MgCl2礦化CO2制備碳酸鎂水合物.pdf

1、為減緩溫室效應(yīng)帶來的生態(tài)環(huán)境問題，各國政府正大力發(fā)展各種技術(shù)來固定利用二氧化碳(CO2)。對(duì)于CO2礦化利用技術(shù)而言，選擇一種廉價(jià)易得、儲(chǔ)量豐富的礦化原料十分重要。而在我國的青海省，每年有超過2000萬噸的水氯鎂石(MgCl2·6H2O)被丟棄，一方面造成了鎂資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，另一方面形成了“鎂害”，危害鹽湖生態(tài)平衡。因此，以鹽湖氯化鎂(MgCl2)為原料礦化CO2制備碳酸鎂水合物不僅能減排CO2，還能推動(dòng)鎂資源的開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)

2、的雙贏模式。針對(duì)鹽湖MgCl2礦化CO2，本文研究了三水碳酸鎂和堿式碳酸鎂在MgCl2–(NH4)2CO3和MgCl2–NH3·H2O–CO2體系中的沉淀結(jié)晶反應(yīng)，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)以MgCl2·6H2O和(NH4)2CO3為原料，采用沉淀結(jié)晶的方法制備碳酸鎂水合物，考察了反應(yīng)溫度(10~90 oC)、初始濃度(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1)、滴加速率(33.3 mL·min-1、2.5 mL·min-1

3、、0.83 mL·min-1)對(duì)晶體組成和形貌的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在20~50 oC時(shí)，所制備的產(chǎn)物是長(zhǎng)度為10~60μm的棒狀MgCO3·3H2O，當(dāng)溫度升高到80~90 oC，可得到片層花狀結(jié)構(gòu)的4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O，直徑為10~20μm；反應(yīng)溶液的初始濃度和滴加速率對(duì) MgCO3·3H2O和4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O的晶體形貌也有著一定的影響。
　　(2)以MgCl2·6H2O、CO2、NH3

4、·H2O為原料，采用沉淀結(jié)晶的方法制備三水碳酸鎂，考察了反應(yīng)溫度(20~50 oC)、NH3·H2O濃度(1~5 mol·L-1)、乙醇添加量(0~60％)等因素對(duì)產(chǎn)物組成、形貌以及固碳率和MgCl2利用率的影響。結(jié)果表明，在20 oC時(shí)，產(chǎn)物為無定形的Mg(OH)2，在30~50 oC，產(chǎn)物為棒狀結(jié)構(gòu)的MgCO3·3H2O；添加乙醇溶劑在一定程度上可以促進(jìn)沉淀結(jié)晶反應(yīng)，但是若乙醇添加量過大，產(chǎn)物會(huì)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，由MgCO3·3H2O變?yōu)?/p>

5、4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O；在最佳參數(shù)下，固碳率和MgCl2利用率可達(dá)95.87%和98.78%，晶體為棒狀結(jié)構(gòu)，尺寸均一，表面光滑，產(chǎn)品純度在98%以上。
　　(3)以MgCl2·6H2O、CO2、NH3·H2O為原料，采用沉淀結(jié)晶的方法制備堿式碳酸鎂，考察了反應(yīng)溫度(60~90 oC)、NH3·H2O濃度(1~5 mol·L-1)、乙醇添加量(0~60%)等因素產(chǎn)物組成、形貌以及固碳率和MgCl2利用率的影響。結(jié)果