海绵钛倒U型反应器中排氯化镁管固定结构优化

针对海绵钛倒U型反应器中排氯化镁管在服役期间出现脱焊、断裂等失效行为,结合现场情况对失效原因进行分析。从结构角度分析,采用圆钢焊接固定排氯化镁管是导致失效的主要原因;从材料角度分析,长期高温服役导致奥氏体不锈钢脆性相的析出以及与钛坨发生元素互扩散现象,使材料出现脆性断裂。优化固定结构后,延长了排氯化镁管的使用寿命,减少了因排氯化镁管失效导致停炉返修的次数,大大缩短了生产工期,降低了使用成本,提高了海绵钛生产效率。

氯化镁熔盐水合物的电化学性质研究

熔盐水合物一般是指水盐物质的量比小于或等于阳离子水合数或配位数的无机盐熔体,对其性质进行研究有助于深入了解无机盐结晶水合物的脱水过程和脱水机理。测定了不同组成的MgCl_(2)-H_(2)O体系以液态存在的最低温度及其在不同温度下的电导率,并采用循环伏安法研究了MgCl_(2)-H_(2)O体系和MgCl_(2)-KCl-H_(2)O体系的电化学性质。结果表明:在相同温度下,MgCl_(2)-H_(2)O体系稀溶液的电导率随着含水量的降低先增大后逐渐减小,当含水量相同时,MgCl_(2)-H_(2)O体系电导率随着温度的升高逐渐增大;在浓溶液和熔盐水合物中,相同温度下电导率随着含水量的降低逐渐减小;对于MgCl_(2)-H_(2)O体系,当达到氧化或还原电位时,阳极和阴极电流均随着含水量的增加而明显增大;在MgCl_(2)熔盐水合物中加入KCl后,熔盐水合物体系中Cl-浓度增大,Cl-置换了水合镁离子中的部分水分子,使氢的还原更加容易;在MgCl_(2)·6H_(2)O脱水过程中,Cl-的加入可以抑制MgCl_(2)·6H_(2)O水解反应的发生,从而更有利于MgCl_(2)·6H_(2)O的脱水。

SrCl_(2)-KCl-MgCl_(2)熔体中氯化镁的电化学行为和镁锶共沉积机理

采用循环伏安法、方波伏安法、开路电位等电化学手段评估SrCl_(2)-KCl共晶体系中MgCl_(2)的电化学行为和Mg、Sr共沉积机理。在SrCl_(2)-KCl体系中,Mg(Ⅱ)在钨电极的还原属于一步两电子的准可逆过程;Mg、Sr的电化学共沉积过程形成两种Mg-Sr金属间化合物。基于计时电流法探索共沉积过程的成核类型随过电位的演变关系,结果显示,电极表面的成核模式依赖于基体材料和电极反应产物。所有过电位下对应的前期成核归因于Mg(Ⅱ)的还原。当Mg和Sr共同沉积时,首先是Mg(Ⅱ)在电极表面还原,形成Mg核,随后同时进行Sr(Ⅱ)在Mg表面欠电位沉积和Mg的沉积。此外,随着SrCl_(2)-KCl体系中MgCl_(2)浓度的增加,Mg-Sr共沉积过程中的电流密度相应增加。

添加剂对六水氯化镁制备氧化镁及氧化镁水化产物的影响

为解决盐湖镁资源的大规模利用问题,以盐湖六水氯化镁为原料,分别添加硫酸镁、氯化钠和氨水,考察不同添加剂与用量对煅烧制备MgO的影响,并进行水化反应得到不同形貌的氢氧化镁。利用XRD、SEM、激光粒度分析检测方法对MgO及其水化产物进行表征。结果表明:引入SO_(4)^(2-)使六水氯化镁溶液的pH降低,不利于MgO的生长,融合为大颗粒形貌。Na^(+)与SO_(4)^(2-)相比,对六水氯化镁制备MgO的破坏程度强。Na^(+)使MgO的晶粒尺寸变大,特征粒径达D50=28.69μm,畸变程度变差,制备的MgO水化后仍存在未完全水化的MgO,衍射峰I001/I101的值为0.723,(101)生长面显露得更多,导致六方片层变厚,产物相互粘结,片层堆积。引入氨水后,当其添加量(物质的量之比)为0.2时,可制备片状形貌的MgO,特征粒径D50仅为1.78μm。MgO水化时,产物全部转化为Mg(OH)2,I001/I101的值为0.777,结晶完整,呈六方片穿插的花簇状,为其在吸附净化等领域提供了潜在的应用前景。

自氛围条件下六水氯化镁制备无水氯化镁过程研究

以六水氯化镁为原料,在氯化铵自氛围的条件下成功制备出了高纯度无水氯化镁。研究了配料比、保温温度对无水氯化镁纯度的影响。从热力学和热分解角度研究了六水氯化镁的脱水热分解过程。结果表明:实验条件下,六水氯化镁脱水制备无水氯化镁是近似一级反应;反应机理为随机成核,随后长大。工艺制备数据表明,氯化铵氛围下可以制得高纯无水氯化镁,最佳制备条件为保温时间180 min、保温温度450℃。

六水氯化镁碱性调控煅烧制备活性氧化镁

以3 mol/L的六水氯化镁溶液为原料,研究其热分解行为,选择最佳煅烧条件,考察不同煅烧温度和保温时间以及碱性调控制备条件对产物MgO性能的影响。结果表明:450℃煅烧并保温2 h制备出的MgO形貌较规整,但其粒径分布不均且活性较差,D_(50)=9.38μm,显色时间为213 s。而引入MgO悬浮液后,由于MgO中的O^(2-)能够抢夺H_(2)O的H^(+)形成O—H键,逐渐替换MgO分子间的O—Mg键,使得MgO悬浮液以[Mg(H_(2)O)_(6)]^(2+)离子团为核心不断生长发育,最终析出生成晶体。当其添加量为与六水氯化镁的摩尔比0.48、反应温度50℃时,产物MgO形貌呈均匀的小颗粒片状,D_(50)=2.84μm,显色时间为63 s,具有更好的性能。研究结果对盐湖镁资源的综合利用及高品质MgO的制备提供了有益启示。

气力输送系统在无水氯化镁颗粒输送上的应用

无水氯化镁原料具有易吸水性和强度差的特性,选择一种合适的输送方式成为关键。气力输送系统是通过消耗气流的一定动能,将物料在封闭的管道内沿着一定方向向前推送的过程,它具有输送管路完全密闭、输送物料不会被外界物质污染、输送管路布置灵活、占用空间较小、自动化程度高的特点。利用干燥过后的压缩空气作为输送气源,以低速的浓相气力输送无水氯化镁,不仅可阻断外界空气与无水氯化镁接触,防止空气中的水分污染无水氯化镁,输送时物料速度低,不易破碎,而且效率和自动化程度高,可大幅降低生产人工成本。

氯化镁造粒过程中颗粒的形成过程及运动轨迹研究

无水氯化镁电解是制备金属镁的主要途径之一,在电解法制备金属镁过程中,无水氯化镁的制备尤为重要。无水氯化镁一般是通过分段脱水获得,本研究对氯化镁溶液离心造粒过程中氯化镁颗粒的形成过程进行研究。采用模拟和试验的方法,研究了影响颗粒形成、颗粒粒径以及颗粒运动轨迹的因素;计算得到了颗粒水平方向和竖直方向随时间变化颗粒的位移方程和二维运动轨迹;分析了初始速度、颗粒粒径以及空气密度对氯化镁颗粒运动轨迹的影响。得出初始速度越大,颗粒水平位移越大,造粒伞形直径越大;颗粒粒径越大,水平位移越大,颗粒运动直径越大;空气密度越小,阻力越小,颗粒水平位移越大,造粒伞形直径越大。

氯化镁焙烧分解包头稀土精矿

利用XRD、TG-DTA、SEM及化学检测等方法,对氯化镁焙烧分解包头稀土精矿进行了研究。研究发现,在500℃、氯化镁添加量为25%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿完全分解,产物为氯氧化稀土和氟化镁;在700℃、氯化镁添加量为60%的条件下,可将包头矿中的氟碳铈矿和独居石完全分解,产物为氯氧化稀土、复合稀土氧化物、氟化镁、磷酸镁。同时对热分解过程进行了动力学计算,第一阶段分解氟碳铈矿时所需活化能为163.92 kJ/mol,反应级数n=1.30;第二阶段分解独居石时所需活化能为276.14 kJ/mol,反应级数n=0.77。最后在氯化镁焙烧分解包头矿时加入碳粉,当加碳量为20%时,铈的氧化率降低至1.46%,对于防止稀土的氧化具有非常积极的意义。

碱式氯化镁晶须的制备及其生长机理研究

以六水氯化镁和氨水为原料,醇水溶液为溶剂,通过沉淀法制备碱式氯化镁晶须。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段对晶须结构进行表征,并探究其生长机理。结果表明:不同溶剂所制备的碱式氯化镁晶须化学式均为2Mg(OH)2·Mg(OH)Cl·4H2O。碱式氯化镁晶须的形成机制符合负离子配位多面体生长基元理论,晶须是沿着(201)晶面生长,乙醇或乙二醇的加入都能使晶须沿着一维方向生长且表面更光滑。当采用质量分数为20%乙二醇时所制备晶须的长径比为95,且具有更好的分散性和尺度均一性。

超声冲击处理对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂的影响

采用U型弯曲试样和双梁试样,研究了超声冲击处理(UIT)对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明:UIT在焊接件表面形成一层厚度约为1 mm的压应力变形层,UIT对SCC的影响与试样类型有关;高度变形的U型弯曲试样中母材(BM)区和UIT前后焊接件出现SCC裂纹的时间差别不大,即在此应力应变状态下UIT未显著提高焊接件的SCC抗力;在接近和超过屈服强度的应力水平下,两组双梁试样均显示出同样的SCC敏感性排序,即304L/ER316L>304L-BM>304L/ER316L-UIT,表明UIT显著提高了这两种应力下焊接件的SCC抗力;试样裂纹扩展方式均为沿晶+穿晶混合型,焊接件中SCC敏感性排序为焊缝区<母材区<热影响区。

六水氯化镁流化床干燥脱水实验研究

文章对MgCl_(2)·6H_(2)O在空气氛围下脱水到MgCl_(2)·2H_(2)O的流化床干燥过程进行小试实验研究,重点研究了进风温度(165℃、180℃、200℃、220℃)对干燥脱水过程的影响。通过分析干燥脱水过程的实验现象和干燥过程脱水曲线,结合对干燥产品成分分析和颗粒形貌的SEM分析,从宏观和微观角度讨论MgCl_(2)·6H_(2)O的干燥脱水特性。结果显示,进风温度165℃时颗粒的流化状态最佳,流化高度约800 mm;干燥过程结束后,进风温度165℃的布风板上无颗粒粘结现象,进风温度为180℃、200℃、220℃时,布风板上均出现了蓬松的颗粒粘结现象。通过观察颗粒微观形貌发现,随着干燥时间的增加,氯化镁颗粒表面的“鱼鳞”状形貌逐渐脱落,形成多孔结构。对干燥产品成分分析发现,随着进风温度的升高,干燥产品中的MgOHCl含量逐渐增多,依次为1.8%、2.6%、2.9%、3.3%。

SDBS含量对碱式氯化镁晶须的影响及其表征

以氯化镁、氨水、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料,采用液相沉淀法,考察SDBS的含量对产物形貌及物相结构的影响。通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、选区电子衍射、能谱分析等表征手段,证实添加1 mL、0.05 mol/L的SDBS后,可获得碱式氯化镁为主晶相的晶须,其直径50~100 nm,长度5~10μm。晶须表面平直光滑,为单晶结构。当SDBS添加量增大后,反而会在颗粒表面形成胶束状结构,不利于晶须的生成。对该碱式氯化镁晶须进行乙二胺水热处理,可获得自组装结构的纯相六方片状氧化镁,其形貌规则,尺寸均一,厚度约25 nm,直径约300 nm。

氯化镁中试热解炉热工过程数值计算研究

为了探究MgCl_(2)喷雾热解工艺中的核心设备热解炉内的复杂热过程,提高工艺产品质量和设备使用寿命,采用欧拉-拉格朗日方法建立了气固两相流传热与热解反应耦合的数学模型,研究了热解炉稳定运行时的温度场、颗粒分解过程和HCl分布情况,并探讨了进口气体温度和流量对MgO转化率和HCl分布的影响。结果表明,在研究范围内,随着进口烟气温度和流量的增加,产品转化率逐渐提高。当烟气入口流量为1.5 m^(3)/s、入口温度为1423 K时和烟气入口温度为1273 K、入口流量为2.25 m^(3)/s时,产品转化率均达到100%。随着颗粒向下运动,HCl浓度逐渐增大,在出料口处HCl达到最大质量分数为6.5%。此外,随着进口烟气温度和流量的增加,出料口处的HCl浓度呈现先增后减的变化规律。对应HCl浓度最大值时的进口烟气温度和流量分别为1373 K和1.75 m^(3)/s。

盐湖电解炼镁原料无水氯化镁中碱式氯化镁对镁电解的影响研究

金属镁从发现到本世纪初已有二百多年历史,工业生产也有一百多年。其核心设备镁电解槽相继经历了简单的低电流效率有隔板槽,高电流效率的抚顺铝厂、内蒙光华镁厂、青海民和镁厂和遵义钛厂的无隔板镁电解槽,再至目前青海格尔木察尔汗盐湖地区引进挪威海德鲁的大型无隔板电解槽。它们的出现使镁电解工业达到了一个新水平和新高度。物料中碱式氯化镁对电解反应危害较大,本文将重点论述碱式氯化镁对电解反应的影响。

景谷凹陷钾盐调查JG-2井饱和氯化镁盐水钻井液技术

JG-2井位于云南省普洱市景谷傣族彝族自治县凤山镇,构造位置属思茅盆地景谷凹陷,完钻深度1829.44 m。钻遇地层主要为泥岩、砂岩、泥砾岩、石盐岩、钾石盐岩等,泥岩易发生水化膨胀剥落、造成井壁坍塌危害,局部松散砂岩易坍塌掉块,而石盐岩、钾石盐岩易溶蚀形成坍塌超径和盐矿心采取率低等安全和质量隐患。针对JG-2井上述施工难题,进入石膏脉盐岩地层后,采用饱和氯化镁盐水钻井液钻进,圆满地完成了工程钻井与取心任务,解决了钾石盐岩等盐矿心溶蚀、石盐岩粗颗粒不易携带、钻头泥包及松散砂岩坍塌掉块等技术难题,顺利取全盐岩层顶板与底板等岩心,获取了优质的石盐岩、钾石盐岩等盐矿心,全井平均岩(矿)心采取率达97.5%,且未发生溶蚀。本文成功经验可为从事类似钾盐钻探工程提供借鉴和参考。

海绵钛生产中副产品氯化镁回收现状及发展趋势概述

海绵钛为制取工业钛合金的主要原料。 海绵钛生产是钛工业的基础环节,它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。把钛铁矿变成四氯化钛,再放到密封的不锈钢罐中,充以氩气,使它们与金属镁反应,就得到"海绵钛"。这种多孔的"海绵钛"是不能直接使用的,还必须把它们在电炉中熔化成液体,才能铸成钛锭。使用Kroll技术生产海绵钛时,液态氯化镁是最为重要的一种副产品,也是生产过程中需要回收的重要产品。海绵钛生产过程中,液态氯化镁的排出温度约在820℃到890℃左右,针对该温度下的氯化镁,目前最为常见的回收技术是镁电解回收技术。由于电解技术的成本相对较高,甚至超过产品本身的市场价格,因此我国企业普遍选择将液态氯化镁冷却后直接出售。本文介绍的镁回收技术为热解-热法还原技术,该技术的成本更低,更加能够满足市场的需求。

氯化镁对水泥土早期强度的影响研究

通过水泥加固不同含量的氯化镁污染土室内28 d抗压强度、X射线衍射(XRD)和微观扫描电镜试验(SEM),研究了氯化镁对水泥土的早期强度影响机理。XRD分析结果表明:氯化镁参与反应生成的M-S-H、M-A-H、氯化钙结晶、轻质氯化镁结晶和水化氯铝酸钙等产物对水泥土产生分解与结晶的复合作用;SEM图象分析表明:氯化镁使水泥土的孔径分布发生改变,当氯化镁含量较低时,水泥土中的水泥水化产物与结晶物将颗粒连结在一起,形成较强的结构联结,使其孔隙率变小,对水泥土的强度增长有利;随着氯化镁含量增大,土颗粒周围的凝胶物被分解,使水泥土的孔隙率增大与胶结程度下降,对水泥土的强度不利。

氯化镁增塑改性聚乙烯醇

以氯化镁为增塑剂,采用流延法制备了增塑改性聚乙烯醇(PVA).研究了氯化镁与PVA的相互作用以及氯化镁增塑改性PVA的结晶性能、热性能和机械性能.研究结果表明,氯化镁能与PVA大分子发生较强的相互作用,从而破坏PVA分子链内和链间的氢键,降低PVA的结晶度.氯化镁对PVA的热性能影响显著,PVA在加入氯化镁后的热分解过程由纯PVA的两段失重过程转变成三段失重过程.氯化镁可有效增塑PVA,其玻璃化转变温度降低,拉伸强度下降,断裂伸长率上升,储能模量下降.

从饱和氯化镁卤水中分离锂镁的新萃取体系研究

研究了各种含氧萃取剂从饱和氯化镁盐湖卤水分离锂镁及其它杂质元素的效果，筛选出萃取能力强、选择性高的混合萃取剂ＳＫ－ＳＥ，考察了稀释剂效应、分离效应及萃取平衡时间，并对反萃取效果进行了讨论。