概述【1】
氯化镁是一种氯化物，是典型的离子卤化物，高度易溶于水。水合氯化镁可以从盐水或海水中提取，通常带有6个分子的结晶水。但加热至95℃时失去结晶水。135℃以上时开始分解，并释放出氯化氢（HCl）气体，是工业上生产镁及镁类产品的基本原料,也是众多催化剂和医药的中间体.
理化性质【1】
氯化镁是一种氯化物，化学式MgCl2。无色易潮解。是典型的离子卤化物，高度易溶于水。水合氯化镁可以从盐水或海水中提取，通常带有6个分子的结晶水。但加热至95℃时失去结晶水。135℃以上时开始分解，并释放出氯化氢（HCl）气体，是工业上生产镁及镁类产品的基本原料。
图1为氯化镁
制备工艺【2】【3】
1.Dow工艺
制备MgCl2的方法是将海水与煅烧白云石一起制成泥浆,与盐酸反应,生成氯化镁溶液,将其浓缩并干燥处理后生成MgCl2?3/2H2O。这种原料直接加入电解槽内进行反应,副产物氯气可以回收利用。
海水由引水槽引入,滤过淤泥后导人沉淀池,与石灰混合,过滤后与质量分数20%的HCl反应生成MgCl2,蒸发后得到固体氯化镁,然后经干燥炉干燥得到低水合氯化镁(MgCl2?3/2H2O),成为Dow工艺电解制镁的原料。
2.Farben工艺
Farben工艺由德国的法本工业公司首先使用,欧洲主要镁生产商挪威诺斯克希德罗公司也曾经使用过这种工艺。在该工艺中,将菱镁矿与焦炭均匀混合成团后放在竖炉内煅烧,然后进行氯化处理,生成电解用原料无水MgCl2,通过电解法得到镁,电解副产物Cl2可以回收利用。IG电解槽结构是每个槽内有4～5个石墨电极(阳极),均匀排布于一个长方形的以耐火材料为内衬的钢壳内。每个阳极以夹层式置于两只钢制阳极中间。耐火材料隔板浸入到电解质中,将阳极产物Cl2和阴极产物Mg隔开,阻止两者间的反应。电解质的密度大于镁。通过电阻加热来控制电解质的温度。该类电解槽存在的主要问题是:由于电极间的距离被耐火材料隔板加大,电流密度下降;耐火材料受到电解质的化学侵蚀和热循环冲刷,其使用寿命大大缩短,从而使得IG电解槽的使用寿命不太理想。
3.Magnola工艺
Magnola工艺就是利用蛇纹管中的氯化镁进行电解来生产镁。采用浓盐酸浸泡石棉矿尾渣制备氯化镁溶液,通过调节pH和应用离子交换技术生产浓缩的超高纯度MgCl2溶液,然后进行脱水和电解。也有公司利用石棉矿尾渣中的硅酸镁去制备金属镁。
4.在氯化氢和氯气气氛下脱水工艺
美国Magcorp公司蒸发浓缩盐湖卤水,对浓缩后的含氯化镁溶液喷雾干燥得到粉末状氯化镁。氯化镁粉末置入熔融槽中,用氯气保护催化流态化使熔融状氯化镁脱水与净化,去除氧化镁、其他微量杂质和余留的水,获取精制的无水氯化镁。
5.复盐法工艺
先将水合氯化镁同氯化钾、氯化铵等反应制成复盐结构的钾(铵)光卤石。由于光卤石中氯化镁的活性比水合氯化镁中氯化镁活性小,脱水过程中水解明显减少,提高了无水氯化镁质量。
光卤石分2次脱水。一次脱水得到含水少的固态脱水料,二次熔融氯化彻底脱水,得到无水光卤石熔体,用以电解制镁。
6.氨法工艺
（1）在水相介质中
水合氯化镁在氯化铵溶液中和氨反应生成六氨氯化镁沉淀晶体。晶体中原水合氯化镁的水合分子已去除。将该沉淀从含有未反应的氨、氯化镁和氯化铵的水溶液中分离出来,再用液氨洗涤沉淀晶体,分解洗涤晶体得到无水氯化镁和氨气。这种工艺不存在氯化镁低水合物水解和副反应,所得无水氯化镁纯度极高。
（2）在有机溶剂介质中
在水相介质中,水合氯化镁脱水过程未离开水的环境和氛围。后来,美国等不少国家有关研究机构提出以有机溶剂代替水介质。这种工艺使制备无水氯化镁脱开水环境和氛围,去除了溶剂水的环节,无论在节省能耗、或是在提高无水氯化镁质量方面比以水为介质的方法又进了一步,成为国内外重点开发的途径。工艺的关键是有机溶剂的选择。主要步骤为:水合氯化镁与有机溶剂形成氯化镁有机络合物,去除水合氯化镁与有机溶剂形成络合物时生成的的游离水,有机络合物与氨作用生成六氨氯化镁沉淀,分离沉淀并将之加热得到无水氯化镁,有机溶剂和氨回用。
制备方法【4】
1.以菱镁矿为原料制备无水氯化镁
镁矿的主要成分为MgCO3,高温下分解成MgO和炭氧化物，加入足量的Cl2和C，发生一些列反应，可以制得无水氯化镁。该工艺的优点是工艺简单、原料易得、操作简单、成本低。但是需要大量的Cl2，对设备的腐蚀防护要求较高。
用菱镁矿为原料，在750℃下煅烧2h生产高活性的MgO，将其与NH4Cl在乙二醇中氯化反应的温度应控制在130-150℃，生成八面体的MgCl2.6NH3晶体，缓慢加热至297℃，可以完全失水，形成无水氯化镁。
2.以水氯镁石为原料制备无水氯化镁
（1）氯化氢和氯气气氛下的脱水
在溶液中通入氯化氢或者氯气，可以保持溶液的酸性环境，当H+含量达到一定含量，可以抑制水氯镁石脱水过程中的水解反应。
用水氯镁石为原料通过加炭氯化制备出无水氯化镁。
（2）复盐法脱水
将水合氯化镁与氯化钾、氯化铵等反应，形成复盐结构的钾光卤石或铵光卤石。由于复盐结构的作用，使得每步脱水过程中平衡蒸汽压远大于六水氯化镁的平
衡蒸汽分压值，光卤石中氯化镁的活性明显较低，脱水过程中水解明显减少，从而提高了无水氯化镁的质量[8]。特别是铵光卤石复盐结构在脱水过程中，由于氯化铵的分解产生的氨气和氯化氢气体可以进一步抑制氯化镁的水解，得到高纯度的无水氯化镁。
（3）有机溶剂蒸馏脱水法
氯化镁的水合物易溶于有机溶剂，如醇类溶液，采用蒸馏和分子筛吸附可以得到氯化镁的无水乙醇溶液。
采用氨沉淀镁生产镁砂石副产物的氯化铵溶液与盐湖中的卤水为原料制备铵光卤石，并在空气中脱水成二水铵光卤石，然后溶解在甲醇溶液中，形成甲醇的络合物，用氨气处理得氨合氯化镁沉淀，沉淀分离干燥煅烧，得到MgO小于0.1%的氯化镁，氯化镁的产率高达99.5%以上。
（4）氨络合法脱水
在温度-20-0℃、MgCl2.6H2O＜20%、NH4Cl1-5%、NH350-70%操作条件下，得到六氨氯化镁沉淀，六氨氯化镁用液氨洗涤，烘干高温分解得到无水氯化镁。
下游产品【1】
1.金属镁
金属镁主要用于轻质合金，空间轨道上镁的用量比其它金属都多。镁大量用于国防军工，镁合金是享有盛誉的“国防金属”如每枚洲际导弹使用镁合金近1吨。以水氯镁石脱水为原料是目前金属镁工业发展最先进、最理想的工艺路线。但由于低水合氯化镁在高温下发生水解，水氯镁石脱水成为世界性的科研难题。
2.高纯氧化镁
高纯氧化镁，外观为白色无定形粉末，高温下具有优良的耐酸碱性和电绝缘性，光透过性好，导热性高，热膨胀系数大，广泛用作高温耐热材料，在电子、陶瓷行业、仪表、航天等领域有着广泛的应用。
美国采用氯化镁高温水解法制备氧化镁，首先将水氯镁石溶液喷雾，再经500℃煅烧，先脱去一部分结晶水生成MgO.MgCl.H2O，然后转化为碱式氯化镁Mg(OH)Cl，当温度进一步升高超过510℃,Mg(OH)Cl继续分解为MgO。
3.氢氧化镁
氢氧化镁在非耐火材料领域产量最高、品种最多、应用领域最为广泛的品种，被称为绿色安全中和剂、环境友好阻燃剂和第三种碱。
以氯化镁焙烧生成的氧化镁为原料,采用两步法即先水化后水热的方法制备出六方片状氢氧化镁。
4.轻质碳酸镁
轻质碳酸镁属于碱式碳酸镁，其化学式为：xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O。因堆积密度小，广泛用于橡胶制品的填充剂和增强剂，该产品在国内和国际市场上十分畅销。
5.镁水泥
作为建筑材料的镁水泥具有强度高、硬化快、有弹性表面光泽度好、绝热、隔音和制备工艺过程简单等特点，但未实现大规模生产。
6.食用氯化镁
食品级氯化镁又名水氯石，化学式MgCl2?6H2O，分子量203。白色结晶体，呈柱状或针状，有苦味。易溶于水和乙醇，在湿度较大时，容易潮解，116～118℃热熔分解。氯化镁别名卤片、盐卤，是以水氯镁石或直接用制盐母液为原料制成。食用氯化镁可作为食品添加剂用于豆类制品生产中，作为稳定剂或凝固剂，少量食用对人体无害。
7.氯化镁型融雪防尘剂
氯化镁型融雪防尘剂具有较强的融雪、化冰、抑制粉尘的性能，极易溶于水，易潮解，溶解时伴有高溶解热。氯化镁型融雪剂是目前融雪剂市场上使用最为广泛的产品之一。
主要参考资料
[1]邱琦. 食品级晶体氯化镁工业化生产技术的研究[D].天津大学,2015.
[2]刘积灵,张玉坤.无水氯化镁的制备技术及发展趋势[J].无机盐工业,2007(08):10-12.
[3]陈荣,田忆凯.高纯度无水氯化镁生产工艺评述[J].江苏化工,2001(06):30-32.
[4]张严. 乙酸酐复合催化法制备无水氯化镁的研究[D].青海师范大学,2015.