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鹵水是指礦化度大于50g/l的湖水、海水或地下水。鹽場(chǎng)曬鹽時(shí)鹽析晶后的廢液是一種濃度很高的鹵水，它的鎂離子含量遠(yuǎn)比海水高(約高50倍)，約為55g/l，用于生產(chǎn)鎂砂時(shí)其處理量遠(yuǎn)比海水小?，F(xiàn)今鹵水鎂砂廠所用鹵水多直接取自鹽湖，其中以色列與約旦交界處的死海中的鹵水最為著名，其可溶性鎂鹽含量可達(dá)到30%。我國(guó)的鹵水資源也很豐富，如青海、湖北、四川等地。表6-29為一般鹽湖鹵水(水氯鎂石)的化學(xué)成分，若鹵水進(jìn)一步提取KCl和Na2SO4之后，其Mg2+含量更高。由鹵水生產(chǎn)鎂砂的方法常用的有沉淀法和熱分解法。
表1鹵水的化學(xué)成分
1.沉淀法制取鹵水鎂砂
鹵水鎂砂由沉淀法制取的原理與海水鎂砂相同。海水鎂砂的工業(yè)化生產(chǎn)歷史己有六十多年，但鹵水鎂砂卻因存在一些難點(diǎn)而發(fā)展較遲。沉淀法由鹵水制取Mg(OH)2的主要困難是;高濃度鹵水同消石灰Ca(OH)2反應(yīng)易形成膠狀沉淀，難以過(guò)濾分離，而且Mg(OH)2夾帶和吸附雜質(zhì)較多，純度難以保證。
通過(guò)多年的研究，克服了鹵水鎂砂工藝中的一些困難，七十年代世界沉淀法鹵水鎂砂工業(yè)迅速發(fā)展，MartinMarieta公司在美國(guó)密執(zhí)安州，Billiton公司在荷蘭Veendam分別擴(kuò)建和新建了沉淀法鹵水鎂砂工廠。
九十年代初，我國(guó)采用沉淀法以濃CaCl2介質(zhì)、高濃度鹵水原料、高分散石灰乳、控制pH值、洗滌水回收等工藝措施，經(jīng)小規(guī)模試制取得了較好的結(jié)果，工藝過(guò)程簡(jiǎn)化、Mg(OH)2沉降性能好且極易過(guò)濾分離，濾餅含水率低，淡水用量少，得到的鹵水鎂砂含量MgO98.97%，CaO/SiO2比值3.62，B2O3含量是0.017%，體積密度達(dá)到3.48g/cm3。
2.熱分解法制取鹵水鎂砂
熱分解法制取鹵水鎂砂就是將鹵水濃縮液(MgCl2)噴入1000℃的熱解塔中使MgCl2與蒸汽反應(yīng)生成MgO與鹽酸，經(jīng)洗滌脫除可溶性鹽，制成Mg(OH)2，再經(jīng)過(guò)與海水鎂砂相似的工藝處理即可制得純度極高的鎂砂。
上述工藝過(guò)程也稱作阿曼工藝，是由以色列死海方鎂石公司在二十世紀(jì)七十年代初建立并投入工業(yè)化生產(chǎn)的，目前生產(chǎn)能力為每年7萬(wàn)噸。阿曼工藝主要得益于死海鹵水中的高M(jìn)g2+含量。
阿曼工藝的核心是噴霧焙燒系統(tǒng)對(duì)MgCl2的熱分解。這種水解反應(yīng)僅需要一種原料：濃縮的鹵水(死海海水)，利用干凈的能源可生產(chǎn)兩種產(chǎn)品：鎂砂和鹽酸，而傳統(tǒng)的沉淀法工藝霈要兩種原料：鹵水(或海水)和石灰(或輕燒白云石)。石灰石或白云石為礦物原料，含有相關(guān)雜質(zhì)SiO2、Fe2O3和CaO;海水中的B2O3不可避免地污染鎂砂，但阿曼工藝生產(chǎn)的鎂砂產(chǎn)晶不含這些雜質(zhì)，Al2O3、SiO2、Fe2O3的含量—般為100ppm~200ppm，總的含量為500ppm，CaO的含量在0.4%~0.6%范圍內(nèi)變化，并可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，因此鎂砂的純度可達(dá)到MgO99.5%，總的純度(MgO+CaO)為99.95%，是目前世界市場(chǎng)上最高純的鎂砂。產(chǎn)晶中不含硼并幾乎測(cè)不出SiO2，減少了海水鎂砂中常見的晶界雜質(zhì)相，直接結(jié)合程度極高。表6-30為阿曼工藝制取的燒結(jié)和電熔鹵水鎂砂的典型性能。
表2阿曼工藝生產(chǎn)的高水鎂砂典型性能
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