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无水氯化镁的性能和应用



 无水氯化镁可由工业六水氯化镁脱水重结晶和化工副产物两条途径制得。

    氯化镁氯化镁
    由工业六水氯化镁制取无水氯化镁要经过加热、浓缩、重结晶的反复过程,能量消耗和严格的工艺过程,致使无水氯化镁的价位不低。以此为原料生产较高端的电解金属镁尚可考虑,若用来做氯氧镁材料的凝固调合剂就显得没有必要了。更何况这种工艺制得的无水氯化镁仍存在一定量的碱金属氯盐,不能说使用无水氯化镁就不存在返卤、泛霜的现象。
    用氧化镁置换金属钛,所生成的无水氯化镁其含量(MgCl2)理论上可达99%,而且不含碱金属盐(KClNaClCa鄄Cl2等)。目前菱镁企业用此做凝固调合剂较为普遍,其原因是由于MgCl2%含量可达94%~99%节省了运输费用,也就是说运一吨此类型的无水氯化镁相当于运2~2.2吨的工业六水氯化镁,而且此无水氯化镁的价格约为600元/吨~800元/吨,比购置2~2.2吨的工业六水氯化镁便宜,因此不少企业在使用。但是出现的问题也日益增多,解析如下:
    1)有的企业误认为采用无水氯化镁可以克服氯氧镁材料制品的返卤、泛霜现象,这是不实之词。若不能正确的掌握材料组成中氧化镁与氯化镁的正确量化反应克分子比关系,就不能合理有效地利用外加剂以及正确的工艺制度,即使应用无水氯化镁同样会产生返卤、泛霜的现象。
    2)由于此类型的无水氯化镁是工业副产物,所以氯化镁的含量会有波动,其波动值在92%~97%之间,使用单位必须做MgCl2%含量的分析,不能轻信供货商的宣传,否则会影响氧化镁与氯化镁反应的量化关系,造成返卤、泛霜现象。
    3)采用无水氯化镁制备卤液时,应注意将无水氯化镁分多次加入到水中,切不可将水加入到无水氯化镁中,否则会引起剧烈暴沸现象,造成含氯的水蒸汽,伤及人体健康。因为无水氯化镁的溶解是一个剧烈的放热反应,笔者在配制氯化镁百分比浓度为19.13%(相当于21Be°的卤液)时,将MgCl2%含量为97%的无水氯化镁1重量份,一次性投入到4.07重量份的水中,溶解时迅速放热,卤液温度可达96℃,此温度可持续6~8分钟,而且拌有汽化现象,汽化可持续35分钟,水汽化损失率达9.4%,此时的卤液MgCl2%浓度由19.13%上升到20.55%,卤液的波美度为21.5Be°。也就是说无水氯化镁配制卤液的表现行为不同于工业六水氯化镁的溶解行为。
    4)使用无水氯化镁配制卤液,切不能用波美度作为配制的量化用量,必须测定MgCl2%含量,得出百分比浓度,按照取用的量,折算成氯化镁的用量,计算出所采用的一定活性氧化镁含量的轻烧氯化镁的用量。
    5)采用无水氯化镁所制得的卤液pH值在4~5之间,由于溶解过程的剧烈放热和受热状态下的腐蚀,若采用混凝土的溶解池会致使溶解池开裂与渗出是必然现象,因此应采用防酸处理的金属溶解池或采用耐酸水泥(模数2.8~3.2的水玻璃+氟硅酸钠+辉绿岩粉+铸石粒+糠醇)对水泥混凝土溶解池表壁进行防护。避免卤液的渗漏造成损失。   6)用制钛的副产物所得的无水氯化镁,溶解后会产生部分不能溶解的粘稠性的浆泥,这种浆泥含有碳酸镁和氢氧化镁,这是缘于所采用的置换反应的MgO含有欠烧的氧化镁和未转化的菱镁石及死烧的氯化镁,它们不参与和TiCl4的置换反应,当在制备卤液时,不溶解于水,形成碳酸镁浆泥或氢氧化镁浆泥。
    7)使用无水氯化镁制得的卤液使用时要经过自然冷却和强制冷却过程,否则在热状态下使用对氯氧镁材料的早凝加速,影响可操作性。自然冷却的时间和强制冷却的设备会给企业带来一定的负担。
    8)无水氯化镁是强烈吸湿性物质,在相对湿度60%~70%下,置露25天增重8%,若商品防潮不力,有可能还购置了不同程度的含水氯化镁,损失了价值,同时对配制卤液百分比浓度带来影响。   综上所述,无水氯化镁是可以做为氧化镁的凝固调合剂。但在使用工业副产物的无水氯化镁更应该慎重,使用时应该权衡得失的关系。