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無水氯化鎂應用解析

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無水氯化鎂可由工業六水氯化鎂脫水重結晶和化工副產物兩條途徑制得。它與六水氯化鎂的性能指標見下表。 

由工業六水氯化鎂制取無水氯化鎂要經過加熱、濃縮、重結晶的反復過程,能量消耗和嚴格的工藝過程,致使無水氯化鎂的價位不低。以此為原料生產較高端的電解金屬鎂尚可考慮,若用來做氯氧鎂材料的凝固調合劑就顯得沒有必要了。更何況這種工藝制得的無水氯化鎂仍存在一定量的堿金屬氯鹽,不能說使用無水氯化鎂就不存在返鹵、泛霜的現象。 

用氧化鎂置換金屬鈦,所生成的無水氯化鎂其含量(MgCl2)理論上可達99%,而且不含堿金屬鹽(KClNaClCa鄄Cl2等)。目前菱鎂企業用此做凝固調合劑較為普遍,其原因是由于MgCl2%含量可達94%~99%節省了運輸費用,也就是說運一噸此類型的無水氯化鎂相當于運2~2.2噸的工業六水氯化鎂,而且此無水氯化鎂的價格約為600元/噸~800元/噸,比購置2~2.2噸的工業六水氯化鎂便宜,因此不少企業在使用。但是出現的問題也日益增多,解析如下: 

(1)有的企業誤認為采用無水氯化鎂可以克服氯氧鎂材料制品的返鹵、泛霜現象,這是不實之詞。若不能正確的掌握材料組成中氧化鎂與氯化鎂的正確量化反應克分子比關系,就不能合理有效地利用外加劑以及正確的工藝制度,即使應用無水氯化鎂同樣會產生返鹵、泛霜的現象。 

(2)由于此類型的無水氯化鎂是工業副產物,所以氯化鎂的含量會有波動,其波動值在92%~97%之間,使用單位必須做MgCl2%含量的分析,不能輕信供貨商的宣傳,否則會影響氧化鎂與氯化鎂反應的量化關系,造成返鹵、泛霜現象。 

(3)采用無水氯化鎂制備鹵液時,應注意將無水氯化鎂分多次加入到水中,切不可將水加入到無水氯化鎂中,否則會引起劇烈暴沸現象,造成含氯的水蒸汽,傷及人體健康。因為無水氯化鎂的溶解是一個劇烈的放熱反應,筆者在配制氯化鎂百分比濃度為19.13%(相當于21Be°的鹵液)時,將MgCl2%含量為97%的無水氯化鎂1重量份,一次性投入到4.07重量份的水中,溶解時迅速放熱,鹵液溫度可達96℃,此溫度可持續6~8分鐘,而且拌有汽化現象,汽化可持續35分鐘,水汽化損失率達9.4%,此時的鹵液MgCl2%濃度由19.13%上升到20.55%,鹵液的波美度為21.5Be°。 

也就是說無水氯化鎂配制鹵液的表現行為不同于工業六水氯化鎂的溶解行為。 

(4)使用無水氯化鎂配制鹵液,切不能用波美度作為配制的量化用量,必須測定MgCl2%含量,得出百分比濃度,按照取用的量,折算成氯化鎂的用量,計算出所采用的一定活性氧化鎂含量的輕燒氯化鎂的用量。 

(5)采用無水氯化鎂所制得的鹵液pH值在4~5之間,由于溶解過程的劇烈放熱和受熱狀態下的腐蝕,若采用混凝土的溶解池會致使溶解池開裂與滲出是必然現象,因此應采用防酸處理的金屬溶解池或采用耐酸水泥(模數2.8~3.2的水玻璃+氟硅酸鈉+輝綠巖粉+鑄石粒+糠醇)對水泥混凝土溶解池表壁進行防護。避免鹵液的滲漏造成損失。 

(6)用制鈦的副產物所得的無水氯化鎂,溶解后會產生部分不能溶解的粘稠性的漿泥,這種漿泥含有碳酸鎂和氫氧化鎂,這是緣于所采用的置換反應的MgO含有欠燒的氧化鎂和未轉化的菱鎂石及死燒的氯化鎂,它們不參與和TiCl4的置換反應,當在制備鹵液時,不溶解于水,形成碳酸鎂漿泥或氫氧化鎂漿泥。 

(7)使用無水氯化鎂制得的鹵液使用時要經過自然冷卻和強制冷卻過程,否則在熱狀態下使用對氯氧鎂材料的早凝加速,影響可操作性。自然冷卻的時間和強制冷卻的設備會給企業帶來一定的負擔。 

(8)無水氯化鎂是強烈吸濕性物質,在相對濕度60%~70%下,置露25天增重8%,若商品防潮不力,有可能還購置了不同程度的含水氯化鎂,損失了價值,同時對配制鹵液百分比濃度帶來影響。 

綜上所述,無水氯化鎂是可以做為氧化鎂的凝固調合劑。但在使用工業副產物的無水氯化鎂更應該慎重,使用時應該權衡得失的關系。


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