淺談關(guān)于電解鎂實(shí)驗(yàn)中存在的問題及對策

強(qiáng)曉超，韓永福，李旗帥

（青海鹽湖鎂業(yè)有限公司，青海 格爾木 816000）

1 目前電解鎂的優(yōu)勢

我國青海鹽湖電解鎂項(xiàng)目具有五大優(yōu)勢：第一是能源豐富。我國青海鹽湖位置在于中華水塔的源頭，其水電資源非常豐富，現(xiàn)目前以及在黃河的上游地帶修建起了很多坐大型的水電站，為我國水利水電提供非常大的幫助。第二是其資源非常巨大。在柴達(dá)木盆地中其是氧化鎂的生產(chǎn)旺地，該地區(qū)的鎂儲存量高達(dá)四十多億噸，這種數(shù)量在全球來說都是占據(jù)有限地位的。第三回環(huán)境友好型?，F(xiàn)目前我國每個生產(chǎn)鎂工業(yè)的地區(qū)，其生產(chǎn)原鎂一公斤，就會排放出25.6千克的二氧化碳。

在我國青海鹽湖中該地區(qū)具有大量的太陽能資源，現(xiàn)目前，我國相關(guān)部門已經(jīng)在諸多地方建立起光伏電實(shí)驗(yàn)基地，為了能夠?qū)⑻柲苜Y源充分的利用。第四是引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來進(jìn)行鎂實(shí)驗(yàn)的開展。在引進(jìn)成熟，可靠的煉鎂工藝技術(shù)基礎(chǔ)山上，我國相關(guān)部門對其技術(shù)進(jìn)行吸收，創(chuàng)新，充分的將電解鎂相關(guān)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后在充分的將其轉(zhuǎn)化成為自己的技術(shù)，在一定程度上是能夠?qū)⒃瓉淼难h(huán)使用的氯氣充分改成PVP塑料原料，從而在某種程度上讓其生產(chǎn)工藝流程更具簡單化，也能夠優(yōu)化電解鎂實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的相關(guān)問題。

2 電解法制鎂所存在的問題

制備無水氯化鎂困難：電解法制鎂在氧化鎂脫水期間，會因?yàn)橐凰然V退水制取結(jié)晶氯化鎂期間及其容易水解，從而產(chǎn)生出很多的堿式氯化鎂以及氧化鎂，在電解鎂生產(chǎn)工藝過程中較難控制。

在氯化氫氣氛下，水氯鎂石膏脫水是需要較高溫度才能對其進(jìn)行一定的溶解，其對設(shè)備的腐蝕性相對較重，能源消耗巨大。

在金屬鎂生成過程當(dāng)中，其自身的成本是非常低的，只有在進(jìn)行氧化鎂脫水時，其成本才會變得更高。這對于金屬鎂的純度而言，其自身沒有經(jīng)過任何加工時，它的純度是非常低的。

其中通過電解鎂相關(guān)之言的制取鎂中的相關(guān)電解質(zhì)，將其從電解質(zhì)中的氯化物和Fe，Cr，Na以及Mn等諸多金屬雜質(zhì)，其所存在都是會在一定程度上去降低金屬鎂和其合金的耐腐蝕性，所以針對上述現(xiàn)象，我們必須要在電解鎂實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去采取相應(yīng)的解決措施，只有這樣才能在一定程度上去提高金屬鎂的純度。

在進(jìn)行電解鎂實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題：第一，電流損傷（觸電或者是點(diǎn)擊）。第二，接觸熔鹽，在進(jìn)行電解鎂實(shí)驗(yàn)過程中很多的金屬或者是抗熱性能不好的設(shè)備都是很容易被熔鹽燒傷的。第三，機(jī)械損傷。第四，化學(xué)燒傷。比如熔融鹽，液態(tài)，氣態(tài)以及氣溶膠體物質(zhì)，這些物質(zhì)當(dāng)中危害最大的還是屬于氯化氫和氯氣，這兩種物質(zhì)對于人體以及環(huán)境的傷害和影響都是非常巨大的。我們必須要在電解鎂實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去采取相應(yīng)的解決措施，只有這樣才能在一定程度上去提高金屬鎂的純度。

電解鎂實(shí)驗(yàn)皮江法中所存在的問題。電解鎂皮江法最根本的問題就是這種方法對于環(huán)境的污染是非常大的。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明。

從開采出白云石礦石再到金屬鎂錠出廠，每一各環(huán)節(jié)所生產(chǎn)的一千克的金屬鎂大約釋放出了35kg到45kg的二氧化碳，這也是煉鋁速度的一倍以上，對于耗能來說其耗能不是非常高。

皮江法當(dāng)中的主要能耗和二氧化碳的排放大多集中在下面三個環(huán)節(jié)：第一是再生產(chǎn)硅鐵消耗巨大的電能，其電能的來源主要是來自煤炭。第二是充分利用硅鐵還原煅燒之后的白云石礦所需要的能耗以及所釋放出的二氧化碳等。

上述計(jì)算都是基于運(yùn)用硫作為鎂錠的保護(hù)劑以及阻燃劑的，如果充分采用SF6，這對于全球的氣候上升都是會產(chǎn)生很大的影響。

3 電解鎂實(shí)驗(yàn)的中的技術(shù)進(jìn)展

3.1 電解鎂工藝技術(shù)的發(fā)展

在一定程度上是能夠充分降低電解鎂能耗問題。我國現(xiàn)目前大多數(shù)研究方向都是在向電解鎂工藝技術(shù)上面靠攏。國外相關(guān)學(xué)者通過對將電解的原材料由顆粒狀的氧化鎂再通過無水氯化氫脫水在一定程度上能夠轉(zhuǎn)變成為水球氧化鎂有所降低，從而在某種程度上也能去實(shí)現(xiàn)將整體的能耗降低到一個相對耗能較小的度。

3.2 有效的改進(jìn)皮江法的工藝方案

我國現(xiàn)目前在電解鎂實(shí)驗(yàn)中的工藝方案大多運(yùn)用的就是密集型皮江法對其進(jìn)行電解鎂的煉制，通過走可持續(xù)循環(huán)發(fā)展的線路，去為其某種一條新的發(fā)展道路，要求在環(huán)境保護(hù)，能源節(jié)約，科技創(chuàng)新的道路上有所進(jìn)展。通過一系列措施對其進(jìn)行改進(jìn)，在某種程度能夠充分的將皮江法的工藝方案效果做到最好。

3.3 熔鹽電解法中提取鎂-鋁合金

金屬鎂當(dāng)中的百分之七十到百分之八十都是用于制備鎂合金，鎂合金可以有效的加工成板材等半成品，當(dāng)前在我國市場中得到了各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用。

我國相關(guān)研究學(xué)者曾提出了充分利用熔鹽電解法來對鎂-鋁合金的提取，在一定程度上是能夠有效的提高鎂的使用效率。因此，鎂和鎂合金在二十一世紀(jì)獲得了綠色工程材料的美稱，也為我國各個行業(yè)帶來了非常巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

總而言之，電解鎂實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，針對金屬鎂生產(chǎn)技術(shù)的耗能和環(huán)保問題進(jìn)行深入的分析，為了能夠充分的解決金屬鎂在實(shí)際生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題，當(dāng)前在鎂工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，電解煉鎂能夠有效的提高產(chǎn)量和起到節(jié)能減排的作用，也是鎂產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的一個主要趨勢。

其未來將會在航空航天和汽車等工業(yè)中獲得廣闊的發(fā)展空間，我們要通過相關(guān)科學(xué)研究者不斷的努力，去將有關(guān)問題進(jìn)行解決，只有這樣才能讓鎂成為二十一世紀(jì)真正的綠色工程材料。