1創(chuàng)新技法——TRIZ理論南京科技職業(yè)學(xué)院

精細(xì)化工教研室氫氧化鎂及其生產(chǎn)技術(shù)氫氧化鎂作為高效、環(huán)保的添加型無機(jī)阻燃劑，在國(guó)內(nèi)外得到越來越多的應(yīng)用，成為無機(jī)阻燃劑領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。菱鎂礦制得輕燒粉中氧化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于80%，是優(yōu)質(zhì)的鎂資源。之前采用氨氣法制備氫氧化鎂，制得的氫氧化鎂的形貌多樣、工藝簡(jiǎn)單、成本經(jīng)濟(jì)，但是以輕燒粉制備的氫氧化鎂純度低、粒徑大、形貌不理想。經(jīng)過分析，其原因就是輕燒粉中存在的Ca2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)造成的。2問題分析采用TRIZ理論，確定了2個(gè)工程參數(shù)：9（形狀）、31（有害因素）。形狀：產(chǎn)品的形貌；有害因素：蒸氨溶液中雜質(zhì)離子。3根據(jù)阿奇舒勒矛盾矩陣表，得到6個(gè)推薦原理：1）01-分割原理。將一個(gè)物體分成幾個(gè)相互獨(dú)立的部分。在化工方面包括很多方面，如傳質(zhì)過程中的氣體吸收、蒸餾、萃取、吸附、干燥等；熱力學(xué)過程中的溫度和壓力變化的過程，包括液化、冷凍等。2）02-抽取/分離原理。將物體中產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或?qū)傩匀〕觥?）04-非對(duì)稱原理。物體由對(duì)稱形式轉(zhuǎn)為不對(duì)稱形式。4）07-嵌套原理。一個(gè)物體通過另一個(gè)物體的空腔。5）24-中介物原理。利用可以遷移或有傳送作用的中間物體；將物體暫時(shí)附加給某一物體。6）35-改變物體的物理/化學(xué)狀態(tài)。4經(jīng)過分析，04、07原理與本問題無關(guān)；01原理在化工方面應(yīng)用比較廣泛，35原理在本問題上的應(yīng)用與01原理重疊，且比較專一，可理解為把溶液中氯化鎂結(jié)晶出來，使其純度得到提升；02原理是將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的負(fù)面因素（雜質(zhì)離子）去除；24原理可以考慮成將蒸氨溶液中的氯化鎂轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)相，從而達(dá)到氯化鎂與雜質(zhì)離子分離的效果。因此擬定：02抽取/分離；24中介物；35改變物理/化學(xué)狀態(tài)。5根據(jù)02抽取/分離原理推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的分離方法即對(duì)雜質(zhì)離子等除雜，本文采用針對(duì)蒸氨溶液的離子等雜質(zhì)除雜方法得到較純的氯化鎂母液，來排除干擾離子及不溶物雜質(zhì)對(duì)氫氧化鎂品質(zhì)的影響；根據(jù)原理24中介物，將正丁醇、丙酮視為中介物，利用其固有的特性，分別用正丁醇、丙酮及正丁醇與丙酮的混合液與蒸氨溶液進(jìn)行鹽（氯化鎂）的萃??；根據(jù)原理35改變物理/化學(xué)狀態(tài)，在蒸氨反應(yīng)完成后，為得到高純度氯化鎂溶液，且要改變物理化學(xué)狀態(tài)，需制備飽和的氯化鎂溶液，使其冷卻結(jié)晶。將得到的氯化鎂晶體配制相應(yīng)的溶液做沉鎂實(shí)驗(yàn)。6結(jié)論通過對(duì)02抽取/分離原理的應(yīng)用，在蒸氨反應(yīng)過程中，加入相應(yīng)的BaCl2

除去SO42-；在沉鎂反應(yīng)過程中，剛出現(xiàn)沉淀時(shí)，立即過濾沉淀，除去Fe3+。最終得到的氫氧化鎂純度提升，形貌及其分散性均有明顯的提高，且具有一定的厚度，開始呈塊結(jié)構(gòu)，形貌更加規(guī)則，各個(gè)晶面衍射峰峰值都明顯增加。在24原理中介物的應(yīng)用中，正丁醇與混合體系都可以將蒸氨溶液中的水萃取出來，使鹽成分進(jìn)入有機(jī)相。而且正丁醇-丙酮混合體系的鹽效萃取效果相對(duì)較好。但2種鹽成分浸在有機(jī)溶劑中，難以分離。7結(jié)論原理35結(jié)晶提純中，改變反應(yīng)過程中物質(zhì)的物理或化學(xué)狀態(tài)，通過冷卻析出的含有氯化鎂和氯化銨的晶體，對(duì)其做成分檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)超過90%都是氯化銨的結(jié)晶，只有少量的氯化