水氯鎂石丁醇絡(luò)合—氨螯合結(jié)晶脫水研究.pdf

1、無水氯化鎂在冶金、化工及醫(yī)藥等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，研究從水氯鎂石制備無水氯化鎂的工藝意義重大。本論文主要探討了水氯鎂石與有機(jī)溶劑絡(luò)合反應(yīng)的機(jī)理，論證了選擇正丁醇作為絡(luò)合脫水溶劑的合理性，研究了溶劑絡(luò)合一氨螯合結(jié)晶脫水工藝，并分析了超聲波對(duì)脫水過程的影響。研究結(jié)果表明： (1) 通常情況下，往水氯鎂石中直接通氨氣不能得到無水氯化鎂；相反，會(huì)加劇水氯鎂石的水解，產(chǎn)生堿式氯化鎂。 (2)水氯鎂石與某些有機(jī)溶劑能發(fā)生絡(luò)合取代反

2、應(yīng)，這是溶劑絡(luò)合脫水的理論基礎(chǔ)。 (3)從低碳醇中選擇絡(luò)合脫水的有機(jī)溶劑一正丁醇是合理的。其主要的原因是：水氯鎂石在低碳醇中有較大溶解度；低碳醇常作為極性配位溶劑，且其能與水氯鎂石中結(jié)晶水發(fā)生絡(luò)合取代反應(yīng)。低碳醇中的正丁醇具有沸點(diǎn)比水高、六水氯化鎂在其中的溶解度較大、與氯化鎂的反應(yīng)趨勢(shì)小、低毒性及小揮發(fā)性的特點(diǎn)，因而，本研究選用正丁醇作為絡(luò)合脫水的溶劑。 (4) 在水氯鎂石—丁醇混合溶液的常壓連續(xù)蒸餾脫水過程中，隨著丁醇

3、使用量的增加，水氯鎂石脫水率相應(yīng)增大，因此，維持混合溶液中的低氯化鎂濃度有利于獲得較高的水氯鎂石脫水率。水氯鎂石中的最初4個(gè)結(jié)晶水較容易脫掉，后2個(gè)結(jié)晶水特別是最后1個(gè)結(jié)晶水難以脫除。水氯鎂石中的結(jié)晶水很難在此過程中全部脫除。 (5) 對(duì)水氯鎂石丁醇溶液進(jìn)行超聲波預(yù)處理，有利于降低溶劑的用量、并可提高脫水率；本研究中，超聲波預(yù)處理的較佳時(shí)間為15min。有超聲波作用時(shí)，添加3倍于原始量的丁醇溶液便可得到80％的脫水率；而無超聲

4、波預(yù)處理時(shí)，需添加6倍于原始量的丁醇溶液才能達(dá)到同樣的效果。超聲波預(yù)處理后，當(dāng)添加10倍于原始量的丁醇時(shí)，可除去90.25％的結(jié)晶水，而無超聲波時(shí)只可除去84.86％的結(jié)晶水。 (6) 丁醇溶劑絡(luò)合與氨螯合結(jié)晶結(jié)合起來的工藝，可以脫掉水氯鎂石中99.5％以上的結(jié)晶水，并且脫水產(chǎn)物中MgO含量低于0.5％。該脫水工藝主要包括兩步：(a)丁醇溶劑絡(luò)合脫水。先將1摩爾六水氯化鎂與11摩爾丁醇溶液混合，混合溶液在超聲波中預(yù)處理15mi

5、n后加熱到沸騰(100～120℃)，為保持加熱過程中原始混合溶液中氯化鎂與丁醇摩爾比的基本穩(wěn)定，應(yīng)不斷補(bǔ)加丁醇，丁醇的合適補(bǔ)充量為原始量的10倍；(b)氨螯合結(jié)晶及脫氨處理制備脫水料。往丁醇絡(luò)合脫水后的混合溶液中通入氨氣進(jìn)行氨化結(jié)晶，得白色晶體，氨化結(jié)晶時(shí)所通入氨氣的摩爾數(shù)為溶液中氯化鎂量的15～20倍；對(duì)白色晶體實(shí)施脫氨處理制備脫水料時(shí)，應(yīng)先將其在120℃干燥6小時(shí)，然后以6℃／min升溫到400℃，并在400℃下保溫60min。