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無水氯化鎂可由工業(yè)六水氯化鎂脫水重結(jié)晶和化工副產(chǎn)物兩條途徑制得。它與六水氯化鎂的性能指標(biāo)見下表。
由工業(yè)六水氯化鎂制取無水氯化鎂要經(jīng)過加熱、濃縮、重結(jié)晶的反復(fù)過程,能量消耗和嚴(yán)格的工藝過程,致使無水氯化鎂的價位不低。以此為原料生產(chǎn)較高端的電解金屬鎂尚可考慮,若用來做氯氧鎂材料的凝固調(diào)合劑就顯得沒有必要了。更何況這種工藝制得的無水氯化鎂仍存在一定量的堿金屬氯鹽,不能說使用無水氯化鎂就不存在返鹵、泛霜的現(xiàn)象。
用氧化鎂置換金屬鈦,所生成的無水氯化鎂其含量(MgCl2)理論上可達99%,而且不含堿金屬鹽(KClNaClCa鄄Cl2等)。目前菱鎂企業(yè)用此做凝固調(diào)合劑較為普遍,其原因是由于MgCl2%含量可達94%~99%節(jié)省了運輸費用,也就是說運一噸此類型的無水氯化鎂相當(dāng)于運2~2.2噸的工業(yè)六水氯化鎂,而且此無水氯化鎂的價格約為600元/噸~800元/噸,比購置2~2.2噸的工業(yè)六水氯化鎂便宜,因此不少企業(yè)在使用。但是出現(xiàn)的問題也日益增多,解析如下:
(1)有的企業(yè)誤認(rèn)為采用無水氯化鎂可以克服氯氧鎂材料制品的返鹵、泛霜現(xiàn)象,這是不實之詞。若不能正確的掌握材料組成中氧化鎂與氯化鎂的正確量化反應(yīng)克分子比關(guān)系,就不能合理有效地利用外加劑以及正確的工藝制度,即使應(yīng)用無水氯化鎂同樣會產(chǎn)生返鹵、泛霜的現(xiàn)象。
(2)由于此類型的無水氯化鎂是工業(yè)副產(chǎn)物,所以氯化鎂的含量會有波動,其波動值在92%~97%之間,使用單位必須做MgCl2%含量的分析,不能輕信供貨商的宣傳,否則會影響氧化鎂與氯化鎂反應(yīng)的量化關(guān)系,造成返鹵、泛霜現(xiàn)象。
(3)采用無水氯化鎂制備鹵液時,應(yīng)注意將無水氯化鎂分多次加入到水中,切不可將水加入到無水氯化鎂中,否則會引起劇烈暴沸現(xiàn)象,造成含氯的水蒸汽,傷及人體健康。因為無水氯化鎂的溶解是一個劇烈的放熱反應(yīng),筆者在配制氯化鎂百分比濃度為19.13%(相當(dāng)于21Be°的鹵液)時,將MgCl2%含量為97%的無水氯化鎂1重量份,一次性投入到4.07重量份的水中,溶解時迅速放熱,鹵液溫度可達96℃,此溫度可持續(xù)6~8分鐘,而且拌有汽化現(xiàn)象,汽化可持續(xù)35分鐘,水汽化損失率達9.4%,此時的鹵液MgCl2%濃度由19.13%上升到20.55%,鹵液的波美度為21.5Be°。
也就是說無水氯化鎂配制鹵液的表現(xiàn)行為不同于工業(yè)六水氯化鎂的溶解行為。
(4)使用無水氯化鎂配制鹵液,切不能用波美度作為配制的量化用量,必須測定MgCl2%含量,得出百分比濃度,按照取用的量,折算成氯化鎂的用量,計算出所采用的一定活性氧化鎂含量的輕燒氯化鎂的用量。
(5)采用無水氯化鎂所制得的鹵液pH值在4~5之間,由于溶解過程的劇烈放熱和受熱狀態(tài)下的腐蝕,若采用混凝土的溶解池會致使溶解池開裂與滲出是必然現(xiàn)象,因此應(yīng)采用防酸處理的金屬溶解池或采用耐酸水泥(模數(shù)2.8~3.2的水玻璃+氟硅酸鈉+輝綠巖粉+鑄石粒+糠醇)對水泥混凝土溶解池表壁進行防護。避免鹵液的滲漏造成損失。
(6)用制鈦的副產(chǎn)物所得的無水氯化鎂,溶解后會產(chǎn)生部分不能溶解的粘稠性的漿泥,這種漿泥含有碳酸鎂和氫氧化鎂,這是緣于所采用的置換反應(yīng)的MgO含有欠燒的氧化鎂和未轉(zhuǎn)化的菱鎂石及死燒的氯化鎂,它們不參與和TiCl4的置換反應(yīng),當(dāng)在制備鹵液時,不溶解于水,形成碳酸鎂漿泥或氫氧化鎂漿泥。
(7)使用無水氯化鎂制得的鹵液使用時要經(jīng)過自然冷卻和強制冷卻過程,否則在熱狀態(tài)下使用對氯氧鎂材料的早凝加速,影響可操作性。自然冷卻的時間和強制冷卻的設(shè)備會給企業(yè)帶來一定的負擔(dān)。
(8)無水氯化鎂是強烈吸濕性物質(zhì),在相對濕度60%~70%下,置露25天增重8%,若商品防潮不力,有可能還購置了不同程度的含水氯化鎂,損失了價值,同時對配制鹵液百分比濃度帶來影響。
綜上所述,無水氯化鎂是可以做為氧化鎂的凝固調(diào)合劑。但在使用工業(yè)副產(chǎn)物的無水氯化鎂更應(yīng)該慎重,使用時應(yīng)該權(quán)衡得失的關(guān)系。
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