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JPH0567570B2 - - Google Patents
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JPH0567570B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0567570B2
JPH0567570B2 JP1064290A JP6429089A JPH0567570B2 JP H0567570 B2 JPH0567570 B2 JP H0567570B2 JP 1064290 A JP1064290 A JP 1064290A JP 6429089 A JP6429089 A JP 6429089A JP H0567570 B2 JPH0567570 B2 JP H0567570B2
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JP
Japan
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magnesium
chlorine
magnesium chloride
gas
chloride
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JP1064290A
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Tadashi Ogasawara
Yoshitake Natsume
Kenji Fujita
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Osaka Titanium Co Ltd
Original Assignee
Osaka Titanium Co Ltd
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Publication date
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Priority to CA002012009A priority patent/CA2012009C/en
Priority to NO90901189A priority patent/NO901189L/en
Priority to US07/493,733 priority patent/US5089094A/en
Publication of JPH02243510A publication Critical patent/JPH02243510A/en
Publication of JPH0567570B2 publication Critical patent/JPH0567570B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/26Magnesium halides
    • C01F5/30Chlorides
    • C01F5/32Preparation of anhydrous magnesium chloride by chlorinating magnesium compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、塩化マグネシウムの製造方法に、特
に塩化マグネシウムを電解してマグネシウムの製
造する電解槽に供給するのに適した塩化マグネシ
ウムの製造方法、に関する。 (従来の技術) マグネシウムは実用金属のうちでもつとも軽い
金属材料であり、その用途はアルミニウムとの合
金製造用、ダクタイル鋳鉄製造用の接触剤、四塩
化チタンを製造する際の還元剤等として増加の一
途をたどつている。 現在、マグネシウムは90%以上が塩化マグネシ
ウムを電解する電解法で製造されており、残りは
珪素を使用した還元法である。 マグネシウム製造用の電解槽に供給する塩化マ
グネシウムの製造方法として、従来、下記(1)〜(4)
の方法が採られてきた。 (1) 含水塩化マグネシウムに塩化アンモニウムを
加え、加熱脱水する方法 (2) カーナイト(MgCl2・KCl・6H2O)を加熱
脱水する方法 (3) 含水塩化マグネシウム(MgCl2・nH2O)に
塩酸を加えて溶解し、n=1.25〜2となるまで
蒸発、濃縮して脱水し、それをそのまま電解す
る方法(Dow法) (4) マグネシウム(MgO)と炭素材、例えばピ
ツチ等を混合して団鉱とし、塩素にてマグネシ
ウムを塩素化し、無水塩化マグネシウムを得る
方法 (発明が解決しようとする課題) しかしながら、前記(1)及び(4)の方法は製造工程
が複雑で生産性も低く、前記(2)の方法は加熱脱水
に多大なエネルギーを必要とするほか、カーナラ
イト(MgCl2・KCl・6H2O)の分解により生じ
たKClが電解槽内に堆積し、定期的に除去するこ
とが必要であると共に、堆積物は肥料等以外には
利用の方法がないという問題があつた。また、前
記(3)のDow法は電解の際、含有されている水の
分解を伴い、そのためグラフアイト陽極の消耗が
激しく特別な電解槽を必要とするほか、生成ガス
中の塩素濃度が低いため、再利用しにくいという
問題があつた。 さらに、前記従来のいずれの方法においても、
塩化マグネシウムの吸湿性が非常に大きいため、
製造した塩化マグネシウムを電解槽へ供給するに
際し、周到な技術的対策を講じなければならな
い。 本発明の課題は、上記の従来技術における問題
点のない新しい塩化マグネシウムの製造方法を提
供することにあり、その主な目的は、マグネシウ
ム製造用の電解槽に直接供給できる塩化マグネシ
ウムを効率よく製造する方法の提供にある。 (課題を解決するための手段) 本発明の要旨は、 「アルカリ金属又は/及びアルカリ土類金属の
塩化物を主体とする溶融塩中に固体粉末状の酸化
マグネシウム又は/及び炭酸マグネシウムを懸濁
させ、この懸濁液中に塩素を含むガスを送通して
酸化マグネシウム又は/及び炭酸マグネシウムと
塩素を反応させることを特徴とする塩化マグネシ
ウムの製造方法」にある。 前記の懸濁液中に送通する塩素含有ガスとは、
後述の(2)式によつて酸化マグネシウムを塩化マグ
ネシウムに変えるに足る塩素を含むガスを意味
し、通常は塩素ガスが単独で用いられる。しか
し、塩素と一酸化炭素との混合ガス、あるいはホ
スゲンのように分解してCl2発生するガスも使用
できる。 前記の懸濁液中もしくは送通する塩素含有ガス
中、又はその両者に、還元反応促進のために炭素
含有物質の添加してもよい。 本発明において、アルカリ金属の塩化物とは塩
化ナトリウム(NaCl)、塩化カリウム(KCl)、
塩化リチウム(LiCl)等であり、アルカリ土類金
属の塩化物とは塩化カルシウム(CaCl2)、塩化
マグネシウム(MgCl2)、塩化バリウム(BaCl2
等である。 上記のアルカリ金属の塩化物、アルカリ土類金
属の塩化物は、いずれか1種でも使用できる。し
かし、本発明のおもな目的が、得られた塩化マグ
ネシウムを含む溶融塩をそのままマグネシウム製
造用の電解槽に供給することにあるため、溶解塩
の組成の電解槽の浴組成に相応しいものとしてお
くのが望ましい。 塩化マグネシウムを電解してマグネシウムを製
造する場合の溶融浴塩としては、通常、塩化マグ
ネシウム−塩化ナトリウム−塩化カルシウム(塩
化バリウム)−ふつ化マグネシウム、のような構
成を有する塩が使用される。従つて、本発明方法
で用いる前記の溶融塩の組成としても、 (a) NaCl:10〜60%、 ClCl2:10〜40%、 MgCl2:5〜70%、 MgF2:5%以下 (b) NaCl:10〜60%、 BaCl2:10〜40%、 MgCl2:5〜70%、 MgF2:5%以下 (c) NaCl:10〜60%、 KCl:10〜60%、 CaCl2:10〜40%、 MgCl2:10〜60%、 MgF2:5%以下 のような組成が望ましい。 本発明において「アルカリ金属又は/及びアル
カリ土類金属の塩化物を主体とする溶融塩」とい
うのは、上記のように若干量のMgF2や不純物が
含有されていてもよいことを意味する。 上記のような組成の溶融塩(浴塩として用いる
ので、以下、「溶融浴塩」または単に「浴塩」も
しくは「浴」という)に固体粉末状の酸化マグネ
シウム、炭酸マグネシウムの1種又は2種を懸濁
させる。これらは、MgO、MgCO3の形で浴に投
入してもよいが、MgO、MgCO3を含むマグネサ
イトのような鉱石、あるいは重焼マグネシア、軽
焼マグネシアのような一次製品を投入してもよ
い。 MgCO3を浴に投入すれば、 MgCO3→MgO+CO2 ……(1) の反応で分解して浴中にMgOが生成し、これが
後述の(2)式によつてMgCl2に変わる。なお、酸化
マグネシウムとしては、マグネサイト(炭酸マグ
ネシウム)の焼成、あるいは水酸化マグネシウム
の焼成により得られるマグネシア等、MgOの純
度が比較的高いものが使用に好適である。 上記のような組成の溶融浴塩中でMgOを塩素
化してMgCl2を生成させ、浴中のMgCl2濃度を塩
素化前の濃度より高く、例えば40%〜50%程度に
高めれば、その浴はそのままマグネシウム製造用
電解槽に供給でき、電解により生成したマグネシ
ムウの比較差により電解浴塩から浮上あるいは沈
降分離させ金属マグネシウムを得ることが可能で
ある。 塩素を含むガスとは、前記のとおり塩素ガス
(Cl2)のほか、塩素と一酸化炭素(CO)との混
合ガス、ホスゲン(COCl2)等、あるいはこれら
のガスに炭素含有物質を混合したガスである。な
お、炭素含有物質としてはコークス粉、石油ピツ
チ等のほかメタン(CH4)、エタン(C2H6)等の
ガスも用いることができる。 炭素含有物質がコークス粉等の固体粉末の場合
は、溶融浴塩中に直接これらを添加し懸濁させて
おいても好結果が得られる。 (作用) 本発明の塩化マグネシウムの製造方法は上記の
素材を用い、下記(2)の反応式 MgO+Cl2→MgCl2+1/2O2 ……(2) に基づき酸化マグネシウムが塩素と反応して塩化
マグネシウムに変化することを利用するものであ
る。 塩素と一酸化炭素との混合ガスを用いる場合は
下記(3)の反応式 MgO+Cl2+CO→MgCl2+CO2 ……(3) により塩化マグネシウムが生成する。また、炭素
含有物質を、送通するガス中、溶融塩中又はその
両者に加えた場合は、例えば下記(4)、(5)の反応式 MgO+Cl2+1/2C→MgCl2+1/2CO2 ……(4) 4MgO+4Cl2+CH4→4MgCl2+CO4+2H2O
……(5) により塩化マグネシウムが生成する。 添付図は本発明の塩化マグネシウムの製造方法
を実施するための装置の一例を示す概略断面図で
ある。同図において、1は耐火物で構成された塩
素化炉、2はその上蓋で、塩素化炉1の炉壁上方
部には原料の酸化マグネシウム(以下、酸化マグ
ネシウムを用いるものとして説明する)を投入す
る原料投入口4が、また、塩素化炉1の底部には
塩素含有ガスを送通するガス送入口8が設けられ
ている。上蓋2にはガス送入口8から送通した塩
素と酸化マグネシウムとが反応した後のガスを排
出するガス排出口3が取り付けられている。 上記のように構成された装置により塩化マグネ
シウムと製造するには、前記添付図において、ま
ず、溶融浴塩5を作る。これは、前述のようなア
ルカリ金属、アルカリ土類金属の塩化物を適当に
配合したものを溶融して供給してもよいが、マグ
ネシウム製造用電解槽から、塩化マグネシウム濃
度の低下した浴塩をもつてきて供給してもよい。 溶融浴塩5の温度は600〜900℃に保つが、浴温
が高い方が反応性が良く、特に800〜900℃が望ま
しい。図には示していないが、塩素化炉1には浴
塩加熱装置が取り付けられている。次に、原料投
入口4から必要量の原料酸化マグネシウム粉末を
入れ、機械的撹拌あるいはガスバブリング等の方
法により浴塩5中に懸濁させる。次いでガス送入
口8から塩素含有ガスを送通し、浴塩5中を気泡
6として上昇させ、懸濁している酸化マグネシウ
ム7と反応させる。塩素含有ガスはできるだけ細
かい気泡になつた方が反応性がよいので、ガス送
入口8には多孔質板あるいは小孔ノズル等を取り
つけるのがよい。 浴塩5中の酸化マグネシムウの含有量は、5〜
40%にするのがよく、特に15〜25%が良い。その
理由は、5%以下であれば反応速度が低下し、特
に1%以下になると急激に低下し、一方、40%を
超えると浴塩が粘性が増大するためである。塩化
マグネシウムの生産性の向上のみを考えるなら酸
化マグネシウム濃度をできるだけ高くする方がよ
いが、浴塩のハンドリングやガス送入口8から送
通した塩素含有ガスの気泡の分散性も考慮すると
粘性の増大は好ましくなく、特に望ましい酸化マ
グネシウムの濃度範囲は15〜25%である。 このように酸化マグネシウムを懸濁させた浴塩
5中において、酸化マグネシウム7と塩素とは前
記(2)式のように反応し、塩化マグネシウムを生成
して浴塩5中に溶け込み塩化マグネシウム濃度を
増加させる。この場合、送通するガス又は/及び
浴塩中に炭素含有物質を同時に添加してもかまわ
ないし、あるいは送通するガスを塩素と一酸化炭
素の混合ガス等にしてもよいことは、前述のとお
りである。反応したガスは耐火物製の上蓋2に設
けられているガス排出口3から排出されるが、未
反応塩素のある場合はそれ回収するのが望まし
い。 上記本発明の方法で酸化マグネシウムの塩素化
を行うとき、浴塩5中の酸化マグネシウムの濃度
が5%以下になると反応速度が低下し始め、濃度
が低くなればなるほど反応速度が低下する。特に
1%以下になると急激に低下する。従つて未反応
塩素濃度を測定しながら塩素反応率が急激に悪化
する直前に、つまり酸化マグネシウム濃度が1%
以下になる前に反応を停止し、自然沈降により未
反応の酸化マグネシウムを炉底に沈積させ、上澄
みだけ炉から取り出せばよい。こうして取り出さ
れたものは、塩素化を行うまえよりも塩化マグネ
シウムを高濃度で含有し、残りが他のアルカリ金
属又は/及びアルカリ土類金属からなる混合塩で
ある。この混合塩は溶融状態のまま、マグネシウ
ム製造用電解槽に供給するのが最も好ましい利用
方法である。 なお、酸化マグネシウムの塩素化を行うとき、
浴塩中の塩化マグネシウムの濃度が高くなればな
るほど反応速度が遅くなり、特に塩化マグネシウ
ムが70%を超えるとその傾向が顕著になるので、
浴塩5の塩化マグネシウム濃度を必要以上に高め
ることは避けなければならない。塩化マグネシウ
ム濃度は浴塩5中の酸化マグネシウムの量により
定まるので、例えば塩素化前の浴塩5中に塩化マ
グネシウムが含まれていなときは加える酸化マグ
ネシウムはMgOとして50%、塩化マグネシウム
が10%含まれているときはMgOとして45%、塩
化マグネシウムが15%含まれているときはMgO
として44%が限度である。 以上の説明においては、酸化マグネシウムを用
いるものとして説明したが、炭酸マグネシウムを
用いても、あるいは炭酸マグネシウムと酸化マグ
ネシウムとを混合して用いても同様である。更
に、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムを含有
する鉱石を用いる場合も、原理的に全く同じであ
る。 以下、実施例を基づいて説明する。 実施例 1〜4 添付図に示した構成を有する内径500mm、高さ
2500mmの塩素化炉を用い、本発明の方法により塩
化マグネシウムの製造試験を行つた。原料として
はマグネシアを用いた。製造条件及び塩素化反応
後の浴塩中の塩化マグネシウム濃度を第1表に併
せ示す。なお、使用した浴塩は、マグネシウム製
造用電解槽から抽出したものであるため、最初か
ら15%のMgCl2を含有している。 第1表より、実施例1〜4のいずれにおいても
浴塩中の塩化マグネシウム濃度は15%から41%へ
大幅に増大しており、本発明方法により塩化マグ
ネシウムが効率よく生成していることがわかる。
また、ガク送入口に多孔質板を使用していない実
施例1に比較して、多孔質板を使用した実施例2
の方が塩素ガス吹き込み時間が若干短く、多孔質
板の使用が有効であることをがわかる。浴塩の温
度が800℃である本実施例においては、塩素と一
酸化炭素との混合ガスの使用実施例3、浴塩への
コークス粉の添加実施例4の効果はそれほど顕著
には見られなかつた。 実施例 5〜10 実施例1〜4で使用した塩素化炉により浴温の
みを変えて塩化マグネシウムの製造試験を行い、
塩素ガスのみを用いた場合、塩素と一酸化炭素と
の混合ガスを用いた場合、及び浴塩に炭素含有物
質としてコークスを添加(実施例4と同一条件)
した場合について、マグネシアと塩素との反応速
度を比較した。 試験結果を第2表に示す。同表において、反応
速度は実施例5の条件下での反応速度を1として
反応速度比で表している。第2表より、浴塩の温
度が700℃、さらには650℃に低下すると、塩素ガ
スのみを使用した場合に比較し、塩素と一酸化炭
素との混合ガスを用いた場合、及びコークス粉を
浴塩に添加した場合は、反応速度が増大している
ことがわかる。 実施例 11 実施例1〜4で使用した装置により炭酸マグネ
シウムを用いて塩素化を行つた。浴塩及び塩素ガ
スについては実施例1の場合と同一で、炭酸マグ
ネシウム投入量は100Kgである。炭酸マグネシウ
ム投入時に多量の気泡が発生し、浴塩が黒色にな
つたが塩素ガス送通後はすぐに透明になり、塩素
ガス送通9時間後の塩化マグネシウム濃度は29.5
%であつた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing magnesium chloride, and particularly to a method for producing magnesium chloride suitable for electrolyzing magnesium chloride and supplying it to an electrolytic cell for producing magnesium. (Prior technology) Magnesium is one of the lightest practical metals, and its uses are increasing, such as in the production of alloys with aluminum, as a contact agent in the production of ductile cast iron, and as a reducing agent in the production of titanium tetrachloride. I'm on my way. Currently, more than 90% of magnesium is produced by an electrolytic method that electrolyzes magnesium chloride, and the rest is produced by a reduction method using silicon. Conventionally, the following methods (1) to (4) have been used to produce magnesium chloride to be supplied to an electrolytic cell for producing magnesium.
method has been adopted. (1) A method of adding ammonium chloride to hydrated magnesium chloride and heating and dehydrating it. (2) A method of heating and dehydrating carnite (MgCl 2・ KCl ・ 6H 2 O). (3) hydrated magnesium chloride (MgCl 2・ nH 2 O) A method of adding hydrochloric acid to dissolve, evaporating, concentrating and dehydrating until n = 1.25 to 2, and then electrolyzing it as it is (Dow method) (4) Mixing magnesium (MgO) and a carbon material, such as pitch, etc. A method of obtaining anhydrous magnesium chloride by chlorinating magnesium with chlorine (problem to be solved by the invention) However, methods (1) and (4) above have complicated manufacturing processes and low productivity. However, method (2) above requires a large amount of energy for heating and dehydration, and KCl generated by decomposition of carnallite (MgCl 2・ KCl ・ 6H 2 O) accumulates in the electrolytic cell, causing periodic There was a problem in that it was necessary to remove the deposits, and there was no other way to use the deposits other than as fertilizer. In addition, the Dow method described in (3) above involves decomposition of the water contained during electrolysis, which causes high consumption of the graphite anode and requires a special electrolytic tank, and the chlorine concentration in the generated gas is low. Therefore, there was a problem that it was difficult to reuse. Furthermore, in any of the above conventional methods,
Because magnesium chloride has very high hygroscopicity,
Careful technical measures must be taken when supplying the produced magnesium chloride to the electrolytic cell. An object of the present invention is to provide a new method for producing magnesium chloride that does not have the problems of the above-mentioned conventional techniques, and its main purpose is to efficiently produce magnesium chloride that can be directly supplied to an electrolytic cell for producing magnesium. The aim is to provide a method to do so. (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is as follows. 2. A method for producing magnesium chloride, which is characterized by reacting magnesium oxide or/and magnesium carbonate with chlorine by passing a chlorine-containing gas through the suspension. The chlorine-containing gas passed through the suspension is
It means a gas containing enough chlorine to convert magnesium oxide into magnesium chloride according to the formula (2) below, and chlorine gas is usually used alone. However, a mixed gas of chlorine and carbon monoxide, or a gas that decomposes to generate Cl2 , such as phosgene, can also be used. A carbon-containing substance may be added to the suspension, the chlorine-containing gas, or both to promote the reduction reaction. In the present invention, alkali metal chlorides include sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl),
Lithium chloride (LiCl), etc., and alkaline earth metal chlorides include calcium chloride (CaCl 2 ), magnesium chloride (MgCl 2 ), and barium chloride (BaCl 2 ).
etc. Any one of the above alkali metal chlorides and alkaline earth metal chlorides can be used. However, since the main purpose of the present invention is to supply the obtained molten salt containing magnesium chloride as it is to an electrolytic cell for producing magnesium, the composition of the molten salt is not suitable for the bath composition of the electrolytic cell. It is desirable to leave it there. When producing magnesium by electrolyzing magnesium chloride, a salt having a structure such as magnesium chloride-sodium chloride-calcium chloride (barium chloride)-magnesium fluoride is usually used. Therefore, the composition of the molten salt used in the method of the present invention is as follows: (a) NaCl: 10-60%, ClCl2 : 10-40%, MgCl2 : 5-70%, MgF2 : 5% or less ( b) NaCl: 10-60%, BaCl 2 : 10-40%, MgCl 2 : 5-70%, MgF 2 : 5% or less (c) NaCl: 10-60%, KCl: 10-60%, CaCl 2 : 10 to 40%, MgCl 2 : 10 to 60%, and MgF 2 : 5% or less. In the present invention, "molten salt mainly composed of chlorides of alkali metals and/or alkaline earth metals" means that it may contain some amount of MgF 2 and impurities as described above. The molten salt having the above composition (used as a bath salt, henceforth referred to as "molten bath salt" or simply "bath salt" or "bath") contains one or two of solid powdered magnesium oxide and magnesium carbonate. suspend. These may be added to the bath in the form of MgO, MgCO3 , or ores such as magnesite containing MgO, MgCO3 , or primary products such as heavy-burnt magnesia or light-burnt magnesia. good. When MgCO 3 is added to the bath, it is decomposed by the reaction MgCO 3 →MgO+CO 2 (1), producing MgO in the bath, which is converted to MgCl 2 according to equation (2) described below. As the magnesium oxide, those with relatively high MgO purity, such as magnesia obtained by firing magnesite (magnesium carbonate) or magnesium hydroxide, are suitable for use. If MgO is chlorinated in a molten bath salt with the above composition to generate MgCl 2 and the MgCl 2 concentration in the bath is increased to higher than the concentration before chlorination, for example to about 40% to 50%, the bath It can be supplied as it is to an electrolytic cell for producing magnesium, and it is possible to obtain metallic magnesium by floating or settling and separating it from the electrolytic bath salt, depending on the comparative difference in the magnesium produced by electrolysis. Gases containing chlorine include chlorine gas (Cl 2 ) as mentioned above, mixed gases of chlorine and carbon monoxide (CO), phosgene (COCl 2 ), etc., or mixtures of these gases with carbon-containing substances. It's gas. In addition to coke powder, petroleum pitch, etc., gases such as methane (CH 4 ) and ethane (C 2 H 6 ) can also be used as carbon-containing substances. When the carbon-containing substance is a solid powder such as coke powder, good results can also be obtained by directly adding and suspending it in the molten bath salt. (Function) The method for producing magnesium chloride of the present invention uses the above-mentioned materials, and based on the reaction formula (2) below, MgO + Cl 2 → MgCl 2 + 1/2O 2 ... (2), magnesium oxide reacts with chlorine to form chloride. It takes advantage of the fact that it changes into magnesium. When a mixed gas of chlorine and carbon monoxide is used, magnesium chloride is generated according to the reaction formula (3) below: MgO+Cl 2 +CO→MgCl 2 +CO 2 (3). In addition, when a carbon-containing substance is added to the gas to be passed, the molten salt, or both, for example, the following reaction formulas (4) and (5) MgO + Cl 2 + 1/2C → MgCl 2 + 1/2CO 2 ... …(4) 4MgO+4Cl 2 +CH 4 →4MgCl 2 +CO 4 +2H 2 O
...(5) produces magnesium chloride. The attached figure is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus for carrying out the method for producing magnesium chloride of the present invention. In the figure, 1 is a chlorination furnace made of refractories, 2 is its upper cover, and the upper part of the furnace wall of the chlorination furnace 1 contains magnesium oxide as a raw material (hereinafter, it will be explained as using magnesium oxide). A raw material inlet 4 is provided at the bottom of the chlorination furnace 1, and a gas inlet 8 through which chlorine-containing gas is passed is provided. A gas outlet 3 is attached to the upper lid 2 for discharging gas after the chlorine and magnesium oxide reacted through the gas inlet 8. In order to produce magnesium chloride using the apparatus configured as described above, first, a molten bath salt 5 is prepared as shown in the attached drawing. This may be supplied by melting a suitable mixture of alkali metal and alkaline earth metal chlorides as described above, but bath salt with a reduced concentration of magnesium chloride may be supplied from an electrolytic cell for magnesium production. You can also bring your own and supply it. The temperature of the molten bath salt 5 is maintained at 600 to 900°C, but the higher the bath temperature, the better the reactivity, and 800 to 900°C is particularly desirable. Although not shown in the figure, the chlorination furnace 1 is equipped with a bath salt heating device. Next, a required amount of raw material magnesium oxide powder is introduced through the raw material inlet 4 and suspended in the bath salt 5 by a method such as mechanical stirring or gas bubbling. Next, a chlorine-containing gas is passed through the gas inlet 8 to rise in the bath salt 5 as bubbles 6 and react with the suspended magnesium oxide 7. Since the reactivity of the chlorine-containing gas is better when the bubbles are as small as possible, it is preferable to attach a porous plate or a small-hole nozzle to the gas inlet 8. The content of magnesium oxide in bath salt 5 is 5~
It is best to set it to 40%, especially 15 to 25%. The reason for this is that if it is less than 5%, the reaction rate decreases, especially if it is less than 1%, it decreases rapidly, while if it exceeds 40%, the viscosity of the bath salt increases. If only the productivity of magnesium chloride is to be improved, it is better to increase the concentration of magnesium oxide as high as possible, but if the handling of the bath salt and the dispersibility of the bubbles of the chlorine-containing gas passed through the gas inlet 8 are also considered, the viscosity will increase. is not preferred, and a particularly desirable concentration range of magnesium oxide is 15 to 25%. In the bath salt 5 in which magnesium oxide is suspended in this way, the magnesium oxide 7 and chlorine react as shown in equation (2) above, producing magnesium chloride, which dissolves in the bath salt 5 and increases the magnesium chloride concentration. increase. In this case, as mentioned above, a carbon-containing substance may be added at the same time to the gas to be passed and/or the bath salt, or the gas to be passed may be a mixed gas of chlorine and carbon monoxide, etc. That's right. The reacted gas is discharged from a gas outlet 3 provided in the refractory top cover 2, but if there is unreacted chlorine, it is desirable to recover it. When magnesium oxide is chlorinated by the method of the present invention, the reaction rate begins to decrease when the concentration of magnesium oxide in the bath salt 5 becomes 5% or less, and the lower the concentration, the lower the reaction rate. In particular, when it falls below 1%, it decreases rapidly. Therefore, while measuring the concentration of unreacted chlorine, it was determined that the concentration of magnesium oxide was 1% just before the chlorine reaction rate suddenly deteriorated.
It is sufficient to stop the reaction before the amount reaches below, allow unreacted magnesium oxide to settle at the bottom of the furnace by natural sedimentation, and take out only the supernatant from the furnace. What is thus extracted is a mixed salt containing magnesium chloride at a higher concentration than before chlorination, with the remainder consisting of other alkali metals and/or alkaline earth metals. The most preferable usage method is to supply this mixed salt in a molten state to an electrolytic cell for producing magnesium. In addition, when chlorinating magnesium oxide,
The higher the concentration of magnesium chloride in the bath salt, the slower the reaction rate becomes, and this tendency becomes especially noticeable when the magnesium chloride content exceeds 70%.
It is necessary to avoid increasing the magnesium chloride concentration of the bath salt 5 more than necessary. The concentration of magnesium chloride is determined by the amount of magnesium oxide in the bath salt 5, so for example, if the bath salt 5 before chlorination does not contain magnesium chloride, the magnesium oxide added will be 50% MgO and 10% magnesium chloride. 45% as MgO when it contains, MgO when it contains 15% magnesium chloride
The limit is 44%. In the above description, magnesium oxide was used, but the same effect can be obtained by using magnesium carbonate or by using a mixture of magnesium carbonate and magnesium oxide. Furthermore, the principle is exactly the same when using ores containing magnesium oxide and magnesium carbonate. Hereinafter, description will be given based on examples. Examples 1 to 4 Inner diameter 500 mm and height having the configuration shown in the attached drawings
A test for producing magnesium chloride was conducted using the method of the present invention using a 2500 mm chlorination furnace. Magnesia was used as a raw material. The production conditions and the magnesium chloride concentration in the bath salt after the chlorination reaction are also shown in Table 1. Note that the bath salt used was extracted from an electrolytic cell for producing magnesium, so it contained 15% MgCl 2 from the beginning. From Table 1, the concentration of magnesium chloride in the bath salt significantly increased from 15% to 41% in all of Examples 1 to 4, which indicates that magnesium chloride is efficiently produced by the method of the present invention. Recognize.
In addition, compared to Example 1 which did not use a porous plate for the gas inlet, Example 2 used a porous plate.
It can be seen that the chlorine gas blowing time is slightly shorter in this case, indicating that the use of a porous plate is effective. In this example, where the temperature of the bath salt is 800°C, the effects of Example 3 using a mixed gas of chlorine and carbon monoxide and Example 4 adding coke powder to the bath salt are not as noticeable. Nakatsuta. Examples 5 to 10 A magnesium chloride production test was conducted using the chlorination furnace used in Examples 1 to 4 by changing only the bath temperature.
When only chlorine gas is used, when a mixed gas of chlorine and carbon monoxide is used, and when coke is added as a carbon-containing substance to bath salt (same conditions as Example 4)
The reaction rates between magnesia and chlorine were compared in the following cases. The test results are shown in Table 2. In the same table, the reaction rate is expressed as a reaction rate ratio, with the reaction rate under the conditions of Example 5 being 1. From Table 2, when the temperature of the bath salt decreases to 700°C or even 650°C, compared to when only chlorine gas is used, when using a mixed gas of chlorine and carbon monoxide, and when coke powder is used, It can be seen that the reaction rate increases when added to bath salt. Example 11 Chlorination was carried out using magnesium carbonate using the apparatus used in Examples 1-4. The bath salt and chlorine gas were the same as in Example 1, and the amount of magnesium carbonate input was 100 kg. When magnesium carbonate was added, a large amount of bubbles were generated and the bath salt turned black, but it quickly became transparent after chlorine gas was introduced, and the magnesium chloride concentration was 29.5 after 9 hours of chlorine gas.
It was %.

【表】【table】

【表】 (発明の効果) 本発明方法は、酸化マグネシウム又は/及び炭
酸マグネシウムから塩化マグネシウムを製造する
のに極めて優れた方法である。特に、塩化マグネ
シウムを電解してマグネシウムを製造するための
電解槽に塩化マグネシウムを製造する場合、前記
のとおり、浴塩として電解用と浴塩を使用し、こ
れに酸化マグネシウム又は/及び炭酸マグネシウ
ムを懸濁させ塩素含有ガスを送通し、塩化マグネ
シウムを生成させて浴塩中の塩化マグネシウム濃
度を高めることができる。従つて、電解槽での使
用に際し、塩化マグネシウム濃度の高くなつた浴
塩に直接電解槽に戻してやれば塩化マグネシウム
を固体として取り出す必要はなく、塩化マグネシ
ウムの吸湿性が大きく、取り扱いが非常に困難で
あるという問題は解消する。 また、本発明の方法は製造工程が簡単で、多大
のエネルギーを必要とすることもなく、実施する
ための装置も非常に簡単で、電解槽の近傍に設置
することができる。生成する塩化マグネシウムに
は水が全く含まれていないので、電解の際水の分
解に伴いグラフアイト陽極が激しく消耗するとい
う問題もない。
[Table] (Effects of the Invention) The method of the present invention is an extremely excellent method for producing magnesium chloride from magnesium oxide or/and magnesium carbonate. In particular, when producing magnesium chloride in an electrolytic cell for producing magnesium by electrolyzing magnesium chloride, as mentioned above, the bath salt for electrolysis and the bath salt are used, and magnesium oxide or/and magnesium carbonate is added to the bath salt. The concentration of magnesium chloride in the bath salt can be increased by suspending it and passing a chlorine-containing gas through it to generate magnesium chloride. Therefore, when used in an electrolytic cell, if the bath salt with a high concentration of magnesium chloride is returned directly to the electrolytic cell, there is no need to take out the magnesium chloride as a solid, but magnesium chloride has high hygroscopicity and is extremely difficult to handle. The problem of being is solved. Further, the method of the present invention has a simple manufacturing process and does not require a large amount of energy, and the equipment for carrying out the method is very simple and can be installed near the electrolytic cell. Since the produced magnesium chloride does not contain any water, there is no problem of the graphite anode being severely consumed due to the decomposition of water during electrolysis.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付図は、本発明を実施するための装置の一例
を示す概略断面図である。
The accompanying drawing is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus for carrying out the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アルカリ金属又は/及びアルカリ土類金属の
塩化物を主体とする溶融塩中に固体粉末状の酸化
マグネシウム又は/及び炭酸マグネシウムを懸濁
させ、この懸濁液中に塩素を含むガスを送通して
酸化マグネシウム又は/及び炭酸マグネシウムと
塩素を反応させることを特徴とする塩化マグネシ
ウムの製造方法。 2 送通するガスが塩素と一酸化炭素との混合ガ
スである請求項1に記載の塩化マグネシウムの製
造方法。 3 送通するガス又は/及び溶融塩中に炭素含有
物質を添加することを特徴とする請求項1又は2
に記載の塩化マグネシウムの製造方法。
[Scope of Claims] 1 Solid powdered magnesium oxide or/and magnesium carbonate is suspended in a molten salt mainly composed of chlorides of alkali metals and/or alkaline earth metals, and chlorine is added to this suspension. A method for producing magnesium chloride, which comprises reacting magnesium oxide or/and magnesium carbonate with chlorine by passing a gas containing the above. 2. The method for producing magnesium chloride according to claim 1, wherein the gas to be passed is a mixed gas of chlorine and carbon monoxide. 3. Claim 1 or 2, characterized in that a carbon-containing substance is added to the gas and/or molten salt to be passed.
The method for producing magnesium chloride described in .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105980296A (en) * 2014-02-13 2016-09-28 西门子公司 Conversion of metal carbonate to metal chloride

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9187325B2 (en) * 2011-07-21 2015-11-17 Battelle Energy Alliance Llc Molten salt rolling bubble column, reactors utilizing same and related methods
DE102014202591A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Transformation of metal carbonate into metal chloride
WO2019150514A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 富田製薬株式会社 Method for producing purified magnesium salt
CN113889675B (en) * 2021-09-23 2023-08-29 湖北高碳光电科技有限公司 Spacer layer material, all-liquid alloy energy storage device and preparation method thereof
JP7755331B2 (en) * 2024-01-25 2025-10-16 株式会社エスイー Metal manufacturing system and metal manufacturing method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603004A (en) * 1983-06-20 1985-01-09 Mitsubishi Electric Corp Remote process input and output device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105980296A (en) * 2014-02-13 2016-09-28 西门子公司 Conversion of metal carbonate to metal chloride

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