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高纯度的无水氯化镁是电解法制镁的关键

    镁是质量最轻、化学性质最活泼的元素之一,银白色。它的密度仅为1.74×103kg/m3,是不锈钢的1/4,甚至比目前应用最广泛的轻金属铝还轻1/3。镁合金应用于航天器基本结构和各种零部件,对于提高航天器的飞行性能,减少发射成本,节省能量都具有非常重要的意义。随着电子技术日趋精密化,镁还将广泛应用于电子技术、光学器材和精密机械等领域。合金具有众多优点,因此镁及镁合金被誉为“21世纪的绿色工程材料”。生产金属镁的方法主要有热还原法和电解法。电解法炼镁是在高温下电解熔融氯化镁制备金属镁。目前,发达国家80%以上的金属镁是通过电解法生产,而皮江法仍是我国主要生产金属镁的方法。高温情况下水对熔盐性质的影响是致命的,因此,高纯度的无水氯化镁是电解法制镁的关键。无水氯化镁的制备有气体保护加热脱水法、有机溶剂蒸馏与分子筛脱水法、氯化镁复盐及络合物分解脱水法、高温氯化等工艺。

 

  气体保护脱水需要大量的HCl气体,能耗大,高温下设备腐蚀严重。有机溶剂蒸馏法则存在有机试剂和氯化镁的分解,无水氯化镁产品含有大量的碳和氧化镁,无法作为电解原料。氯化镁复盐及络合物分解脱水法,主要合成六氨氯化镁,进而分解制备无水氯化镁。该方法若以水合氯化镁为原料,则电解制镁产生的Cl2无法循环使用。若以镁的氢氧化物或氧化物为原料,在制备工艺中即要用到强腐蚀性的盐酸又要用到氨,增大了对环境的危害性。为进一步开发镁金属的生产工艺,中国科学院开展创新工程重要方向项目——青海盐湖不完全脱水氯化镁电解制备新型稀土镁合金(kzcx2yw2115)和国家十一五科技支撑项目——卤水资源综合利用技术研究(2006BAB09B03)。
高纯度的无水氯化镁是电解法制镁的关键
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