Mineralization of flue gas CO2 with coproduction of valuable magnesium carbonate by means of magnesium chloride

CO2 mineralization and utilization is a new area for reducing the CO2 emissions. By reacting with natural mineral or industrial waste, CO2 can be transformed into valuable solid carbonate （such as calcium carbonate or magnesium carbonate） with recovery of some products simultaneously. In this paper, a novel method was proposed to mineralize CO2 by means of magnesium chloride with small energy consumption. In this method, magnesium chloride was firstly transformed into magnesium hydroxide by electrolysis. The formed magnesium hydroxide showed high reactivity to mineralize CO2. In our study, even at low concentration, CO2 can be effectively mineralized by this method, which makes it possible to directly mineralize flue gas CO2, avoiding the expensive process of CO2 capture and purification. Moreover, valuable products such as hydromagnesite and nesquehonite can be recovered by this method. Because of the wide distribution of magnesium chloride in nature, largescale CO2 mineralization is potential by means of magnesium chloride.     

氯化镁矿化利用低浓度烟气CO_2联产碳酸镁

CO2矿化利用是一种新的CO2减排方式,主要原理是利用天然矿物或工业废料与CO2反应,将CO2矿化为碳酸钙或碳酸镁等固体碳酸盐,同时联产高附加值的化工产品.本文提出采用低能耗的电解工艺利用氯化镁溶液矿化利用低浓度烟气CO2的新方法,该方法将氯化镁转化为活性较高的氢氧化镁,与不同浓度的CO2反应从而矿化CO2.该方法可以直接矿化浓度仅为20%的低浓度CO2,这使得直接矿化利用工业烟气CO2成为可能,避免了较高能耗的CO2捕捉提纯过程.另外,该方法可在较低的能耗下减排大量CO2,同时获取高附加值的碱式碳酸镁或三水合碳酸镁.由于氯化镁自然储量非常丰富,氯化镁矿化利用CO2具有大规模减排的潜力.     

碱式氯化镁晶须生长机理

运用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了碱式氯化镁晶须形成的机制.发现碱式氯化镁晶须的生长习性与负离子配位多面体在不同环境中密切相关.碱式氯化镁晶须生长基元是[Mg-（OH）4]2-及[Mg-Cl4]2-.生长过程是基元的叠合过程,体系的性质不同或受热方式不同,都会使基元有不同的叠合途径和方向.本文用负离子配位多面体生长基元理论模型对碱式氯化镁晶须形成机制做了一定的解释.     

L-胱氨酸在氯化镁水溶液中的溶解度

在288.15～318.15 K(间隔5 K)下,采用分光光度法测定了L-胱氨酸(L-Cystine)在纯水及氯化镁水溶液中的溶解度.通过回归分析,得到溶解度S(mol/L)与温度T及MgCl2质量百分比浓度WtB%的经验关系-lgS=(1088.4+136.15WtB%)/T-0.438 4-0.507 6WtB%.     

六氨氯化镁的粒度相关生长动力学模型

用连续稳态MSMPR反应结晶器对六氨氯化镁(MgCl2·6NH3)反应结晶过程中晶体生长速率的粒度相关性进行了研究.同时,针对六氨氯化镁产品在不同反应结晶条件下表现出的复杂的粒数密度分布形态,基于扩散学说提出了一个新的粒度相关生长速率模型.通过与Bransom、C-R、MJ2、ASL、Rojkowski指数、Rojkowski双曲以及MJ3等7种经典模型进行比较后发现,新模型对六氨氯化镁可能出现的凸形、凹形和极值形等几种有代表性的粒数密度分布形态都能给出与实验值极为吻合的描述.新模型表现出了非常良好的适应性.     

氯化镁电解时液镁阴极析出相过程的研究

在750℃下,研究了MgCl_2-NaCl-KCl三元系熔体电解时液镁阴极析出相过程的机理,即液镁析出的相过程为三维瞬时成核过程,并导出了成核速度及新核生长速度表达式。     

氯化镁电解阴极过程机理及液镁析出状态的研究

在７００～７５０℃的温度条件下，应用电化学稳态技术和暂态技术，对氯化镁电解镁离子的放电过程和液镁成核过程进行了研究．在此基础上考察了工艺条件对液镁析出状态的影响．研究表明：镁的析出过程是包含两个电子的受扩散过程控制的简单反应；液镁析出的相过程为三维瞬时成核过程．导出了成核速度和核心生长速度表达式．电解质氯化镁浓度、电流密度、电解温度和电极材料均能影响液镁析出状态．     

卤化物与水玻璃复合物的抑尘性能

在恒温箱中测定了粉尘试样添加ＣａＣｌ２或ＭｇＣｌ２和水玻璃后的含水率与环境温度、湿度、有效抑尘时间等因素之间的关系．研究结果表明：（１）当环境温度低于３１℃，相对湿度高于６０％，粉尘试样中ＣａＣｌ２和水玻璃含量的质量分数分别达到２０％和１０％（ＭｇＣｌ２和水玻璃含量的质量分数为２３％和１１．５％）时，试样的含水率就能保持大于５％（质量分数）；（２）当环境温度低于４０℃，相对湿度高于５０％，粉尘试样中ＣａＣｌ２和水玻璃含量的质量分数分别达到２６％和１３％（ＭｇＣｌ２和水玻璃含量的质量分数为３０％和１５％）时，试样的含水率就能保持大于５％（质量分数）；（３）ＣａＣｌ２或ＭｇＣｌ２与水玻璃复合后，其粘尘功能进一步增强，而且其溶液的弱酸性得到进一步降低。     

氯化镁用于染料废水的脱色研究

研究了MgCl_2处理若干种类的活性染料及分散染料的脱色效果,比较了MgCl_2/Ca(OH)_2、Al_2(SO_4)_3.PAC、FeSO_4/Ca(OH)_2的脱色效果。探讨了MgCl_2的脱色机理。实验结果表明,MgCl_2的脱色效果与染料种类、脱色的pH条件,脱色剂的用量有关;MgCl_2的脱色率随pH值升高而增加,对于活性染料废水,当pH=12.5左右时脱色率达最佳;对于分散染料废水,pH=12.0左右时脱色率达最佳;MgCl_2/Ca(OH)_2的脱色效果优于 PAC、Al_2(SO_4)_3、FeSO_4/Ca(OH)_2的脱色效果;MgCl_2的脱色机理为:(1)Mg~(2+)能与含有—OH,—SO_3H、—COOH基因的染料化合物起反应,生成稳定的螯合物,该螯合物在碱性条件下通过混凝作用从水中分离出来;(2)MgCl_2在高pH值下依靠水解生成的Mg(OH)_2胶体沉淀物对染料分子的吸附和卷扫沉降作用达到脱色目的。     

利用盐卤降低赤泥中碱含量的研究

本工作提供一种降低氧化铝工业废料赤泥中碱含量的方法;寻找一种操作简单的、投资成本低的工艺,以生产盐的副产品盐卤作原料,利用盐卤中的氯化镁与赤泥中钠元素的离子交换反应来降低赤泥的碱含量的效果.