摘要：本论文以高纯氢氧化镁生产为研究对象，根据液氨、氯化铵、六氨氯化镁补充对生产成本的影响，对高纯氢氧化镁生产的科学管理具有重要作用。

关键词：高纯氢氧化镁;生产成本;科学管理;

引言

高纯氢氧化镁生产过程中，采用部分纯碱工艺（石灰蒸氨），需用生石灰消化制备灰乳后进行氯化铵分解反应。氯化铵作为氢氧化镁生产装置系统氨量补充的主要辅料，有着价格低廉、性质稳定、储存安全、溶解迅速等优点。但随着市场的影响，氯化铵价格水涨船高，氯化铵补充已无法实现节能降耗。为此，积极寻求新的氨补充辅料（六氨氯化镁）来替代氯化铵实现节能降耗，降低产品成本，使产品更具市场竞争力，亟需解决。

石灰-氨联合法以盐湖水氯镁石为原料生产氢氧化镁工艺中，氨作为一种循环使用的媒介，起着重要的作用。如使用液氨作为补充辅料;但液氨的运输、储存极为不便;较之液氨昂贵的价格，氯化铵就作为不可缺少的一种廉价补充辅料出现;但随着市场的影响，氯化铵价格水涨船高，氯化铵补充已无法实现降本节支。因此，六氨氯化镁也是首次应用于石灰-氨联合法制备氢氧化镁的生产工艺中。

1  液氨对高纯氢氧化镁生产的影响

采用石灰-氨联合法以盐湖水氯镁石为原料制备高纯氢氧化镁，具有工艺简单、成本低的优势，并且生产的氢氧化镁纯度已在国内位居首位，所以氨的补充原料这一技术难题对于进一步降低高纯氢氧化镁产品的成本，拓展公司产品的利润空间，抢占国际市场至高点具有重要意义。

目前合成氨的主要工艺流程有以下几种

中压法，操作压力为20～60MPa，温度450～550℃，其优缺点介于高压法与低压法之间，此法技术比较成熟，经济性比较好。因为合成压力的确定，不外乎从设备投资和压缩功耗这两方面来考虑。从动力消耗看，合成系统的功耗占全厂总功耗的比重最大。但功耗决不但取决于压力一项，还要看其它工艺指标和流程的布置情况。总的来看，在15～30Pa的范围内，功耗的差别是不大的，因此世界上采用此法的很多。

低压法，操作压力10MPa左右，温度400～450℃。由于操作压力和温度都比较低，故对设备要求低，容易管理，且催化剂的活性较高，这是此法的优点。但此法所用催化剂对毒物很敏感，易中毒，使用寿命短，因此对原料气的精制纯度要求严格。又因操作压力低，氨的合成效率低，分离较困难，流程复杂。实际工业生产上此法已不采用了。合成氨工艺流程大概可以分为：原料气的制备;原料气的净化;气体压缩和氨的合成四大部分。

采用氨-石灰联合法工艺技术，制得纯度大于99%的高纯氢氧化镁。其生产工艺中液氨直接加入系统反应，导致生产过程剧烈，不能满足生产要求，进而增设汽化装置，也反映出氨量不能连续供应，液氨对高纯氢氧化镁生产的影响较大得不偿失。

2  氯化铵对高纯氢氧化镁生产的影响

高纯氯化铵生产流程：以工业级氯化铵

为原料，用氨母液（饲料级）或去离子水（食品级）进行重结晶，通过添加化学添加剂除杂，进而生产 高纯氯化铵。包括以下步骤：①采用氨母液（饲料级）或去离子水（食品级）溶解工业级氯化铵得到饱和溶液并按比例加入化学添加剂;②采用超滤装置对氯化铵进行过滤处理;③母液进入结晶器进行冷却、结晶;④铵母液及结晶进入增稠器，然后进行固液分离;⑤使用去离子水进行反复洗涤并添加所需防结块剂;⑥经过干燥及包装得到高纯氯化铵产品。

高纯氯化铵含量>99%，呈白色或略带黄色的方形或八面体小结晶，有粉状和粒状两种剂型，粒状氯化铵不易吸湿，易储存，而粉状氯化铵较多。

高纯氢氧化镁生产中，以高纯氯化铵替代液氨后，生产规模大幅度提升，也伴随着附加生产成本的增加，如灰乳、蒸汽、水耗等。

3  六氨氯化镁对高纯氢氧化镁生产的影响

我国六氨氯化镁制备主要有4种方法：

高沸点溶剂体系合成法。将氨通入经脱水后得到的氯化镁无水醇溶液中反应生成六氨氯化镁沉淀，分离制取六氨氯化镁产品。

水氨体系合成法。将干燥的二水氯化镁放入液氨中反应生成六氨氯化镁沉淀，分离制取六氨氯化镁产品。

低沸点溶剂体系合成法。利用低沸点醇溶解氯化镁原料，得到氯化镁水醇溶液，在常温常压下，将其加到含氯化铵的饱和醇溶液中，反应生成六氨氯化镁沉淀，分离制取六氨氯化镁产品。

硅化镁合成法。将硅化镁和无水氯化铵按一定质量比混合，在液氨介质中进行化学反应，生成硅烷气体逸出，在液相中得到六氨氯化镁沉淀，其化学反应式为：

Mg2Si+4NH4Cl+xNH3→SiH4+2MgC12·6NH3+（x-8）NH3

硅化镁合成法具有工艺路线短、氨可循环利用、六氨氯化镁产率高、生产成本低等特点。白色块状固体或粉末，溶于水，易潮解。加热易分解MgCl2·6NH3=MgCl2+6NH3，六氨氯化镁能够用于氨补充系统，不影响氢氧化镁产品质量，溶解所需原料和水的用量也相应减少。

综上所述，六氨氯化镁中氨理论含量为51.7%，由于运来的这批产品为有机硅烷生产的副产品，主含量约93.5%，相应的氨含量约为48%，其余杂质组分为硅粉等。

按照1：1.5的比例，加入六氨氯化镁和水，进行搅拌溶解，液相主要成分为：游离氨、氯化铵和氯化镁，固相成分为氢氧化镁和硅粉。故须采用密封性较好的压滤机（滤布为嵌入式或涂胶）进行过滤，同时用水把滤饼中的可溶性组分洗涤干净。六氨氯化镁：溶解水：洗涤水的比例为：1：1.5：1。过滤后得到的氢氧化镁滤渣加可盐酸溶解回收氯化镁和硅粉。滤液（包括洗液）组分为游离氨、氯化铵和氯化镁，其中游离含量高达7mol/L以上，总氨约24%，可直接参与反应。是高纯氢氧化镁装置中氨补充的新工艺。

参考文献

[1]张中华，高纯氯化铵产品质量的影响因素及消除措施.纯碱工业，2019（4）：21—23

[2]《合成氨》，陈五平主编

[3]马春花、李荣杰，浅析冷法、热法氯化铵生产工艺.盐业与化工，2015（9）：8—9

[4]宋丽英、胡庆福、胡晓波，六氨氯化镁制备与应用.无机盐工业，2016（7）：1—6