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生产镁的能耗
按理论计算,氯化镁生产商,用不同的原料与工艺提取单位质量原镁的能耗比提炼其他金属的高,但是由于镁的密度小,所以生产单位体积原镁的能耗却比其他金属如铝与锌的低,用电解法提取镁全过程能耗为(8.3~11.2)×107J,热还原法的为(11.5~12.6)×107J。近30年来,炼镁技术取得长足发展,特别是中国在热还原法炼镁方面推出了一些重大成就,在以钾肥生产中排放的废化镁为原料生产镁方面也取得了突破性的成就。
在镁电解槽结构和容量方面也有着非凡的发展,如无隔板电解槽的容量大大扩大了,能耗下降不菲。半连续真空硅热还原炉的容量有相当大的提升,并采用计算机控制冶炼过程与各项工艺参数,单台设备的产量一般都超过8t/d,还有更大的。
由于炼镁技术的发展,镁产量的大幅度上升,尤其是中国成为世界镁业王国后,氯化镁价格低,生产能力、产量和出口量都节节上升,2013年热法炼镁生产能力1540.5kt/a、产量768.3kt、出口各种镁产品411.1kt(其中原镁212.1kt、镁合金102.0kt、85.4kt、其他11.8kt),镁的价格也在年年下降,镁铝价格比(国内现货平均价)已从2003年的1.8下降2013年的1.224(根据北京安泰科信息开发有限公司的数据)。在当前国内外经济状况下,镁的价格很难有大的起色。
试验原理:卤水中的氯化镁极易与碳酸盐反应生成难溶(18℃
0.00084克/100克水)的碳酸镁沉淀,而卤水中的NaCl、K+
、SO42-等杂质不与碳酸盐反应。
实验器材:天平、烧杯、玻璃棒、滤纸、PH试纸、干燥箱。
实验过程(分七步):
首先:用天平准确称量卤片100g,加入到1000ml烧杯中,然后加入蒸馏水500g,用玻璃棒搅拌直至卤片全部溶解;
第二步:过滤出卤水中不溶的泥沙等杂质:通过滤纸,将卤水倒入准备好的另一1000ml烧杯中,将杂质滤出,氯化镁厂,过滤过程重复2~3次;
第三步:加50g碳酸钠(分析纯)至过滤清澈的卤水中,用玻璃棒充分搅拌,生成不溶性的MgCO3沉淀,PH试纸测试溶液PH值不低于10;
第四步:再次过滤,将生成的MgCO3沉淀全部滤出;
第五步:因滤出的沉淀中含有一定量的可溶性盐,所以要重复冲洗MgCO3沉淀,直至洗液用PH试纸测试显示中性(PH=7);
第六步:收集MgCO3沉淀放入干燥箱中烘干,天平称重记作W(g);
第七步:按照如下公式计算氯化镁含量A(%),详细推导过程略。
A=0.95W/84×
注意事项:
1
该实验办法适用范围:盐卤提取的卤片、卤粒、卤粉;工业副产品无水氯化镁等;
2 取样时尽量选取干燥、没有吸潮的卤片,否则造成实验数值偏低;
3
不可以采用与氯化镁反应,东莞氯化镁,原因是生成的Mg(OH)2沉淀在烘干过程中部分与空气中的CO2生成MgCO3,造成实验数值偏高;
4
以46%卤片为例,沉淀重量W约为40.7g
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