞典.

溶解性 极易溶于水,易溶于乙醇。按OT-42方法测定。

准确称取试样约0.5g,加水50ml和氯化铵2g,溶解后加8一氧化喹啉试液(TS-l65)20ml,在搅拌下加入浓氨试液(TS-14)8ml,混合后在60~70℃下加热10min,然后静置4h以上,产生的沉淀用砂芯玻璃漏斗(G3号)过滤,用温热的1%氨液洗涤滤渣,滤渣连同玻璃漏斗在110℃下干燥3h,称重得8一氧化喹啉化镁[Mg(C9H6NO) 2?2H2O]的量(S),然后按下式求取氯化镁含量(B):

系无色、无嗅的小片、颗粒、块状式单斜晶系晶体,味苦。有二水盐和六水盐两种。二水盐呈白色吸水性小颗粒。无水盐为无色潮解性片状或结晶。常温时为六水盐,含水量可随温度而变化,100℃时失去2分子结晶水,110℃时放出部分盐酸气,高温下分解成含氧氯化镁。相对密度1.569,水溶液呈中性(pH值为7.0)。极易吸潮。极易溶于水(160g/100ml,20℃),溶于乙醇。
无水氯化镁为无色六方晶系结晶,相对密度2.177,熔点708℃。

固化剂;营养强化剂;呈味剂(与硫酸镁、食盐、磷酸氢钙、硫酸钙等合用);日本清酒等的助酵剂;除水剂(用于鱼糕,用量0.05%~0.1%);组织改进剂(与聚磷酸盐类合用,作为鱼糜制品的弹性增强剂)。因苦味较强,常用量小于0.1%。

用于制金属镁、消毒剂、灭火剂、冷冻盐水、陶瓷,并用于填充织物、造纸等方面;固化剂;营养强化剂;呈味剂(与硫酸镁、食盐、磷酸氢钙、硫酸钙等合用);日本清酒等的助酵剂;除水剂(用于鱼糕,用量0.05%~0.1%);组织改进剂(与聚磷酸盐类合用,作为鱼糜制品的弹性增强剂)。因苦味较强,常用量小于0.1%。

由海水制盐时的副产物卤水,经浓缩成光卤石(KCl.MgCI?6H2O)溶液,冷却后除去氯化钾,再浓缩、过滤、冷却、结晶而得。
氧化镁或碳酸镁用盐酸溶解、取代而得。
无水氯化镁由氯化镁铵加热脱氨而得。

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本发明涉及无机化工工艺技术领域,具体地说,是一种氯化镁中微量杂质的脱除方法。

我国镁资源储量丰富、品种齐全、分布广泛,已探明矿物储量-菱镁矿31.45亿吨、白云石40亿吨、氯化镁31.43亿吨、硫酸镁16.73亿吨。其中察尔汗盐湖以氯化镁储量集中(16.5亿吨)、品位纯净著称于世。我国盐湖众多、资源丰富,仅察尔汗盐湖就储有氯化钾1.45亿吨、氯化镁16.5亿吨,估计保有储量潜在经济价值达16.5万亿元以上。特别是氯化镁储量仅次于死海,居世界第二位,是我国最大的氯化物型钾镁盐矿床,具有储量大、品位高、类型全、分布相对集中、资源组合好等特点,具有广阔的开发前景。

在察尔汗盐湖的开发过程中,盐湖卤水经盐田滩晒分别析出氯化钠、光卤石、水氯镁石等晶体物质。以光卤石为原料生产氯化钾,会排放大量水氯镁石,多年的排放积累严重影响到察尔汗盐湖的卤水成分平衡,现已影响到部分企业的光卤石生产,当地称其为“镁害”。另一方面,氯化钾生产工艺废弃的水氯镁石,其质量上乘,所含杂质较少,若将氯化镁中的杂质除去,会得到高品质的优质氯化镁,这样的氯化镁既可以作为电解镁的优质原料,也是制作高品质氢氧化镁的优质原料,达到了盐湖地区镁资源的综合循环利用,实现了循环经济。

电解镁工业对进料氯化镁的纯度要求较高,特别是SO42-、Fe2+、B3+等对电解有害杂质的含量要求必须在一定的含量之下。因为在氯化物熔体中,SO42-会和镁组成MgSO4和金属镁发生反应,生成MgO和SO2,造成金属镁的损失,同时生成的氧化镁对电解反应有害,会造成电流效率严重降低。根据衡算,每公斤SO42-离子,消耗0.25~0.75kg镁,并相应生成0.8~1.6kg氧化镁。铁是镁电解过程中最为有害的杂质之一,铁离子可以是Fe2+和Fe3+,在阴极上Fe3+还原为Fe2+,而在阳极上Fe2+氧化成Fe3+。Fe2+和Fe3+离子在阳极与阴极上周而复始的进行氧化和还原,造成电流的无益消耗,因而即使是少量的铁杂质,也会导致电流效率的大幅度降低。水氯镁石和卤水中常含有硼化合物,电解质中硼含量达0.001~0.002%时就会使阴极钝化,镁珠分散而不易汇集,即使向电解质中添加CaF2,镁的汇集效果也不好,电流效率下降5~40%。

同时,通过净化处理。可以为氯化镁制备系列镁基化合物材料提供合格原料。

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种氯化镁中微量杂质的脱除方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种氯化镁中微量杂质的脱除方法,其特征在于,具体步骤为:

(1)将氯化镁进行预晒、蒸发、浓缩和结晶,得到一次结晶的氯化镁,实现杂质硼、硫、铁净化分离;

所述的微量杂质元素主要为硫、铁、硼三元素;硫主要以硫酸根的形式;铁离子通过氧化反应将二价铁离子氧化为三价离子;硼主要以B(OH)4-的形式存在;

所述的杂质净化分离方式为自然蒸发结晶、变温结晶、变温蒸发结晶中的一种。

(2)得到的氯化镁进行固液分离;

所述的固液分离方式为离心分离、过滤分离、自然沉降分离中的一种;

(3)固液分离过程需要用洗涤液进行洗涤,洗涤液采用静置后氯化镁溶解得到,洗涤液为饱和氯化镁溶液;

(4)洗涤后的固体氯化镁进行溶解,得到饱和氯化镁溶液;

(5)在得到的溶液中加入复合药剂,复合药剂为沉淀剂,氧化剂和絮凝剂组成;

所述的氧化剂为NaClO、KMnO4、HClO、Cl2中的一种或者几种组合;优选为为HClO或者Cl2;

所述的絮凝剂为药剂Fe(OH)3、FeCl2、FeCl3中的一种或者几种组合;

(6)加入的反应复合药剂与杂质离子量的摩尔比为0.5∶1~5∶1,停留时间10~600min;通过反应结晶过程脱除硫元素杂质;通过氧化剂进行氧化反应,将二价铁离子氧化为三价铁离子,三价铁离子通过沉淀脱出,清除铁元素杂质;产生的氢氧化铁与加入的絮凝剂一起,对杂质硼元素进行吸附脱除;

(7)再次进行固液分离;得到合格的氯化镁溶液;

所述的分离方式为离心分离、过滤分离、自然沉降分离中的一种。

与现有技术相比,本发明的积极效果是:

(1)本发明的原料来源广泛,既解决了镁害的问题又充分的利用了镁资源,可以得到S≤10ppm,Fe≤5ppm,B≤3ppm的高纯度氯化镁;

(2)本发明的用途广泛,所得的高纯度氯化镁可以作为电解镁和高纯氢氧化镁及其他镁基化合物的优质原料;

(3)本发明操作条件温和,较易实现,基本都是在常温常压下操作,不涉及极端条件;

(4)本发明的工艺流程简单,操作方便,成本低,不需要特殊的设备,易于产业化。

以下提供本发明一种氯化镁中微量杂质的脱除方法的具体实施方式。

取氯化镁饱和卤水20公斤,其中B3+含量260ppm,SO42-含量为1200ppm,Fe2+含量为24.5ppm,经过预晒、蒸发、浓缩和结晶,得到固液相混合物通过自然沉降分离,得到固体相,再用饱和氯化镁溶液将固体相进行洗涤,洗涤后得到氯化镁固体,用去离子水溶解到饱和氯化镁溶液,加入BaCl2、KMnO4、Fe(OH)3分别为杂质含量的50%,经过10分钟反应,得到浑浊液体,将液体进行离心分离,得到的清夜,最终得到SO42-含量为2.8ppm,Fe2+含量为4.5ppm,B3+含量为1.9ppm的高纯度氯化镁。

取氯化镁饱和卤水25公斤,其中B3+含量250ppm,SO42-含量为1000ppm,Fe2+含量为22.5ppm经过预晒、蒸发、浓缩和结晶,得到固液相混合物通过自然沉降分离,得到固体相,再用饱和的氯化镁溶液将固体相进行洗涤,洗涤后得到氯化镁固体,用去离子水溶解到饱和氯化镁溶液,加入CaCl2、Cl2、FeCl3分别为杂质含量的5倍,经过600分钟反应,得到浑浊液体,将液体进行离心分离,得到的清夜,得到SO42-含量为2.2ppm,Fe2+含量为3.7ppm,B3+含量为1.8ppm的高纯度氯化镁。

取氯化镁饱和卤水40公斤,其中B3+含量190ppm,SO42-含量为980ppm,Fe2+含量为19.5ppm经过预晒、蒸发、浓缩和结晶,得到固液相混合物通过自然沉降分离,得到固体相,再用1mol/l的氯化镁溶液将固体相进行洗涤,洗涤后得到氯化镁固体,用去离子水溶解到饱和氯化镁溶液,加入CaCO3、O2、FeCl2分别为杂质含量的100%,经过300分钟反应,得到浑浊液体,将液体进行离心分离,得到的清夜,得到SO42-含量为1.9ppm,Fe2+含量为4ppm,B3+含量为1.9ppm的高纯度氯化镁。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

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