[發明專利]一種無水氯化鎂的制備方法

無效

• 申請號: 201410245293.X
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103991886A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 吳二威;但建明;洪成林;馮濤濤;王聰卓;喬秀文
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: C01F5/34
• 分類號: C01F5/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1技術領域

本發明涉及一種無水氯化鎂的制備方法，具體地說，涉及一種采用六水合氯化鎂為原料，經微波輔助、分子篩技術制備無水氯化鎂的方法。采用本方法生產的無水氯化鎂可以直接用于電解法生產金屬鎂。?

2背景技術

金屬鎂在現代工業中得到廣泛應用。全世界70％以上的金屬鎂是以高純氯化鎂為原料，通過電解法制得，而無水氯化鎂的制備方法則是電解法生產鎂的關鍵技術。?

我國青海等地鹽湖氯化鉀的生產中會產生大量六水合氯化鎂副產物，是理想的電解法生產鎂的潛在原料。一定溫度下，六水合氯化鎂前4個結晶水容易失去，但傳統的加熱脫水過程耗能大，且耗時長。隨著溫度的升高，最后2個結晶水的失去容易發生水解反應，不利于無水氯化鎂的制備。因此，無法通過直接加熱獲得電解法生產鎂所需的無水氯化鎂。目前，無水氯化鎂的制備主要有以下4種方法：?

(1)六水氯化鎂在氯化氫氣體保護下加熱脫水生產無水氯化鎂。鹽湖氯化鉀生產過程的副產品氯化鎂，經除雜、分離、純化，在氯化氫氣環境中加熱脫去結晶水，可得無水氯化鎂。氯化氫可以抑制二水氯化鎂的水解，但其腐蝕性強，對設備材質要求高。?

(2)復鹽法制備無水氯化鎂。水氯鎂石與氯化銨作用生成氨光鹵石，經脫水、脫氨得到無水氯化鎂。該方法可以抑制氯化鎂的水解，但反應中的氯化銨回收較為困難，對設備材質要求較高，大量的技術問題有待完善。?

(3)氨化法制備無水氯化鎂。該方法一般以小分子醇類為介質，制備氯化鎂的有機溶液，再通入氨氣或液氨，得到六氨氯化鎂晶體，最后通過洗滌、煅燒最終得到無水氯化鎂。反應過程中條件溫和，無有毒有害物質產生。但該方法的單位產品脫水能耗較高，且有機介質循環消耗量大。?

以氨法生產無水氯化鎂的專利技術主要有以下幾種：?

(1)以水為反應介質?

專利US.3092450及US.4228144對該制備方法進行了詳細說明：將氯化鎂和氯化銨的水合增加一些這方面的專利文獻的綜述。)溶液加入到含有氨的水溶液里，低溫條件下得到六氨氯化鎂沉淀，并用甲醇對沉淀進行洗滌，經加熱分解得無水氯化鎂。該方法的缺點是反應溫度低，轉化率低，能耗大等。?

(2)以有機溶劑為反應介質。?

專利US2381995提出該方法以后，已有不少專利對該方法進行了改進。以專利CN1156398為例，該專利采用一些低碳醇的混合物為溶劑，制備低碳醇氯化鎂溶液，通入氨氣反應后得六氨氯化鎂結晶，再將結晶置于400-800℃環境焙燒脫氨，最終得到無水氯化鎂。反應過程中的氨及低碳醇得到循環利用。但該方法中低碳醇氯化鎂溶液中的水仍然難以分離，且氯化鎂產率不高，生產成本高。?

3發明內容

本發明的目的在于針對氨法制備無水氯化鎂過程中，六水氯化鎂初始脫水能耗高的問題，采用微波技術對六水氯化鎂進行處理，節省能源，縮短反應時間，并采用分子篩分離脫水技術對低碳醇氯化鎂溶液的脫水技術進行改進。?

本發明的技術方案包括以下步驟：?

用電子天平稱取5g的MgCl₂·6H₂O于瓷質方舟中均勻平鋪，放入微波爐內，在700～900w微波功率下處理5～10min，脫除大部分水得到3.56g含2～4個結晶水的粉體。將經過微波處理過的粉體在常溫下與丙三醇按2∶3～1∶10的質量比混合均勻，并加入與丙三醇相同質量的甲醇稀釋，過裝有3A分子篩(80～140g)的吸附塔脫除溶解液中的水，制得無水低碳醇氯化鎂溶液。按照氨與氯化鎂的摩爾比7∶1～9∶1的比例向無水低碳醇氯化鎂溶液鼓入氨氣，至固相充分析出。將析出的固體使用微波加熱在700～900w微波功率下處理5～10min，脫氨最終制得無水氯化鎂，純度達到99％以上。反應過程中，氨氣、洗滌劑及結晶母液可循環使用。?

本發明將已經成熟運用于工業生產的微波輔助技術引入到六水合氯化鎂的脫水及銨合氯化鎂的脫氨階段，顯著降低了能耗，節約了無水氯化鎂的生產成本，制得的無水氯化鎂純度符合電解鎂工藝要求。?

本方法與現有技術相比，具有的創新點和優點是：?

①本發明以鹽湖中的六水合氯化鎂為原料，使用微波輔助技術，在700w功率下加熱10min進行初步脫水。與傳統的加熱脫水技術相比微波輔助加熱將電磁能直接轉化為分子的熱能，物體內外升溫同步進行，利于水份的增發擴散，降低了脫水時間，且能耗較低，較為環?保。?