鎂課堂:(八)中國的鎂電解工業(yè)
2015年01月30日 10:0 7901次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 鎂應(yīng)用 作者: 王祝堂
在前蘇聯(lián)的援助下,上世紀(jì)1955年,中國在遼寧撫順鋁廠建一個鎂電解車間,1957生產(chǎn)電解原鎂2t,開中國鎂工業(yè)的先河,1958年原鎂產(chǎn)量2001t,直到1969年中國僅此一個生產(chǎn)鎂的企業(yè)。1980年撫順鋁廠的鎂產(chǎn)量達到峰值3695t。1985年中國在青海省東部民和縣建一個鎂電解廠--民和鎂廠,1987年投產(chǎn),生產(chǎn)能力4000t/a。改革開放以來,由于民營熱還原法煉鎂企業(yè)的大量涌現(xiàn),其生產(chǎn)的原鎂有很強的競爭力,國有電解鎂企業(yè)產(chǎn)品逐漸喪失市場競爭力,敗下陣來。1998年8月?lián)犴樹X廠鎂車間宣布停產(chǎn);民和鎂廠在苦苦掙扎若干年后,實在支撐不下去了,不得不于2003年3月關(guān)門,員工揮淚告別電解生產(chǎn)線,從此中國大地上再也沒有一個生產(chǎn)原鎂的電解企業(yè)了。
日本在侵占中國東北期間在撫順鋁廠處建設(shè)了一個鎂車間,日本投降后遭到徹底破壞,新中國建的第一個鎂項目就是在此廠房內(nèi),用干團爐料氯化生產(chǎn)氯化鎂熔體再電解生產(chǎn)鎂。民和鎂廠采用菱鎂礦顆粒氯化-電解法。在20世紀(jì)90年代中國還有錦州鎂廠、光華化學(xué)公司、貴州汞礦鎂廠生產(chǎn)少量的電解鎂,它們都在新世紀(jì)降臨之前被市場淘汰,光華化學(xué)工業(yè)公司1996年7月轉(zhuǎn)產(chǎn)。
雖然中國于2003年4月以前關(guān)閉了所有的鎂電解生產(chǎn)線,但科技工作者仍在孜孜不倦地探討鎂電解工藝,在研發(fā)無水氯化鎂的低成本生產(chǎn)工藝,并取了豐碩的成果。
無水氯化鎂制取工藝
鎂電解工業(yè)經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的高低決定于無水氯化鎂的品質(zhì)及其制造成本,只要有了低成本的優(yōu)質(zhì)無水氯化鎂,電解制鎂法就有燦爛的前程。當(dāng)前中國在利用鹽湖水氯鎂石(MgCl2·6H2O)脫水制備無水氯化鎂方面有兩種工藝,將在青海鹽湖100kt/a鎂項目中獲得不同程度應(yīng)用,該項目可于2014年后期起分期試生產(chǎn)與投產(chǎn)。
1.中科院鹽湖所工藝
中國科學(xué)院鹽湖研究所以柴達木鹽制的MgCl2·6H2O顆粒(直徑1~2mm)為原料,經(jīng)烘干(95℃~117℃徹底脫水,獲得水分極低的無水氯化鎂顆料,粒徑1~2mm。
2.華東理工大學(xué)工藝
華東理工大學(xué)建了一條生產(chǎn)能力為2000t/a無水氯化鎂中試生產(chǎn)線,原料為MgCl2·6H2O,首先用乙二醇除水,其反應(yīng)為
MgCl2·6H2O+3(HOCH2·CH2OH)=
MgCl2·3(HoCH2·CH2OH)+6H2O
向上述產(chǎn)物中通入NH3,經(jīng)反應(yīng)生成MgCl2·6NH3晶粒與乙二醇水溶液,經(jīng)離心分離可獲得MgCl2·6NH3,再經(jīng)三段脫NH3處理,可得無水氯化鎂,反應(yīng)式如下:
MgCl2·6NH3 MgCl2·4NH3+2NH3↑
MgCl2·4NH3 MgCl2·2NH3+2NH3
MgCl2·2NH3 MgCl2·2NH3↑
上述兩個單位生產(chǎn)的無水氯化鎂的組成見下表:
上述兩項研究的中試生產(chǎn)(MgCl2生產(chǎn)線/500~2000t/a、電解槽2000A)表明,取得了階段性成果,華東理工大學(xué)的中試MgCl2的品質(zhì)符合國家化工產(chǎn)品的要求,2007年售價7000元/t,經(jīng)濟效益可觀。研發(fā)工作仍在進行中。可在以下三種方案中獲得應(yīng)用:采用鹽湖資源的綜合利用方案,即利用鹽湖水提取鉀肥等排放的氯化鎂鹵水;利用鹵水或菱鎂礦電解工藝,氯化氫法脫水;鎂鈦聯(lián)合方案,用氨光鹵石法或氯化氫制取無水氯化鎂。
責(zé)任編輯:淮金
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