第1章 绪 论
11 镁的物理性质(1)
12 镁的化学性质(2)
13 镁的应用(7)
14 镁电解冶金的历史与现状(18)
15 我国的电解镁工业(24)
第2章 电解炼镁的原料和方法
21 电解炼镁的原料(26)
22 电解炼镁的方法(33)
第3章 电解炼镁用氧化镁的生产
31 用菱镁矿生产氧化镁(47)
32 卤水灰乳法生产氧化镁(53)
33 热解法生产氧化镁(66)
34 氧化镁的活性(72)
第4章 氯化法生产氯化镁
41 氯化过程原理(76)
42 氧化镁的氯化(89)
43 氯化炉炉料(93)
44 氯化炉(99)
45 各种因素对氯化过程的影响(104)
第5章 氯化镁水合物脱水法生产无水氯化镁
51 氯化镁水合物的脱水过程和羟基氯化镁的热分解(114)
52 氯化镁水合物脱水过程动力学(122)
53 部分水解氯化镁的氯化(129)
54 氯化镁水合物脱水的工业实践(135)
55 加盐解吸法回收氯化氢(141)
第6章 无水光卤石的生产
61 光卤石的脱水和水解(149)
62 熔体中的氯化(157)
63 氧化镁氯化过程中铁的催化作用(163)
64 人造光卤石生产工艺(170)
65 光卤石一次脱水 (175)
66 光卤石的熔融氯化脱水(184)
第7章 制备无水氯化镁的其他方法
71 铵光卤石脱水制备无水氯化镁(191)
72 用Cl2+CO混合气体氯化菱镁矿制备无水氯化镁(195)
73 有机溶剂和氨配合法制备无水氯化镁(200)
第8章 氯化镁电解的电化学
81 镁电解电解质熔体的结构(205)
82 氯化镁的分解电压(210)
83 氯化镁电解阴极过程动力学(219)
84 氯化镁电解时液镁阴极析出的相过程(225)
85 碱金属在阴极的析出(231)
第9章 镁电解电解质的物理化学性质
91 电解质的熔度(236)
92 电解质的密度和粘度(244)
93 电解质的表面性质和蒸气压(255)
94 电解质的导电度、离子迁移率和氯化镁活度(263)
95 含BaCl2电解质的物理化学性质(272)
96 含LiCl电解质的物理化学性质(303)
97 对镁电解电解质的要求和典型电解质的物理化学性质(313)
第10章 镁电解过程中杂质的行为
101 水分(316)
102 氧化镁(322)
103 铁(326)
104 硼和钛(332)
105 其他杂质及杂质限度(337)
第11章 镁电解槽
111 有隔板镁电解槽(342)
112 无隔板镁电解槽(355)
113 双极性镁电解槽(367)
114 道乌型镁电解槽(375)
115 镁电解槽电解质的循环(378)
116 镁电解槽槽渣的积聚(388)
第12章 镁电解工艺
121 电解槽的启动(400)
122 镁电解槽的常规作业(403)
123 电解质沸腾(414)
124 阴极钝化(418)
125 镁电解流水作业线(421)
第13章 镁电解的电流效率和电能效率
131 电解槽的电流效率和电能效率(432)
132 电解过程的镁损失(435)
133 温度对电流效率的影响(448)
134 电解质组成对电流效率的影响(453)
135 阴极电流密度对电流效率的影响(461)
136 阳极电流密度、极距和阳极工作高度对电流效率的影响(469)
137 阴极活性对电流效率的影响(473)
138 杂质和添加剂对电流效率的影响(478)
第14章 粗镁精炼与高纯镁的制取
141 粗镁中的杂质和镁的质量标准(481)
142 粗镁的熔剂精炼法(482)
143 升华法制取高纯镁(491)
144 镁精炼的其他方法(496)
145 镁锭的表面处理(500)
第15章 镁电解槽计算
151 镁电解槽结构计算(502)
4镁电解生产工艺学
152 镁电解槽物料平衡计算(507)
153 镁电解槽能量平衡计算(510)
154 镁电解槽电压平衡计算(541)
155 无隔板镁电解槽计算(547)
第16章 镁厂三废处理及综合利用
161 含氯废气的净化(559)
162 废电解质的利用(563)
163 电解槽槽渣的利用(566)
164 二 英的防治(567)
第17章 氧化镁电解
171 悬浮 MgO电解(572)
172 氧化镁在熔盐中的溶解(574)
173 复合阳极电解的电化学研究(581)
174 复合阳极电解试验(586)
参考文献(598)
Contents(610)
镁电解工业于1886年诞生,至今已有近120年的历史。这期间其生产工艺有了长足的进步,技术水平得到极大的提高。镁电解槽被不断更新,20世纪30年代原始简单的无隔板电解槽被有隔板电解槽取代,1940年至1960年期间不同类型的新一代无隔板电解槽相继问世,1980年又出现了双极性电解槽。先进电解槽的容量增至300~400kA,电流效率提高到92%~93%,电能效率达60%以上。现在,建一年产10万吨镁锭的电解镁厂所需的电解槽数,已由带隔板电解槽的数百台减少至无隔板电解槽或双极性电解槽的数十台。镁电解生产流水作业线工艺的出现,使传统的单槽看管、手工操作为主的电解作业发展为集中控制的自动化生产。镁电解生产工艺技术的发展成就在各种金属的电解冶金中可谓首屈一指。与此同时,电解原料氯化镁的生产使用了全封闭的低温脱水工艺或高效超级氯化作业,连续精炼取代了间断精炼,三废排放达到了极其严格的环保要求。电解炼镁工业的技术经济和环境保护达到了相当高的水平。长期以来,国外电解法的产镁量约占镁总产量的80%,近20年来新建镁厂及近年来拟建镁厂都是电解镁厂。镁电解冶金的发展与镁业界对镁电解生产过程基础理论和生产工艺的广泛试验研究分不开。氧化镁氯化、含水氯化镁脱水、氯化镁电解、粗镁精炼这些基本过程的基础理论研究,相应设备的工艺试验自不必说,连诸如电解槽槽渣的物理化学性质和行为,钢阴极在电解过程中成分、结构的变化及其对电解过程的影1前 言响这一类问题也得到了高度重视。上世纪80年代以来,电化学现代研究方法(暂态法),特别是被称为电化学光谱的循环伏安法在镁电解过程研究中得到越来越广泛的应用;用这些方法获得的研究结果,使我们对电解过程有了更加深刻的认识。我国镁业界对电解炼镁过程的一些基本理论(如氯化、脱水、电解)进行了较深入的研究,结合我国实际对许多工艺技术问题(如氧化镁生产、氯化炉炉料、无隔板电解槽等)进行过广泛的试验。现场工程技术人员对生产过程及其中的许多问题(如氯化炉的炉渣、熔炉,电解槽的沸腾、钝化)有深刻的认识,积累了丰富的经验;他们还创造了“贫槽启动”。我国镁业界人士发表的有关镁电解冶金的论文位居世界第二位,在电解过程研究中较多地应用了现代电化学研究方法。本书在全面、系统阐述镁电解冶金的理论和实践的同时,特别注意总结上世纪80年代以来的最新研究成果(如应用现代电化学研究方法取得的成果)和实践发展(如无隔板电解槽、双极性电解槽、电解槽流水作业线);取材广泛,不局限于某一国家;博取各家之说,全面反映了我国镁业界在科研、设计、生产中的观点和取得的成果。由于作者学识水平有限,本书在内容的安排、材料的取舍、观点的阐述以及其他方面一定存在不少缺点和错误,敬请读者批评指正。
作者
2005年10月