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[科普中国]-熔盐电解法炼镁

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熔盐电解法炼镁(production of magnesiumby molten salt elertrolysis)是指含镁物料经氯化镁制取、氯化镁熔盐电解产出金属镁的镁冶炼方法。熔盐电解法炼镁成本低,原料来源广泛,是当今生产金属镁的主要方法,其生产的金属镁约占镁总产量的3/4。自熔盐电解法炼镁工业化以来,镁电解生产技术有了很大发展,主要表现在改进电解槽结构、增大电流强度(由300A增大至10万A以上,个别的如挪威则增至29-30万A)、降低电耗(由35-40kW·h/kg降为12.8-16.5kW·h/kg)和利用多种资源制取氯化镁的工艺改进及开发应用新技术等方面。

简介熔盐电解法炼镁(production of magnesiumby molten salt elertrolysis)是指含镁物料经氯化镁制取、氯化镁熔盐电解产出金属镁的镁冶炼方法。熔盐电解法炼镁成本低,原料来源广泛,是当今生产金属镁的主要方法,其生产的金属镁约占镁总产量的3/4。

自熔盐电解法炼镁工业化以来,镁电解生产技术有了很大发展,主要表现在改进电解槽结构、增大电流强度(由300A增大至10万A以上,个别的如挪威则增至29-30万A)、降低电耗(由35-40kW·h/kg降为12.8-16.5kW·h/kg)和利用多种资源制取氯化镁的工艺改进及开发应用新技术等方面。

熔盐电解法炼镁使用的原料为氯化镁,它是以海水、盐湖卤水、光卤石、菱镁矿和海水、白云石制取的氧化镁为原料,经脱水或氯化制得的。70年代以来,在制取氯化镁的工艺和装备等方面有了很大改进,技术经济指标也不断在提高。特别是20世纪70年代末出现新的氯化镁制取方法,如挪威的卤水氯化氢法彻底脱水,以及英国矿物处理特许有限公司(MPLC)以菱镁矿为原料,一氧化碳为还原剂经氯化制取无水氯化镁的新方法,将进一步推动熔盐电解法炼镁工业的发展1。

方法工业生产中,根据不同原料和工艺制得的氯化镁类型,可将熔盐电解法炼镁分为海水炼镁、卤水炼镁、光卤石炼镁、菱镁矿、合成氧化镁炼镁和海绵钛副产氯化镁练镁等六种工艺类型。熔盐电解法炼镁主要由氯化镁制取和氯化镁熔盐电解两大步骤组成。

氯化镁制取制取氯化镁的原料有含MgCl2的海水、卤水、盐湖水,光卤石,菱镁矿和合成氧化镁,制取工艺随原料不同而异。菱镁矿和合成氧化镁采用高温氯化生产无水氯化镁工艺,含氯化镁的水溶液和光卤石则采用脱水工艺,这些原料在脱水前要经过提纯和富集2。

氯化镁熔盐电解往盛有含MgCl2的熔盐电解质的电解槽中通以直流电,MgCl2便发生分解,在阴极析出金属镁,在阳极析出氯气。

废气及污水处理熔盐电解法炼镁有阴极产出镁、阳极产出氯两种产物,前者送去精炼成商品镁,后者经除去氯盐升华物后,用于制取氯化镁或其他含氯产品。但阳极烟气含有氯废气,需经石灰乳淋洗吸附氯气后排放。

用氯气生产氯化镁产生的尾气含有氯气、氯化氢气和氯盐升华物,这种尾气需先经二级水洗除去氯盐升华物和大部分氯化氢气,含氯尾气再经石灰乳或碱液喷淋洗涤除去氧气,最后经高于80m的烟囱排放。酸性废水可经石灰石或石灰乳中和后排弃3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学