[发明专利]氯化镁反应结晶-电解耦合制备氢氧化镁和氯气方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及无机盐加工技术领域，具体地说，是一种氯化镁反应结晶-电解耦合制备氢氧化镁和氯气方法。 

【背景技术】

我国盐湖镁资源众多，青海柴达木盆地的33个盐湖中，共含镁盐41.5亿吨，特别是察尔汗盐湖，地质勘察报告表明湖内氯化钾、氯化镁储量分别为1.45和40.0亿吨，其中氯化镁储量仅次于死海，居世界第二位，占全国镁盐储量的87％以上。盐湖资源开发目前以提钾为主，目前已经达到300万吨，在盐湖提取氯化钾后，排放的老卤经过简单盐田自然蒸发结晶，可获得纯度较高的水氯镁石(MgCl₂·6H₂O)，成本十分低廉，其质量上乘，杂质含量少，这在世界上是独一无二的。目前由于受关键技术经济限制，目前氯化钾生产工艺废弃的水氯镁石为得到有效利用，既浪费资源，又影响钾肥生产，大多采取远距离排放方式排回盐湖，形成“镁害”。 

另外，随着氯碱工业的发展，氯与碱的平衡已成为氯碱工业发展的关键，在20世纪80年代，是以碱定氯，通常把氯气作为生产烧碱的副产品；而到了20世纪90年代，由于氯产品的应用越来越广泛，氯碱工业逐步发展为以氯定碱，烧碱逐渐被一些业内人士称为副产品了。目前，国内市场上氯产品需求旺盛，而烧碱市场疲软，我国已成为世界上唯一有烧碱过剩需要出口， 却需要大量进口氯产品的国家，估计今后这种氯与碱的供求不平衡还将会继续进一步扩大。因此，搞好氯碱平衡是当前需深入研究和认真探讨的重要课题。 

本申请采用盐湖开发提取氯化钾后排放的废弃物氯化镁为原料，通过反应结晶-电解耦合技术生产目前市场需求旺盛的氢氧化镁和氯气，实现了氯化镁资源的高效利用，整个过程无污染物排放，该工艺为绿色工艺，通过该技术生产可以避免通常氢氧化镁生产中需要排放氯化钙或氯化铵的确定，也可以调整氯碱工业对氯气的需求。 

氢氧化镁作为重要的化工产品和中间体，已在陶瓷材料、环保、医药等领域有着广泛的应用。其中消耗量大、使用效果显著是作为一种无机添加型无毒阻燃剂，其具有分解温度较高、热稳定性高、无毒、无烟及具有抑烟等特点(多数性能优于氢氧化铝)，在无机阻燃剂领域得到了较快的发展。目前，国外氢氧化镁阻燃剂的年消费量已超过5万t，而且仍在以8％的年增长率增加，显示出良好的应用前景。同时由于氢氧化镁吸附力强、活性大，特别是料浆状产品，具有非沉淀性、非凝聚性、较好的流动性，易于泵送和储存，使用和调节控制方便等特点，可用于含酸废水的中和、重金属脱除、烟气脱硫、土地酸雨处理和pH值调节等。与CaO、Ca(OH)₂、CaO·MgO、NaOH、Na₂CO₃等诸多碱类比较，不仅在技术上有很多优越性，同时成本低廉，作业方便，使用安全，因此应用前景极为乐观，国外有人称氢氧化镁是一种“绿色安全的中和剂”。因此，高纯氢氧化镁的制备受到人们的广泛关注。 

氯气作为重要的化工基础原料，广泛用于多种氯产品生产，如无机氯产品液氯、盐酸、氯化钡、氯磺酸、漂粉精、次氯酸钠、三氯化铁、三氯化铝 等10余个品种；有机氯产品聚氯乙烯、甲烷氯化物、氯化苯、氯化石蜡和环氧氯乙烷、环氧氯丙烷、氯乙酸、氯丁橡胶、氯化苄、氯化聚乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯乙烷、三聚氯氰等30多种。目前我国各氯碱企业拥有氯产品200余种，主要品种70多个，国内氯产品市场呈现出需求旺盛而国内生产供应不足的现象，为数不少的氯产品全部或大量从国外进口。 

目前，关于氢氧化镁的生产主要采用氢氧化钠法、氢氧化钙法、氨法等方法，表1是对这三种主要方法的优缺点的比较。我国的氢氧化镁生产主要呈现出企业规模小，品种少，技术水平低，产品的售价低等特点，因此，我国氢氧化镁行业整体水平亟待提高，但是这对我们也是很好的机遇。 

表1  工业上生产氢氧化镁常用方法的比较