探索三水碳酸镁在电解质溶液中的溶解度和稳定性研究

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1、北京化工大学硕士学位论文三水碳酸镁在电解质溶液中的溶解度和稳定性研究姓名：董梅申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：密建国20090602摘要三水碳酸镁在电解质溶液中的溶解度和稳定性研究针对青海盐湖开发，本文提出了一种提取盐湖中氯化镁的新方法，即利用碳酸钠作为反应沉淀剂，与卤水中氯化镁进行反应，生成棒状的三水碳酸镁(MgC03·3H20)。研究表明：这种形态的晶体具有良好的过滤性能，而且能够减少对氯化锂等杂质的夹带和吸附，煅烧后可得到高纯氧化镁。首先研究了MgC03·3H20在水中的溶解度，实验表明：MgCOy3H20在H20中温度

2、低于40oC时，溶解度随着溶液温度的上升而下降；当温度高于40oC时，MgC03-3H20出现转相，体系处于不稳定状态。在此基础上，研究了MgC03·3H20在NaCl、NH4C1、MgCl2、LiCl和KCl单一电解质溶液，以及NaCI+MgCl2、NH4CI+MgCl2和LiCI+MgCl2二元混合溶液中的溶解度和稳定性。测定溶解度所采用的各种溶液的最大浓度为：4mol·dm。3NaCl，3．5mol·dm—NH4C1，4mol·dm-’MgCl2，1．0mol·dm—KCl，1．5mol·dm—LiCl。在NaCl溶液中，MgC0

3、3·3H20的溶解度随着温度的升高而下降，随着NaCl浓度的增加先增大到一个最大值，而后下降；在MgCl2，NH4C1，KCI和LiCl等溶液中，MgC03-3H20的溶解度均随着温度和溶液浓度的升高而增大；在混合溶液中，MgC03·3H20的溶解度同样随着温度和溶液浓度的升高而增大。计算并分析了MgC03·3H20在H20和NaCI，NH4CI及MgCl2三种溶液中的溶解度。MgC03·3H20在H20中25oC和30oC下，计算结果与实验数据相吻合，在NH4Cl溶液中，计算结果同实验数据的偏差小于5％。但是在NaCl和MgCl2溶液

4、中，由于体系存在复杂的化学反应，预测结果产生明显偏差。关键词：三水碳酸镁，溶解度，稳定性，电解质溶液ABSTRACTTHESoLUBILITYANDSTABILITYoFNESQUEHONITE(MgC03·3H20)INELECTRoLYTESoLUTIoNSMagnesiumisrecoveredbyprecipitationofnesquehonitewhichwaspreparedbythereactionofanalyticalpureMgCh埘tllNa2C03．Thismagnesiummineralcompound，wa

5、sselectedasatargetprecipitateduetoitsgoodfiltrationproperties．Nesquehoniteuponcalcinationyieldshighqualitymagnesiumoxide(MgO)．Inthiswork，thesolubilityandstabilityofnesquehonite(MgC03·3H20)inseveralsalts(NaCl，NH4CI，MgCl2，KCI，LiCIandNaCI+MgCh，NH4CI+MgCh，LiCI+MgCl2mixedsolu

6、tions)OVerthetemperaturerangeof(15to50)oCweredetermined．TheconcentrationinvestigatedforallsaltsWasupto4mol。L-1NaCI，3．5mol·L．1NH4C1，4mol·L．1MgCh，1．0mol·L-1KCI，1．5mol·L．1LiClatambienttemperature．ThesolubilityofnesquehoniteinpurewaterWasfoundtodecrease谢tlltemperaturewithint

7、hetemperaturerangeinwhichnesquehoniteisthestablephase．InNaCIsolutions，thesolubilityofnesquehoniteinitiallyincreasestoamaximumvalueandthendecreasesgraduallywitllincreasingofthecommonsaltconcentration．ItWasfurtherfoundthattheadditionofMgCl2，NI-14CI，KCIorLiClcausesthesolubi

8、lityofnesquehonitetoincreasedueapparentlytocomplexation．Inmixedsolutions(NaCl+MgCl2，NH4C1+MgCl2，LiCI，an