一種新型鎂低共熔溶劑的製作方法
2023-09-12 11:39:35 6
專利名稱：一種新型鎂低共熔溶劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電解溶劑，尤其涉及一種新型鎂低共熔溶劑。
背景技術：
鎂鹽的最大用途是提煉為金屬鎂和鎂合金。目前國內多以菱鎂礦為原料、皮江法煉鎂，是典型的高能耗工藝和產品，在能源、資源及環境等方面都面臨困難。電解法生產金屬鎂是鎂產業的發展趨勢，電解法是電解高溫熔融態的無水氯化鎂來生產金屬鎂，其電解工藝是成熟的技術，它的關鍵在於獲得優質廉價的無水氯化鎂，其水分和氧化鎂含量均要嚴格控制在0.5%以內，這成為常規電解煉鎂的瓶頸問題。由於六水氯化鎂空氣中脫水至二水氯化鎂後，繼續脫水便會產生氧化鎂、鹽酸以及水解產物。氧化鎂不利於電解，鹽酸對設備產生嚴重的腐蝕並降低鎂的利用率。目前以六水氯化鎂生產無水氯化鎂的方法主要有:氯化氫氣氛保護脫水和氨法脫水。挪威Norsk Hydro公司開發了水氯鎂石氯化氫氣氛保護流態化脫水工藝，雖在工業中得到應用，但仍然存在問題。國內在這方面也開展了很多研究，但一直沒能解決設備腐蝕、工藝控制等問題。氨法脫水工藝多種多樣，由於方法的局限性，到目前為止沒有一種工藝應用於工業生產中。利用鹽湖氯化鎂資源電解製備金屬鎂以及鎂合金，是高值化利用鹽湖水氯鎂石資源的重要途徑。在利用鹽湖水氯鎂石製備金屬鎂時，尋找可實現電沉積金屬鎂的離子液體或低共熔溶劑，具有廣闊的應用前景和重要的現實`意義。作為一種新型電解溶劑，離子液體或低共熔溶劑以其綠色環保、低耗能引起廣泛的關注和研究，被用於多種金屬單質和合金的製備。與其它溶劑相比，離子液體或低共熔溶劑具有寬的電化學窗口、可室溫操作、不揮發、導熱導電性良好等優點。一種可應用於電解製備金屬鎂的含鎂離子液體或低共熔溶劑，可以使現有的電解法從700°C以上降至室溫，降低能耗，減少設備腐蝕和環境汙染，得到無氫無氧的金屬，實現冶金過程的綠色生產。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種室溫化學性質穩定、電化學性質穩定、體系抗水影響能力強的新型鎂低共熔溶劑。為解決上述問題，本發明所述的一種新型鎂低共熔溶劑，其特徵在於:該低共熔溶劑是指將氯化膽鹼在20°C 70°C下加入到N，N- 二甲基甲醯胺溶液中，不斷攪拌，直到全部溶解後得到混合溶液；然後將水合氯化鎂及其它金屬氯化物在20°C 70°C下加入到所述混合溶液中，不斷攪拌，直到全部溶解後即得；所述氯化膽鹼加入量為所述N，N-二甲基甲醯胺溶液質量的1(Γ80% ;所述水合氯化鎂加入量為所述混合溶液質量的1(Γ70% ;所述其它金屬氯化物加入量為所述混合溶液質量的5 50%。所述其它金屬氯化物為氯化鋁、氯化鋅、氯化鎳、氯化鋰、氯化銅、氯化鉻中的一種或幾種。
本發明與現有技術相比具有以下優點: 1、由於本發明中有N，N-二甲基甲醯胺(DMF)，因此，所得產品具有室溫化學性質穩定、電化學性質穩定、抗水影響能力強等特點(參見表I)。
表I
權利要求
1.一種新型鎂低共熔溶劑，其特徵在於:該低共熔溶劑是指將氯化膽鹼在20°c 70°C下加入到N，N-二甲基甲醯胺溶液中，不斷攪拌，直到全部溶解後得到混合溶液；然後將水合氯化鎂及其它金屬氯化物在20°C 70°C下加入到所述混合溶液中，不斷攪拌，直到全部溶解後即得；所述氯化膽鹼加入量為所述N，N-二甲基甲醯胺溶液質量的1(Γ80% ;所述水合氯化鎂加入量為所述混合溶液質量的1(Γ70% ;所述其它金屬氯化物加入量為所述混合溶液質量的5 50%。
2.如權利要求1所述的一種新型鎂低共熔溶劑，其特徵在於:所述其它金屬氯化物為氯化鋁、氯化鋅、氯化 鎳、氯化鋰、氯化銅、氯化鉻中的一種或幾種。
全文摘要
本發明涉及一種新型鎂低共熔溶劑，該低共熔溶劑是指將氯化膽鹼在20℃~70℃下加入到N，N-二甲基甲醯胺溶液中，不斷攪拌，直到全部溶解後得到混合溶液；然後將水合氯化鎂及其它金屬氯化物在20℃~70℃下加入到所述混合溶液中，不斷攪拌，直到全部溶解後即得；所述氯化膽鹼加入量為所述N，N-二甲基甲醯胺溶液質量的10~80%；所述水合氯化鎂加入量為所述混合溶液質量的10~70%；所述其它金屬氯化物加入量為所述混合溶液質量的5~50%。本發明具有室溫化學性質穩定、電化學性質穩定、抗水影響能力強的特點。
文檔編號C25C3/04GK103173788SQ20131013129
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月16日 優先權日2013年4月16日
發明者賈永忠, 景燕, 王懷有, 嶽都元, 姚穎, 馬軍, 孫進賀 申請人:中國科學院青海鹽湖研究所