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针对Kroll法冶炼海绵钛氯化镁电解设备投资大、能耗高，我国海绵钛75％海绵钛产能直接外购TiCl4，氯化镁作为废料低价出售的现状，提出“原位热解—热法还原炼镁”海绵钛清洁生产新工艺，即还原蒸馏产生的熔融态氯化镁直接氧化热解得到高纯氧化镁及氯气，氧化镁经热法炼镁返回TiCl4还原、氯气返回沸腾氯化，实现海绵钛新的镁氯循环。 本课题针对熔融态MgCl2直接氧化热解过程，以MgCl2与O2反应的热力学分析作为基础，通过单因素实验、正交实验以及动力学实验，确定了反应的最佳条件，并采用XRD分析，SEM分析，粒度分析等方法对产物形貌进行了表征，结论如下: (1)对氯化镁热解反应做热力学计算，得出以下规律:在750K～1600K范围内无水氯化镁热解反应的吉布斯自由能变小于0。在750K～1000K时，吉布斯自由能随着温度的升高而降低;1000K以上吉布斯自由能变随温度升高而升高;无水氯化镁热解反应的焓变随着反应温度的升高呈现整体下降的趋势，其中在750K～987K范围内稍有上升，但当温度高于987K时由于氯化镁出现相变而导致了反应焓变的大幅度的下降，反应由吸热过程转为放热过程;饱和蒸汽压对该反应进行有一定影响。 (2)通过熔融氯化镁热解单因素及正交实验，确定了熔融态氯化镁热解的最佳条件为热解时间为50min，热解温度为1200℃，热解氧分压为0.1MPa，氯化镁的分解率为99.99％，各因素对热解过程的影响顺序为:温度＞时间＞氧分压。 (3)无水氯化镁的氧化热解是气-液反应过程，熔融氯化镁热解过程动力学分析表明，在1273K～1473K温度范围内，反应的表观活化能为165.82 kJ/mol。 (4)相同条件下，将石英管壁上的产物与瓷舟中的产物对比，通过XRD分析，SEM分析，EDS分析，粒度分析表明，瓷舟中生成的氧化镁颗粒，具有纯度高，颗粒分布均匀、颗粒粒度较小的特点，其平均尺寸可以达到2μm，石英管壁上沉积的产物的平均粒度可以达到1μm。