转化法生产次磷酸镁的固液相平衡研究-学位论文开题报告表.doc

天津科技大学研究生学位论文开题报告 姓 名 高守志 学号导师姓名 周桓 专 业 海洋化学 所属学院 海洋科学与工程学院 培养类别 学术型 / □专业型 培养层次 硕士 / □博士 论文选题 研究方向 海洋分离化学与技术 题目名称 转化法生产次磷酸镁的固液相平衡研究 性质（√） 基础理论研究（ √ ） 应用性研究（ ） 开发性研究（ ） 类 别 国家项目（ √ ） 合作项目（ ） 省（部）项目（ ） 自选项目（ ） 其它项目（ 项目） 姓 名 职称及职务 工作单位 签字 组长 周桓 教授 天津科技大学 评审组成员 王彦飞 副教授 天津科技大学 王士强 副教授 天津科技大学 王学魁 教授 天津科技大学 唐娜 教授 天津科技大学 导师对生报告的评语 导师签字： 年 月 日 评议组意见： 组长（签字）： 年 月 日 学院审： 年 月 日 评审结果 （ ）票同意 （ ）票不同意 综合 评价 （学院盖章） 报告日期： 2014 年 9 月 26 日 拟选课题背景及其研究意义： （1）选题背景 我国磷矿资源比较丰富。依据美国地质调查局统计，2005年世界磷酸盐岩储量18亿t，储量基础500亿t。按储量基础划分，我国为130亿t，仅次于摩洛哥和西撒哈拉，位居第二位[1]。我国磷矿资源主要用于制造磷复肥（含商品磷酸、下同），消费量约占磷矿供应量的80%左右，其次是黄磷及饲料级磷酸盐（以下简称“饲钙”），消费量约占20%左右[2]。 我国镁矿资源也十分丰富，菱镁矿资源位于全球之首，可利用资源达到十亿吨，此外我国也有丰富的海水，卤水，盐湖水等镁资源，其中氯化镁的含量都很高。所以中国在发展镁盐工业有得天独厚的优势。我国主要的镁盐产品包括:氧化镁、硫酸镁、碳酸镁及氟化镁等,其中产里最大为氧化镁,硫酸镁次之,其它产品虽然均有工业规模生产,但其产量不大。目前我国镁盐二〔业存在的问题是:镁盐品种少,生产厂分散,上规模产品系列化的生产企业不多,镁盐应用面很窄等。现在对于海水及盐湖中其他资源的大量利用，镁资源的大量废弃。[3] 近几年，我国外次磷酸盐随着化学镀的发展(特别是计算机硬盘需求的增加)，市场需求增长很快。国际上次磷酸盐需求量每年以10%~15%的速度递增，国外已从基本平衡转为供不应求，预计近几年需求将增加3 000~4 000t[4]。此外，次磷酸盐还用于医药、化学镀镍等、动物营养剂、食品添加剂、药物合成试剂以及用作塑料添加剂和阻燃剂等。 次磷酸镁化学式Mg(H2PO2)2·6H2O，白色晶体,有荧光。溶于水,在水中的溶解度随温度的升高有显著增加，其水溶液显中性或弱酸性,不溶于乙醇。相对密度1.59(12.5/4℃)。在干燥空气中易风化,100℃时失去5分子结晶水。180℃时变成无水物,继续加热,则分解放出易燃且极毒的磷化氢气体。主要用途有：医药上用作制造治疗风湿性关节炎的药物。塑料工业用作塑料制品的稳定剂。也用作阻燃材料。在农业上用作化肥添加剂及碱性土壤的改良剂。 美国、日本等已从中国进口来满足市场需求。这给次磷酸盐的生产带来了转机，使之成为我国磷盐行业开发的新热点。因此次磷酸盐的生产工艺优化急需解决。 本课题将对Na+,Mg2+//SO42-,H2PO2-—H2O四元体系相图进行研究，并在其基础上对次磷酸铝的工艺过程进行优化。 实验原理： 次磷酸镁的生产方法: MgCl2+2NaH2PO2+6H2O=Mg(H2PO2)2·6H2O+2NaCl Mg(H2PO2)2在水中的溶解度比NaCl小，所以 Mg(H2PO2)2先析出。 （2） b Na+,Mg2+//Cl?,H2PO2-—H2O四元体系的相图数据为工艺优化提供理论支持，还没有其相图相关数据 H3PO2+Mg(OH)2=Mg(H2PO2)2 +H2O 制备方法： 中和法将氧化镁（氢氧化镁）和无离子水加入反应器中，在搅拌下加入次磷酸进行中和反应，经过滤、浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，制得次磷酸镁成品。 MgCl2+2NaH2PO2=Mg(