水氯镁石和高钙菱镁石制备氢氧化镁

氢氧化镁是一种应用广泛的新型绿色环保材料,如何低成本制备高品质氢氧化镁引起广泛关注。以水氯镁石和高钙菱镁石为原料,采用湿法冶金工艺制取氢氧化镁,探讨反应时间、反应温度、水氯镁石浓度、煅烧后物料的粒度等对氢氧化镁纯度的影响。结果表明,在80℃恒温水浴、反应时间6 h、水氯镁石浓度5%、煅后菱镁石粒度-45μm条件下得到的氢氧化镁沉淀纯度可达94.89%,主要物相为Mg(OH)₂和CaO。     

无水氯化镁的制备技术及发展趋势

镁是极其重要的有色金属材料，无水氯化镁正是电解金属镁的原料。介绍了无水氯化镁的技术指标，以及由六水合氯化镁制备无水氯化镁过程中脱水过程的理论研究情况。叙述了无水氯化镁的国内外生产工艺现状，并对无水氯化镁近几十年来的研究情况进行了分析和对比。分析了中国丰富的镁资源及多种工艺生产无水氯化镁及镁产品的优势。通过对无水氯化镁的制备技术的分析、总结，提出了中国无水氯化镁产品今后的工艺开发、市场情况及发展趋势。     

沉降——分离法除去氢氧化镁中的氯

研究了絮凝剂法及控制反应温度法两种沉降——分离方法除去水氯镁石-氢氧化钠法制备氢氧化镁中的氯。     

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(5·1·8)和Mg(OH)₂,掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。     

CO2 sequestration by magnesite mineralisation through interaction of Mg-brine and CO2: integrated laboratory experiments and computerised geochemical modelling

ABSTRACT

Several Carbon Capture and Storage (CCS) techniques have been studied including injections of carbon dioxide (CO₂) into the mature and/or depleted hydrocarbon reservoirs and deep saline aquifers. This work aims to test storing CO₂ into the magnesium-rich evaporite strata and also into the stratigraphic intervals containing Mg-rich brines. The test simulates Mg-carbonation of the synthetic solution obtained from the Mg-evaporite mineral, bischofite – both experimentally in the laboratory condition and also through computerised geochemical simulation. The laboratory experiments, which resulted in the crystallisation of anhydrous magnesite, were analysed. The TOUGHREACT^TM, Geochemist’s Workbench^TM (GWB) and PHREEQC^TM software simulated the experiments as computerised geochemical model and tested the results for natural geological conditions. The geochemical simulations successfully demonstrate the immense CCS potential for the Mg-evaporite (as well as the sedimentary strata charged with Mg-evaporitic brine) at their subsurface geological occurrences at elevated pressure-temperature and high salinity.     

水氯镁石制备金属镁的过程集成与能量分析

以无水氯化镁和氧化镁作为中间产物，电解和热还原为两个关键方法，集成各种相关过程，构建了从水氯镁石到金属镁的综合过程网络，其中涉及24个物种、20个化学过程和25个工艺路线；建立了最低能耗分析模型用于简单和复合过程的能量分析；利用物质的标准生成焓和多温等压摩尔热容，计算得出全部反应过程及工艺过程的能量消耗和热量移除。结果表明基于还原法的最优路径是水氯镁石用石灰法转为氢氧化镁，进而煅烧成氧化镁，再铝热还原成金属镁，该过程能耗360.15 kJ/mol，放出热量–315.46 kJ/mol；基于电解法的最优路径是石灰乳法生成氢氧化镁，再煅烧成氧化镁，通过在熔融电解质中电解生成金属镁，该过程能耗738.54 kJ/mol，放出热量–135.42 kJ/mol。无水氯化镁制备耗能高，不在最优路径中。     

水氯镁石复盐法脱水工艺

用烧瓶蒸馏装置模拟固定床脱水设备,研究用苯胺盐酸盐作脱水剂的复盐法将水氯镁石(MgCl2.6H2O)脱水制备无水氯化镁(MgCl2)的过程,考察复盐配料比例、保护气含水浓度、热解温度、热解时间等因素对所制备无水氯化镁产品中氧化镁和水分含量的影响,优化用固定床脱水工艺条件。结果表明,完全脱水和脱苯胺盐酸盐的最佳温度和时间分别是300℃与25～30 min和320～350℃与10～20min。最佳配料摩尔比C6H5NH2.HCl∶MgCl2.6H2O为1.1∶1.0。在最佳条件下,可得到合格的无水氯化镁产品MgCl298%～98.6%,MgO 0.03%～0.38%,苯胺盐酸盐0.10%～0.12%,水分0.60%～0.81%。     

水氯镁石的热解机理及动力学

采用热重差热质谱联用技术(TG-DTA-MS)和热分析技术(TG-DTA)研究了水氯镁石热解过程的反应机理和动力学行为. 结果显示,水氯镁石热解分4个阶段,前2个阶段共脱除4个结晶水,后2步脱水和水解并存,第1步的分解反应属于球形对称相界面反应为控制步骤的R3机理,后3步属于Avrami-Erofeev的成核及核成长为控制步骤的A1机理,4步表观活化能Ea分别为81.13, 125.4, 230.4和164.1 kJ/mol,频率因子分别为2.95×1010, 2.70×1015, 4.07×1026和4.75×1016 s-1.     

氧化镁的发展趋势及其生产方法

介绍了国内外氧化镁的生产及消费情况,提出了我国氧化镁的发展方向;介绍了我国镁矿的分布情况;叙述了各种制氧化镁的方法,并对其进行了简要的评价.