轻烧粉在氯化铵体系中的萃取实验研究

吴丹，张琦，王玉琪，张文燕，武海虹，骆碧君，黄西平

(自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192)

近年来，随着我国纯碱产业的发展，其副产品NH4Cl 由于在化肥方面的应用受到限制而造成大量积压，已成为纯碱工业的瓶颈，亟需找到合适的利用方式[1]。如果将NH4Cl 分解成经济价值较高的NH3和HCl，NH3可在纯碱工业中循环利用，HCl也可以在有机氯化工等诸多领域得到应用。因此，NH4Cl分解制NH3和HCl是解决纯碱工业瓶颈问题的一个很好的途径[2-3]。

NH4Cl受热可分解成NH3和HCl，但同时有大量的NH4Cl升华，而且生成的NH3和HCl 难以分离，极易重新生成很小的NH4Cl 颗粒。为了得到NH4Cl 的分解产物NH3和HCl，一种可行的方法是在反应物NH4Cl中加入可重复使用的酸性或碱性物质，加热后使NH3先释放出来，然后在更高的温度下使HCl释放出来[4]。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

轻烧粉(MgO)，活性(柠檬酸法)1 min 50 s，工业级；氯化铵(NH4Cl)、铬黑T、EDTA、氨水、无水乙醇均为分析纯；蒸馏水。

METTLER PL403 精密电子天平；2NCLT10000ML智能恒温电加热磁力搅拌器；Rigaku D/max 2500v/pc X-射线自动衍射仪；Philips XL30ESEM场发射扫描电镜。

1.2 实验方法

将调浆后的MgO 和一定浓度的NH4Cl溶液按照一定摩尔比混匀，注入四口烧瓶中，设定温度和搅拌速度并开始计时。在 MgO 萃取过程中，定时从四口烧瓶中取样并立即抽滤，测定滤液中Mg2+浓度变化，用来观测MgO的萃取率。四口烧瓶中产生的NH3用稀硫酸溶液进行吸收。

1.3 分析方法

采用化学滴定法分析MgO的萃取率；采用X-射线自动衍射仪(XRD，Cu Ka 辐射)表征过程中固相组分的晶型；采用场发射扫描电镜(SEM)表征过程中固相组分的形貌。……