氧化镁在熔盐中溶解度的研究

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1、万方数据·20·有色金属(冶炼部分)2011年1期DOl：lO．3969／j．issn．1007--7545．2011．01．006氧化镁在熔盐中溶解度的研究徐徽，刘卫平，董瑞，杨喜云，石西昌，赵娜(中南大学冶金科学与工程学院，长沙410083)摘要：研究了NaF+NaCI、NaCl+冰晶石，NaCl+NaF+冰晶石、Na3P03+NaF+NaCl、Na3P03+NaCl+冰晶石5个熔盐体系氧化镁的溶解度。实验结果表明，各熔盐体系中氧化镁最大溶解度依次为1．2％、1．9％、2．1％、1．09％、6。04％。关键词

2、：溶解度；氧化镁；熔盐中图分类号：TFl46．2文献标识码：A文章编号：l007—7545(2011)01—0020--03StudyonSolubilityofMgOinMeltSaltXUHui，LIUWei-ping，DONGRui，YANGXi—yun，SHIXi—chang，ZHAONa(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering。CentralSouthUniversity。Changsha410083，China)Abstract：Thesolubility

3、ofthefivemeltsaltssuchasNaF+NaCl，NaCl+cryolite，NaCl+NaF+cryolite，Na3P03+NaF+NaClandNa3P03+NaCl+cryolitearestudied．AccordingtOtheresultsthefivemeltsaltissequencedbytheextentofsolubilityas1．2％，1．9％，2．1％，1．09％，6．04％，whichisofsignificancetOelectrolyzingmagnesia．K

4、eywords：Solubility；Magnesiumoxide；Moltensalt金属镁的生产目前主要有热还原法和氯化镁电解法。热还原法热效率低，环境污染严重，能量消耗巨大。氯化镁电解法生产流程复杂，制取的粗镁纯度低，无水氯化镁的生产成本几乎占镁电解生产成本的一半，脱水丁艺较难控制、能耗大、设备腐蚀严重。二者均产生大量的有毒有害气体，对环境和操作T人的身心造成了极大的危害LlJ。近年来，国内外学者试图用最廉价的镁化合物MgO来电解生产镁【2-6]，但需要了解MgO在氯盐、氟盐、冰晶石等熔盐中的溶解度。本文在

5、实验室研究了5个多元体系氧化镁的溶解度，为寻找氧化镁电解合适的熔盐体系做出探索。1实验部分1．1基本原理使用氧化镁电解除价格低廉以外，还有电解过基金项目：国家科技支撑计划“十一五”重大项目(2008BAB35804)作者简介：徐徽(1963一)。男。湖南华容人。教授．程能量消耗低的特点。MgCl2(1)一Mg(1)+C12(1)MgO=Mg+1／202(2)MgO+C=Mg(1)+C0(3)反应(1)～(3)在1000K时的理论分解电压分别是2．50V、2．45V和1．52V。在选择电解质时，人们总是希望被电解的

6、金属的分解电压比电解质中其他金属的低，并且希望它们分解电压之间的差距较大为好，这样在电解过程中，可以有一个较宽的电压范围供选择，使电解能够具有很强的稳定性。常用的金属电解质中，比Mg理论分解电压高的金属均有可能作镁电解的电解质，如Ba，Ca，Li，K，Na都可以。但比Mg理论分解电压小的金属。如AI和Si就不可以做镁电解的电解质，这类金属优先于镁从阴极上析出。因此本文对NaCI、NaF、Na。PO。、冰晶石熔盐体系的万方数据有色金属(冶炼部分)2011年1期·21·MgO溶解度进行了探索[7]。1．2原料与仪器原

7、料：轻质氧化镁、氟化钠、氯化钠、冰晶石、磷酸三钠，均为分析纯。仪器：AZ一2000马弗炉、SHIMADZUAUYl20电子分析天平；101A-2型鼓风干燥箱；SK3—2—10—4节能程控管式炉；CP一70冲片机；SHZ—D(1id真空过滤机；DF-1水浴加热炉。1．3实验方法将电解质组成的各个组分分别用天平准确称取若干，在100℃下烘干3h，备用。将电解质按一定比例用天平准确称取，混合均匀，放入石英坩埚中。用电阻炉加热到相应温度，待电解质完全熔化后，小心加入适当过量的块状MgO(把粉末状MgO在10MPa下压成块

8、状)，缓慢搅拌混合后恒温2h，取上清熔盐约1g，溶于10mL的0．05mol／L的盐酸溶液中，用NaOH标准溶液反滴定过量的盐酸，计算得到MgO的溶解度【8J。熔盐中MgO的溶解量可以用酸容量分析法阳1和反应生成M92+的EDTA滴定(GB6549．96)分析法测定。MgO的溶解度利用下式计算得到：c(MgO)=(V空一V实)×NN。()H×20×100％2实验结果与讨论