KCl-NaCl-MgCl2熔盐中镁在铂电极上的阴极还原

采用循环伏安法、计时电流法和计时电位法研究了KCl-NaCl-MgCl2熔盐中镁在Pt电极上电解沉积的电化学还原机理及其控制步骤。结果表明:镁在Pt电极上析出,先与Pt形成合金,然后才以纯镁的形式存在;镁的析出过程是包含两个电子的受扩散过程控制的准可逆反应;并测定了不同温度下镁离子在熔盐中的扩散系数,结果表明扩散系数与反应温度之间的关系服从Arrhenius方程,即D=D0exp(-E/RT),其中E=36.1 kJ/mol,D0=0.0041 cm2/s。     

一水氯化镁热分解反应的热力学计算--一水氯化镁热分解为无水氯化镁和水

一水氯化镁热分解反应是一个复杂的过程,其中存在很多的化学反应.本文对一水氯化镁分解为无水氯化镁和水的过程进行了理论计算.利用量子化学的从头算法,在6-31G(d)基组上,对反应过程进行了全优化,计算了在298K～800K温度范围内的等压热容、熵、自由能等热力学数据,并通过一元二次项线性回归,找出了它们与温度变化的关系式,并对结果进行了讨论.     

六水氯化镁分子与电子结构的理论化学研究

利用量子化学从头算方法,采用RHF/6-31G*和RHF/6-311G*方法,分别研究了六水氯化镁的分子结构与电子结构。计算结果表明,不同的计算方法,所得的结论基本一致,在六水氯化镁模型分子中,两个水分子与氯化镁结合松弛,以RHF/6-311G*计算为例,R[O-Mg]键长分别为0.3972nm和0.3839nm,这两个水分子游离在氯化镁的最外层,结合呈松散状态,极易脱除;另两个水分子与氯化镁结合适中,R[O-Mg]键长分别为0.2142nm和0.2152nm,最后两个水分子与氯化镁结合较牢,R[O-Mg]键长均为0.2081nm,这两个水分子最难脱除。本研究从理论化学的角度合理地解释了六水氯化镁脱水过程的实质,并由此深化对六水氯化镁的内部结构的认识,这种量子化学的计算方法是对现有的六水氯化镁实验研究方法的有益补充。     

镁电解槽场研究进展

金属镁生产方法分为电解法和热还原法。本文综述了电解法中的关键设备电解槽内部流场的研究现状,镁电解槽内部流场研究的方法分为热模实验、数值模拟、冷模实验三种,针对各种方法进行了探讨,分析各种方法的优缺点,指出了电解槽流场研究的发展方向。     

岩盐矿提钾老卤中溴离子选择性电氧化过程研究

中南半岛岩盐矿提钾老卤中溴离子含量约为3000 mg/L,是极具价值的制溴原料。岩盐矿伴生溴资源的有效利用,对提高岩盐矿资源综合利用价值,缓解我国溴资源短缺现状,具有经济、社会及环境多重意义。通过三电极体系线性扫描伏安法与电氧化实验,对含溴模拟卤水中溴离子的氧化速率以及氯离子浓度、电极的有效面积、搅拌速率对其的影响进行研究。结果表明1.150 V为合适的溴离子选择性氧化的电极电位,且反应符合一级反应动力学规律。针对氯离子浓度为280 g/L的岩盐矿提钾老卤,石墨电极的有效面积50.18 cm²,搅拌速率400 r/min时溴离子电氧化的速率最快,反应速率常数为0.3042 h^-1,电氧化8 h后溴转化率为91.9%。     

基于均龄理论高效计算萃取塔轴向混合分布

在验证了CFD单相流场模拟的基础上,采用均龄理论计算了中试转盘塔内的轴向混合分布,并将计算结果和理论平均停留时间以及组分输运模型计算值进行对比。结果表明:均龄理论能准确预测转盘塔内的轴向混合信息,且其计算时间只需数十秒,远小于传统组分输运模型所需的两周时间,具有低计算量的特点;同时均龄理论克服了传统组分输运模型无法模拟轴向混合空间分布的缺陷,为萃取塔内部结构优化提供了更多信息,是一种高效的模拟方法。后续均龄理论模拟结果的分析预示着转盘塔内的流动近似呈现出级内全混、级间平推的特点,符合萃取操作的需求;而相对于转盘间良好的混合作用,静环间存在明显的流动死区,造成一定的非理想性,其结构有待于进一步的优化。     

响应面法优化氨碳化-钙转化连续法制备碳酸钙工艺

以氨碳化-钙转化连续法制备碳酸钙工艺为考察对象,利用单因素条件实验考察了停留时间、结晶温度、固液质量比和搅拌转速对二水硫酸钙转化率的影响。利用响应面法实现了实验设计的优化,建立了响应值与影响因子之间的二次多项式回归模型并得到最优影响因子水平。实验结果表明：因素影响的关系为停留时间>结晶温度>固液质量比>搅拌转速;停留时间与结晶温度的交互影响显著,其余项两两交互影响不显著;预测模型的相关系数R2=98.17%且P值极显著,实验值与预测值的平均绝对误差为0.32%;最优影响因子的水平为停留时间为170 min、结 晶温度为316.65 K、固液质量比为0.050、搅拌转速为315 r/min,此时理论钙转化率可达到99.72%、实验值为99.61%。     

碱式碳酸镁微球的反应结晶过程

碱式碳酸镁是一种重要的化工产品和原料。实验提供一种反应结晶直接制备碱式碳酸镁微球的方法,考察了搅拌时间、反应温度和反应物浓度对产物形貌和粒度的影响,分析了其形成机制。结果表明,采用控制搅拌时间的方法,制备出粒度在10～43 μm、变异系数为28%～43%的尺寸可控、形态良好的碱式碳酸镁微球。通过对结晶过程晶型晶貌研究发现,氯化镁和碳酸钠反应首先生成无定形物,逐步相转移为结晶相。研究表明,搅拌作用对无定形物相转移具有显著影响。在搅拌过程中,以产生晶核过程为主,在静置状态下,以无定形物生长在已有晶体过程为主,搅拌时间对晶体粒度和形貌起到调控作用。     

微波作用下反应结晶制备碱式碳酸镁

采用等初末温度比较法和等温法分别在微波及水浴加热下反应结晶合成了碱式碳酸镁颗粒。用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及粒度分析表征不同阶段样品的晶体结构、表面形貌和粒度分布,用化学分析（滴定法）跟踪反应结晶过程中镁离子浓度的变化。实验结果表明：所得晶体由纳米片自组装而成,微波场对碳酸镁结晶具有促进作用,即微波对碳酸镁结晶中初级纳米颗粒的组装具有促进作用,可提高碱式碳酸镁的生长速率,增大颗粒粒度,但没有改变产物晶习;不同温度下碱式碳酸镁转变路径不同,较高温度时无定形颗粒直接组装成碱式碳酸镁,较低温度时将出现正碳酸镁中间态,经由不同相转变历程的碱式碳酸镁纳米片微观形貌和组装方式并不相同。     

一水氯化镁热分解进程中的理论化学研究

采用PM 3方法研究了一水氯化镁在加热过程中的脱水及水解机理 ,研究发现 ,一水氯化镁脱水生成无水氯化镁和水解生成碱式氯化镁是两条竞争的反应路线 ,而一水氯化镁水解生成氧化镁及碱式氯化镁水解生成无水氧化镁则需较高的活化能 ,只能在较高温度下才能实现 ;另一方面 ,无水氧化镁在氯化氢气氛下很容易反应生成碱式氯化镁及一水氯化镁。研究结论对无水氯化镁及无水氧化镁的工业生产具指导意义。