20世紀80年代菱鎂制品作為一種新型的包裝材料和建筑材料,在我國得到廣泛的推廣應用。這在緩和木材供需矛盾愈來愈顯示出了其潛在的作用。菱鎂砼制品是用輕燒氧化鎂為膠凝材料，鹵水為調和劑，鋸沫為填充料，竹篾為筋材的氯氧鎂水泥制品。自從法國人索勒爾1867年發明至今已有一百多年的歷史，在我國它始于十九世紀五十年代，特別是八十年代以來的近幾年中菱鎂砼異軍突起，以其優異的性能，低廉的成本，簡便地制作工藝等特點，贏得了市場，具有優良的實用價值和廣闊的開拓前景。然而，正當這多種制品正在順利發展時(指1985年)，氯化鎂生產廠家的產量由于設備和鹵水資源不能迅速擴大生產，還有當時交通運輸的困難等原因，常常使一些菱鎂砼生產廠家因缺鹵片而停工待料。1985年黃渤海流域遭遇特大暴雨災害，天津塘沽、漢沽鹽化工廠、河北唐山南堡化工廠所有鹽化工廠停產，山東壽光鹽廠、江蘇連云港幾個化工廠大量減產，的菱鎂砼生產幾乎都處于停產或半停產狀態。這種突如其來的狀況嚴重的威脅著菱鎂制品生產廠的生存問題。
　　河南省寧陵縣菱鎂制品廠在八十年代中期產品已多達五十多規格品種，客戶簽訂的合同在正常生產時尚供不應求，這時在遇到了鹵片無貨可供的情況下十分著急，簽訂的合同如不供貨，中斷了業務，第二賠償損失我們也無法承受。鑒于此種情況，我們必需對人工合成鹵水的生產工藝及其對構件強度性能的影響進行研究和探討。
一、合成鹵的化學反應原理及合成工藝：
1.基本原理：
化學方程式：MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
　　在反應式中，鹽酸和氧化鎂的反應是放熱反應。由于反應放熱，使反應液中的氯化氫（HCl）分子大量逸出，散發到空氣中即浪費原料又污染空氣，在沒有制冷設備的條件下，只有控制反應速度，降低反應溫度，而控制反應速度有效的方法就是稀釋鹽酸，這在實際操作工藝中是不難解決的。再之，反應中的原材料，其鹽酸可以綜合利用化工行業的廢鹽酸，氧化鎂即為本身的菱鎂粉，是生產菱鎂砼材料的主要原料之一，其資源豐富、價廉易得。因此，人工合成鹵水是可以應用于較大規模的工業生產的。
2.工藝簡介：
　　在耐酸容器中加入　1：1　的水稀釋鹽酸，在不斷攪拌下緩慢加入規定量的菱鎂粉（MgO）邊倒邊攪拌，不能濺起，控制反應溫度在70℃左右，待反應完成后停止攪拌，澄清，取樣化驗氯化鎂、氯化鈣含量和測pH值。如含鈣量過高，可加硫酸（H2SO4）脫鈣，使之生成CaSO4↓, Ca++＜2%合格；如酸度大說明鹽酸加量太多，可再加入一定量的菱鎂粉中和，使pH值為中性合格；如堿度大，則加HCl中和。當波美度Be′(23～24)和酸堿度均達到要求后，即可抽出清液備用。

3.工藝流程圖：

4.合成工藝的改進
　　上述方法是開始試制時的工藝，使用這種工藝合成方法人工攪拌時散發的氣體對工人的身體侵害嚴重，為了減少氣體嗆人，我們改用了氧化鎂凈漿工藝反應法。用鹽酸稀釋法合成的鹵水和工藝改進后的鹵水質量一樣，其不同的是改變了原來的鹽酸稀釋為氧化鎂調制成稀漿，氧化鎂的水灰比為2～2.5：1，即水為2～2.5，氧化鎂為1。由于廢鹽酸很難大量收集，我們又把廢鹽酸改變為成品工業鹽酸。工藝改進后氧化鎂稀漿和鹽酸可以通過塑料管遠距離控制自流入容器中，鹽酸和稀漿發生自動反應，這種方法不用人工攪拌，避免了氯化氫的嗆人氣體對人的侵害。在反應容器前放一排風扇更好。其它工藝同鹽酸稀釋法相同。
5.改進后的工藝流程圖：

二、制備配比計算與研究
1、關于合成鹵水的配比方法
　　由于廢鹽酸含量不同，菱鎂粉中氧化鎂的含量也不同，在制備時就要根據廢鹽酸的含量來計算反應的菱鎂粉的用量，例如一噸30%含量的廢鹽酸，菱鎂粉中氧化鎂的含量為80%，需要用多少菱鎂粉來中和？
　　MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
　40.31　 73.91　95.22　 18
1>一噸鹽酸溶液含有HCl為：1000kg×30%=300kg
2>每公斤HCl需要多少MgO（100%）中和：
40.31÷72.91= 0.5529　<kg>
3>300kgHCl需要多少MgO（100%）
300×0.5529=165.87　　<kg>
4>一噸含量為30%的鹽酸需用80%含鎂量的菱鎂粉用量：
165.88÷80%=207.356　 <kg>
此種計算方法在實際應用中較不方便，可直接用下式計算：
　　　　GHCl?a%?MMgO
GMgO = ―――――――
　　　　 b?%?M HCl
　1000×30%×40.31
= ――――――――
　　80%×72.91
= 207.36 <kg>
式中：a%――HCl含量；b%――MgO含量。
2.關于合成鹵水的濃度計算：
　　　　　　M MgCl2?a%?b%
G MgCl2 = ―――――――――×100
　　　　　M HCl?b%＋MgO?a%
　　　95.22×30%×80%
= 　―――――――――　　×100
　72.91×80%+40.31×30%
= 32.44%
三、關于合成鹵水同天然鹵片對菱鎂砼機械性能的影響試驗
1.試驗目地：了解合成鹵水同天然鹵片對菱鎂抗壓強度的影響。
2.試驗方法：
1 >采用配比：菱鎂粉：鹵水=1：0.8凈漿試塊兩組。
2 >采用配比：菱鎂粉：鋸沫：鹵水=1：0.7：1.5砼試塊兩組。
3．試驗條件：在同等室內溫度18～20℃條件下養護。試塊尺寸：7.07×7.07×7.07<cm>，菱鎂粉含鎂量85%，鋸沫含水率27%。
則同一菱鎂粉，同等養護條件下的砼試塊抗壓強度試驗對比表如下：

4.結論：通過兩種方案的試驗對比分析，合成鹵水應用在菱鎂砼膠凝材料中，采用同一波美度同一用量時，用合成鹵水制作的菱鎂砼構件的抗壓強度，比天然鹵水制作的構件抗壓強度略高，脫?？欤瑹o潮濕現象（不加任何改性劑基本不反鹵）且質量比較穩定，人工合成鹵水在使用過程中稀釋比較方便，無雜質。由此可見，用合成鹵水做為菱鎂砼材料的拌合劑是完全可行的。
四、關于合成鹵水的成本分析
方程式：MgO +2HCl= MgCl2 + H2O
      40.31 72.91　95.22　 18
則知，生產一噸無水氯化鎂需要用鹽酸100% 765.8kg,而通常工業廢鹽酸中含HCl為28%左右，比重d=1.14，即需要28%的HCl用量為2735kg。若按每噸廢鹽酸以50元/t計，則需要136.8元。相應需要氧化鎂85%的菱鎂粉500kg,按每噸130元計，則需65元。
兩項費用相加：136.8+65=201.8元/t
除去10%損耗：201.8÷0.9=221.98元/t
但在常溫常壓時的氯化鎂是含有六個結晶水的晶體氯化鎂< MgCl2?6 H2O>分子量203.31，因此，生產一噸無水氯化鎂則相當于二噸含六個結晶水的天然氯化鎂。若以青海鹽湖鹵計價 120元/t ，則合成鹵水成本價與天然鹵基本相當。但若購買議價的工業鹽酸200元/t計（計劃供應 120/t元），則合成鹵水的成本將高于天然鹵大約1.5倍。由此可見，若利用工業廢鹽酸制作合成鹵水是有一定的經濟效益和市場潛力的。
注：這是一九八五年的物價參考。如今經過市場調查對比，鹵片價格上漲大于鹽酸漲幅1.5倍。
五、結論
　　通過以上探討可得下述結論：
1.利用工業廢鹽酸與菱鎂粉合成氯化鎂的生產工藝簡單可行，它不需要特殊的設備和昂貴的器材就能實現生產。
2.從試塊的強度試驗看，合成鹵水在波美度低于天然鹵濃度時，抗壓強度能與天然鹵相呼應并沒發現有反鹵現象，因此，利用合成鹵水作為菱鎂砼材料的拌和劑能夠滿足強度要求。
3. 從成本分析看 ，若利用工業用廢鹽酸為原料來合成 ，則生產成本與天然鹵價格相接 近，且質量好、性能穩定。假如用工業鹽酸合成鹵水，對生產質量要求高，不返鹵、耐久的制品效果非常理想。
　　因此，利用工業廢鹽酸的綜合利用來生產合成鹵水　，不但可以變廢為寶　，化害為利，而且對于菱鎂砼行業也是一個值得探討的途徑。同時，也是解決鹵資源短缺、緩解交通運輸的矛盾和解決短期性鹵片供應不足的一條好路子。
六、對用合成鹵水制作的承重構件的耐久性觀察
　　光陰似箭，一幌二十二年了。在今天回顧人工合成鹵水生產菱鎂制品時，我們倍感當時的研制意義重大，為我們現在急需知道的菱鎂制品的耐久性提供了可靠的依據。
　　上面我們敘述了人工合成鹵水的方法工藝及試塊機械性能試驗，同時，我們廠還用合成鹵水生產了大量的葡萄架桿、包裝箱、煤礦用品水溝蓋板、門窗框、小波瓦，房梁屋架、立柱等制品。我們生產的沒有添加改性劑的活動房在構件安裝時施工隊反應強度特別高，從沒發現有反鹵現象。
實例如下：
　　現列舉1991年我廠廠址搬遷，因為工期緊來不及生產房梁，我們在車間墻體砌成后從老廠拆來了1985年下半年用合成鹵水生產的7米菱鎂梁第二次使用。到了2001年為了改善職工住房和辦公條件，我們對工廠重新設計，拆除了原來的生產車間改建辦公樓。在拆除過程中使用了拖拉機拉倒拆除法，24間房梁在受到強力的摔砸后無一斷裂損壞，我們全廠職工受到了很大啟發，一致認為再來一次試用，看它能撐多少年？
　　2007年的6月13日美國Poliymer Global Holdings,Inc.駐亞洲地區席執行官：龍靜國先生到寧陵縣菱鎂制品廠參觀考察時談到菱鎂制品到底能有多少年的耐久性時，我們親眼目睹了二樓和三樓上面第三次使用的菱鎂梁，看到了凡是梁角和斜稱處都存在以前的釘眼和沒拔完的舊釘，表面呈黃白色、十分干燥、無返鹵泛霜、無裂紋，無變形現象。屋架結構為磚瓦式屋頂結構：梁上安放檁條，檁條上面放木板，木板上面放油氈，油氈上面加一層粘土，粘土上面放紅機制大瓦，脊上用磚和瓦壘脊。這樣就形成了承重梁。面對這二十二年的用合成鹵水生產的房梁，龍靜國先生贊嘆不已說：“讓我看再用50年也壞不了”。這是用實際的年限證實了菱鎂制品只要把住質量關，一般的應用環境下，在新型建筑材料使用年限的規定上完全是符合要求的。用人工合成鹵水生產玻鎂平板、輕體墻板、空調管道會更加有質量保證。不防大家按我們的方法用鹽酸合成氯化鎂