[发明专利]利用水蒸气使六氨氯化镁的脱氨的方法

说明书

本发明提供一种利用水蒸气使六氨氯化镁的脱氨的方法，通过利用水蒸气通过六氨氯化镁发生置换反应置换出六氨氯化镁MgCl2·6NH3中的NH3生成MgCl2·6H2O，氨气以氨水形式收集，操作简单，能耗较低，同时脱氨过程中大量氨被回收，实现了资源循环利用。

技术领域

本发明涉及六氨氯化镁领域，尤其涉及一种利用水蒸气使六氨氯化镁的脱氨的方法。

背景技术

六氨氯化镁是氨和无水氯化镁形成的的络合物，分子式为MgCl2·6NH3，具有可逆吸、放氨特性，是一种优良的储氢材料。六氨氯化镁(MgCl2·6NH3)是络合物分解法的重要中间体，其合成过程分为高沸点溶剂体系法、水-氨体系法、低沸点溶剂体系法和硅化镁合成法等不同的合成路线法。硅化镁合成路线其实是硅化镁和氯化铵在液氨中反应制备甲硅烷(SiH4)的副产物，较前3种方法具有工艺路线短、六氨氯化镁产率高、生产成本低等特点，同时该法主产品是甲硅烷，它是现代微电子和新能源工业中一种非常重要的高纯硅烷气体，甲硅烷广泛应用于微电子、光电子工业，用于制造太阳电池、平板显示器、玻璃和钢铁镀层，并且是迄今世界上唯一的大规模生产粒状高纯度硅的中间产物。该方法具有硅烷产率高、反应原料易得、操作简单、温度和压力工艺条件容易达到等优点，而其产生大量的副产物六氨氯化镁(MgCl2·6NH3)出现堆积，堆积的六氨氯化镁中的氨会不断挥发出来，污染环境，随着环保部门执法力度及舆论监督关注度的进一步提高，为了减少环境污染，副产物六氨氯化镁需及时处理。

六氨氯化镁(MgCl2·6NH3)脱氨可以得到的氨气和氯化镁，气体产物氨气可以循环利用，固体产物氯化镁可以制备高纯的无水氯化镁，从而达到这一转化过程资源充分利用和废弃物安全排放的目的。

六氨氯化镁脱氨经典工艺是高温煅烧脱氨，关于六氨氯化镁高温脱氨方法的有关报道较少，专利CN101462746A和CN1135743A中仅仅提及了六氨氯化镁热解的概念，理论需要290℃的温度，实际情况并非如此，经过热重分析显示完全脱氨所需温度高达500-600℃；专利CN102336422A虽然提供了热解的方法和设备，但此方法同样需要提供的温度高达500-600℃才可确保快速脱氨，且能源消耗过大，成本过高，经济效益低。因此开发新型、高效的脱氨方法具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种利用水蒸气使六氨氯化镁的脱氨的方法，通过利用水蒸气通过六氨氯化镁发生置换反应置换出六氨氯化镁MgCl2·6NH3中的NH3生成MgCl2·6H2O，氨气以氨水形式收集，操作简单，能耗较低，同时脱氨过程中大量氨被回收，实现了资源循环利用。

本发明的目的是提供一种利用水蒸气使六氨氯化镁的脱氨的方法，包括有以下步骤：

步骤一：将样品六氨氯化镁粉碎好后加入到反应器的物料高位罐中，通过打开物料高位罐的球阀将六氨氯化镁粉加入到反应器内的自动调节打孔隔板上；

步骤二：启动加热反应器，控制反应器温度110～120℃；

步骤三：启动与反应器连接着的水蒸汽发生器，并控制其出口的水蒸气温度为110～130℃，开启连接着水蒸汽发生器的蠕动泵，根据投料量控制速率5-100g/min，将水蒸气抽到反应器与六氨氯化镁粉进行反应，水蒸气与六氨氯化镁粉反应产生氯化镁和氨气，与反应器连接的氨水回收装置回收氨气，氨水回收装置连接有进水管将氨气变为氨水，对回收的氨水浓度进行在线检测浓度，在线检测氨水浓度持续30min无变化，此反应结束。

进一步改进在于：所述步骤一之前还包括有检测氨含量：将六氨氯化镁粉配制0.1mol/L的六氨氯化镁溶液，以甲基红作指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠标液滴定六氨氯化镁溶液，检测其中的氨含量；检测氨含量之后再用热失重分析法分析样品六氨氯化镁氨含量，进一步验证样品六氨氯化镁的成分是否与滴定法检测的相同。

进一步改进在于：所述六氨氯化镁粉配制溶液的过程中定量加酸溶解。