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熱解法的主要原理如下，常溫下氯化鎂以MgCl2·6H2O形式存在，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，MgCl2·6H2O開(kāi)始不斷失去結(jié)晶水并隨后伴隨水解，最后生成MgO和HCl氣體。

Aman法

Aman法是MgCl2水合物直接熱解生產(chǎn)高純MgO的典型工藝，由JosephAman在20世紀(jì)50年代開(kāi)發(fā)。該法的工藝流程是將提鉀后鹵水濃縮至一定濃度直接噴入Aman反應(yīng)爐中進(jìn)行熱解，熱解產(chǎn)物為粗氧化鎂;可采用多級(jí)水洗的方法除去粗氧化鎂中含有的未完全分解的氯化鈉、氯化鈣和氯化鉀等雜質(zhì)，并使粗氧化鎂完全水化生成氫氧化鎂;過(guò)濾后的氫氧化鎂濾餅經(jīng)煅燒、壓球，再在豎窯爐中重?zé)罱K可燒結(jié)出純度大于99%、密度大于3.40g/cm3的高純鎂砂，煅燒尾氣經(jīng)吸收后副產(chǎn)20%左右的鹽酸。

該工藝具有過(guò)程操作簡(jiǎn)單、工藝流程短、分解時(shí)間短、粉體燒結(jié)性能好、設(shè)備可連續(xù)運(yùn)行、洗滌等工序用水無(wú)需酸預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也存在一些劣勢(shì)與不足，例如：過(guò)程能耗較高;噴霧熱解中生成的氯化氫氣體對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，使得對(duì)其主要設(shè)備的制造水平和耐腐蝕性要求較高;對(duì)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵捕集以及HC1的吸收和濃縮難度大，環(huán)境污染較為嚴(yán)重。

國(guó)內(nèi)提出的直接熱解法工藝

國(guó)內(nèi)有不少研究者對(duì)鹵水直接熱解生產(chǎn)氧化鎂技術(shù)做了諸多研究工作。有些工作并未涉及鎂砂，但鑒于鎂砂通常由菱鎂礦、海水、鹽湖水氯鎂石等原料制備的輕燒氧化鎂高溫煅燒而成，在此綜述這一部分內(nèi)容依然有其必要性。

提出“輕燒-球磨-成形-燒結(jié)”制備高純鎂砂的短流程工藝路線。實(shí)驗(yàn)中分別采用未經(jīng)任何預(yù)處理的鹵水、工業(yè)控制結(jié)晶水氯鎂石以及分析純MgCl2·6H2O為原料，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于99%、最大體積密度為3.33g/cm3的鎂砂，考察了多種雜質(zhì)和添加劑對(duì)鎂砂制備過(guò)程的影響。結(jié)果表明，TiO2是鎂砂最合適的燒結(jié)助劑，向鹽湖鹵水、工業(yè)控制結(jié)晶水氯鎂石以及分析純MgCl2·6H2O中添加不同量的TiO2，可制得體積密度分別為3.15g/cm3、3.43g/cm3、3.49g/cm3的產(chǎn)品，MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于98%的鎂砂。該工藝流程短、煅燒溫度低、節(jié)能降耗。但該方法熱解尾氣含水量太高，只能獲得稀鹽酸，對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。

提出了一種分段煅燒水氯鎂石，分段回收HCl，熱解制備堿式氯化鎂和氧化鎂的方法。將精制水氯鎂石脫掉部分結(jié)晶水后在250～300℃下進(jìn)行第一段煅燒，產(chǎn)物為堿式氯化鎂MgOHCl，尾氣經(jīng)水吸收得到鹽酸;第二段為在450～500℃下煅燒醇洗后的MgOHCl得到MgO，產(chǎn)生的HCl經(jīng)冷卻回收得到鹽酸。該法可直接煅燒得到純度大于99%的MgO、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%~32%的鹽酸，同時(shí)其煅燒溫度低，能耗小。但該法的水氯鎂石分解率較低，增加后處理負(fù)擔(dān)，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，所得鹽酸仍需濃縮。

設(shè)計(jì)了水氯鎂石噴霧熱解一步生產(chǎn)氧化鎂的技術(shù)路線，霧化后的飽和氯化鎂溶液液滴在反應(yīng)器內(nèi)快速脫水、熱解后即可制得純度較高的產(chǎn)品。在前者基礎(chǔ)上研究計(jì)算了噴霧熱解爐內(nèi)的流場(chǎng)，設(shè)計(jì)出新型噴霧熱解爐結(jié)構(gòu)，建立了噴霧熱解中試試驗(yàn)裝置，制備得到純度達(dá)98.87%、活性值低至45s(CAA值/s)的氧化鎂顆粒。該技術(shù)路線流程短、熱解速度快、煅燒溫度低，采用耐腐蝕材質(zhì)制備爐體及后處理裝置，克服了設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。該方法的主要問(wèn)題是熱解尾氣含水量太高，只能獲得稀鹽酸;對(duì)設(shè)備的耐腐蝕性及密封性要求較高，設(shè)備造價(jià)高。

一種噴霧脫水-動(dòng)態(tài)煅燒生產(chǎn)高純氧化鎂的方法，鹵水原料經(jīng)過(guò)真空蒸發(fā)、結(jié)晶等過(guò)程除去其中的雜質(zhì)，然后經(jīng)過(guò)噴霧脫水生成二水氯化鎂，經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)熱解、洗滌、干燥、動(dòng)態(tài)煅燒后生成高純氧化鎂。該法已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，并成功制得了純度達(dá)99.0%的低鈣、低硼MgO產(chǎn)品。該技術(shù)在傳統(tǒng)Aman法之前增加了脫水步驟，可以副產(chǎn)濃度較高的鹽酸。該法生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)、可自動(dòng)操作，適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);存在的問(wèn)題在于凈化過(guò)程步驟較多，工藝流程長(zhǎng)，另外也沒(méi)有解決氯化鎂熱解的設(shè)備問(wèn)題。

以老鹵為原料，經(jīng)凈化、結(jié)晶、脫水后制得二水合氯化鎂顆粒;經(jīng)流化床熱解爐熱解分離后得到粗氧化鎂和熱解尾氣，熱解尾氣用于預(yù)熱固體物料，粗氧化鎂預(yù)熱空氣;粗氧化鎂經(jīng)后處理得到純度大于99%的高純氧化鎂;熱解尾氣用于制備工業(yè)濃鹽酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于31%。該工藝中所用熱解爐爐體內(nèi)層為耐酸耐高溫?zé)o機(jī)耐火材料澆注而成，尾氣吸收設(shè)備主要為石墨材質(zhì)。該方法優(yōu)點(diǎn)在于熱解能耗低，產(chǎn)生的“三廢”少，過(guò)程熱效率高，產(chǎn)品純度高，所得鹽酸濃度較高，資源利用率高，幾乎達(dá)到100%，適于規(guī)?；a(chǎn)。該方法主要問(wèn)題在于設(shè)備造價(jià)較高，工藝流程較長(zhǎng)。

很多研究者對(duì)鹵水直接熱解技術(shù)進(jìn)行了研究，但是鹵水直接熱解生產(chǎn)高純鎂砂的技術(shù)在我國(guó)還不成熟。當(dāng)前比較有效降低熱解能耗的措施是在熱解前將原料脫水至二水氯化鎂。實(shí)驗(yàn)證明，MgCl2·6H2O在空氣中大約僅能脫除4分子的水而不致發(fā)生嚴(yán)重的副反應(yīng)，繼續(xù)脫水將發(fā)生復(fù)雜的副反應(yīng)。另外，預(yù)先脫水也能減少熱解尾氣中水蒸氣含量，可獲得較高濃度的鹽酸，減輕濃縮工段負(fù)擔(dān)。然而，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有研發(fā)出適合鹵水熱解過(guò)程的低成本、低能耗、耐腐蝕、規(guī)?；⑦B續(xù)進(jìn)行熱解生產(chǎn)的熱解裝置;也未開(kāi)發(fā)出流程短、成本低、設(shè)備耐腐蝕、無(wú)污染的生產(chǎn)工藝。