金属镁冶炼工艺比较
金属镁冶炼工艺比较
李晓波
（山西阳煤丰喜股份责任有限公司闻喜复肥分公司闻喜礼元镇ＰＣ０４３８０２）
摘要：阐述了皮江法炼镁的存在的问题，提出了解决措施，指明了冶炼金属镁的最佳工艺是渣炼镁。
关键词：电解镁皮江法炼镁回转窑无渣炼镁硅铁Magnesium metal smelting process is compared
Li Xiao-bo
(Shanxi YangMei FengXi wenxi compound branch shares responsibility co., LTD Wenxi li yuan town pc043802) Abstract: expounds the existing problems of smelting magnesium was numerically simulated, and the solution measures are put forward, pointed out the best technology of smelting magnesium metal magnesium smelting slag.
Key words: Electrolytic magnesium Pidgeon magnesium smelting Rotary kiln No slag smelting
magnesiumＦerrosilicon 2000年到今天, 中国金属镁企业均向万吨级转向,其总生产能力已超过80万吨/年，而全世界金属镁的使用量在60万吨/年以上，也就是说供大于求已是不争之实事，如何解决此矛盾，使企业走出困境，重点分析硅热法（皮江法）炼镁及碳热法炼镁。
1.电解镁工艺
将盐湖水氯镁石、钾光卤石、菱镁矿卤水等含镁元素的镁矿石用电解的方法提炼出来的较高纯度的镁锭就叫做电解镁。
1.1电解镁工艺优点
电解镁工艺优点就是工艺流程简单，但是进电解槽的原料制造工艺复杂，质量要求严格，导致综合成本升高。
1.２电解镁工艺缺点
随着中国皮江法炼镁的发展，电解法炼镁受到环保、电价等的困扰，此外包括曾被誉为先进的半连续硅热法炼镁，也都因高成本的劣势也已相继退出原镁生产领域。
1 皮江法炼镁
2.1皮江法炼镁的优点
硅热法（皮江法）皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是：①规模能大能小，原材料可就地取材；②成本相对电解法较低；
③技术不难掌握；④在九十年代经济效益可观；⑤镁的等级质量略高于电解镁等。
皮江法炼镁的工艺流程是：江白云石破碎为２－３公分后在回转窑中煅烧成煅白，再将煅白，硅铁制粉后与萤石粉（含CaF2≥95%）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及1.33Pa真空度下还原制取粗镁，把粗镁用２号熔剂精制为镁锭，再把镁锭进行表面处理成为成品镁锭。
2.２皮江法炼镁的缺点
皮江法炼镁的缺点是：生产一吨金属镁锭需要白云石１２吨左右，烟煤７吨左右，高能耗的硅铁１.2吨左右，副产煤渣及镁渣６吨多，因这些渣没有用途而污染环境；同时劳动强度大，原料车间粉尘污染严重，还原车间一直在高温作业。
２.3皮江法炼镁目前的生产成本
皮江法炼镁目前的生产成本在一万五以上，企业基本没有利润。３. 碳热法炼镁
３.1碳还原氧化镁工艺
上世纪20---30年代欧美建过一装置,其反应温度高达2300℃以上,在此温度下副产品CO与还原出镁存在可逆反应,当反映温度超过1300℃时,可逆反应增加很快,反应温度每提高10度,反应速度增加2---3倍;反应出的镁粉与高温CO也易发生爆炸,同时如此高温气体分离.冷却设备太复杂,上世纪50年代碳热法炼镁企业均已停产,但从上世纪到现在碳还原炼镁的研究就没有停止,主要进展是用氧化镁和碳还原,还原温度均高于2300以℃上,温度大于1300皮℃江法炼镁不锈钢还原罐就软化而没强度,此类也只建了些实验装置而没有工业化.因硅铁作还原剂成本太高,不利于镁企业在社会生存,因此碳还原炼镁将还是今后研究重点。
３.３碳还原煅白工艺
提供一种节能低碳环保碳热还原煅白制备金属镁的方法，采用廉价的煤炭代替高能耗的硅铁做还原剂，将煤炭、煅白、功能性材料A 和B,按照指定的配比破碎制粉成球后，装入金属镁还原罐，在
1200-1300℃、系统真空度1---20Pa条件下，真空还原6-7小时，同时气态镁经冷凝器冷凝成粗镁，粗镁再经过精制及表面处理成商品镁锭；副产煤气作为系统的热源，本工艺把金属镁行业12小时周期缩短为8小时，提高了设备的利用率，极大地降低生产成本，其成本一般低于一万元．该技术正在向工业化过渡。
３.４碳还原煅白优点
节能，成本较低。
３.５碳还原煅白缺点
也存在工业废渣，存在污染环境。
３.６该技术状况
该技术正在向工业化过渡。
４.无渣炼镁工艺
无渣炼镁就是把含镁的化合物在真空条件下，冶炼金属镁。
４.１无渣炼镁工艺优点
节能，不产生工业废渣，生产成本在五千元左右／吨镁。
４.２无渣炼镁该技术状况
正在试验过程中。
结束语
汤之《盘铭》曰：“苟日新，日日新，又日新。”古人诚能如此，而我们今人唯有与时俱进，在金属镁冶炼工艺流程及节能降耗方面有所突破，是历史赋予我们义不容辞的责任。
镁的冶炼方法主要分为两种
镁的冶炼方法主要分为两种：一是硅热还原法;二是电解法。目前国内的原镁厂家大都采用硅热还原法中的皮江法，以下就比较成熟的皮江法作简单的介绍。 皮江法生产金属镁是以煅烧白云石或菱镁矿石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，进行计量配料。粉磨后压制成球，称为球团。将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或更高，则产生镁蒸气。镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁。再经加熔剂精炼，产出商品镁锭，即精镁。 皮江法炼镁生产工序： （1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgOCaO）。 （2）配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。 （3）还原：将料球在还原罐中加热至（1200+10）℃，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8～10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁。 （4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用熔剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁。 （5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观。 镁合金的冶炼技术 镁合金熔炼工艺的关键是阻燃保护，其次是必须进行精炼处理以去除镁合金熔体中的金属杂质和非金属杂质夹渣及有害气体。 （1）准备工作 备齐工具，检查坩埚，清理炉膛内渣子等杂物，检修电阻丝，保证测温热电偶处在正常位置，使电气控制和自动控温正常，灵敏准确； （2）坩埚、炉料预热 炉料预热去除水分，防止爆炸等安全事故，同时减少炉料中水分带入合金液中的气体含量增加。 （3）装料熔化 在已预热的坩埚中加入预热的炉料，升温熔化。 （4）合金化和精炼 待温度升到熔化温度以上镁锭熔化后加入中间合金，并充分搅 拌使之均匀，再升温至适当的温度，向熔液中撒入精炼剂精炼。此过程关键是要控制好合金加入量和精炼的温度，这是由不同种类的合金决定的。 5）静置
金属镁冶炼工艺比较
金属镁冶炼工艺比较 李晓波 （山西阳煤丰喜股份责任有限公司闻喜复肥分公司闻喜礼元镇ＰＣ０４３８０２） 摘要：阐述了皮江法炼镁的存在的问题，提出了解决措施，指明了冶炼金属镁的最佳工艺是渣炼镁。 关键词：电解镁皮江法炼镁回转窑无渣炼镁硅铁Magnesium metal smelting process is compared Li Xiao-bo (Shanxi YangMei FengXi wenxi compound branch shares responsibility co., LTD Wenxi li yuan town pc043802) Abstract: expounds the existing problems of smelting magnesium was numerically simulated, and the solution measures are put forward, pointed out the best technology of smelting magnesium metal magnesium smelting slag. Key words: Electrolytic magnesium Pidgeon magnesium smelting Rotary kiln No slag smelting magnesiumＦerrosilicon 2000年到今天, 中国金属镁企业均向万吨级转向,其总生产能力已超过80万吨/年，而全世界金属镁的使用量在60万吨/年以上，也就是说供大于求已是不争之实事，如何解决此矛盾，使企业走出困境，重点分析硅热法（皮江法）炼镁及碳热法炼镁。
皮江法冶炼镁的工艺过程与优缺点
皮江法冶炼镁的工艺过程与优缺点 镁的冶炼方法总体上可分成三种：一种是电解法；一种是硅热法（皮江法）；另一种是碳热法。 皮江法是一种应用广泛的镁的冶炼方法，以发明者皮江(L_M．Pidgeon)命名的这种方法应用时间较长，可称是硅热法炼镁的经典方法。与其他方法相比，此法具有建厂快、投资省、可利用多种热源、产品质量好等优点，但由于间歇作业、单台生产能力低、能耗较高等问题，而影响它的发展。加拿大蒂尼柯(Timminco)公司的哈雷(taley)镁厂于1941年最先采用皮江法炼镁生产金属镁。随后，日本古河镁厂和字部兴产镁厂也先后采用这种炼镁方法。70年代以后，这些炼镁厂对皮江法炼镁的工艺和设备进行了改进，并逐步实现机械化、自动化操作后，进一步改善了作业条件和提高了劳动生产率。 皮江法炼镁的主要工艺流程是：
白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75％）和萤石粉（含GaF2）＝95％）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及真空的1.33Pa 真空度下还原制取粗镁，经过熔剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。 具体工艺过程： （1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgOCaO）。 白云石煅烧天然白云石是一种分布很广的矿物，其分子式为MgCO3?CaCO3。用于皮江法炼镁的白云石一般含MgO19％～21％、CaO30％～33％、(SiO2+A12O3+Fe2O3)<0．5％、(Na2O+K2O)<0．05％，粒度10～30mm。白云石要先进行煅烧。国际上主要的皮江法炼镁厂均采用回转窑煅烧法，使用的燃料有天然气、重油、重油焦粉(或煤粉)、半水煤气、焦炉煤气、发生炉煤气等。白云石在1423～1473K温度下煅烧，分解成Mg()?CaO。经煅烧的白云石称煅烧白云石，含MgO37％～39％，灼减1％以下(最好0．5％以下)，活度超过30％。 （2）配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。 粉磨与压球煅烧白云石与破碎过的硅铁(Si>75％、Al<1．5％。Mn<0．05％)按摩尔比Si：MgO=1．2～1．3配料，并加入总料质量3％的萤石粉((2aF2>95％)。将配好的物料磨细至O．1mm粒级以下的煅烧白云石占60％，0．075mm粒级以下的硅铁占70％～80％。磨细的物料经混合后，用对辊式压球机在大于150MPa的压力下压制成球团。压制好的球团装入防潮的纸袋中备用。 （3）还原：将料球在还原罐中加热至1200+10℃，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8～10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁。 真空热还原球团料装入还原炉的还原罐中于真空下被硅铁中的硅还原成金属镁的过程。
金属镁项目计划方案
金属镁项目计划方案 一、项目提出的理由 培育壮大新兴产业，推进制造强国建设。发展战略性产业是把握新一轮科技革命引发的重大产业发展机遇的必然选择。党的十九大提出要坚定实施创新驱动发展战略，加快建设创新型国家，培育新增长点，形成新动能。因此，去产能调结构转动能应摆在各项工作的突出位置，着力培育壮大战略性新兴产业，力促工业经济高质量发展。 二、项目选址 项目选址位于xxx高新技术产业示范基地。地区生产总值3727.93亿元，比上年增长11.27%。其中，第一产业增加值298.23亿元，增长9.67%；第二产业增加值2311.32亿元，增长7.82%第三产业增加值1118.38亿元，增长5.03%。 一般公共预算收入282.03亿元，同比增长7.02%，一般公共预算支出417.46亿元，同比增长8.89%。国税收入326.86亿元，同比增长11.58%；
地税收入亿元29.06，同比增长9.85%。 居民消费价格上涨1.16%。其中，食品烟酒上涨1.02%，衣着上涨1.03%，居住上涨1.05%，生活用品及服务上涨0.98%，教育文化和娱乐上涨0.71%，医疗保健上涨0.62%，其他用品和服务上涨0.75%，交通和通信上涨0.71%。 全部工业完成增加值1667.76亿元。规模以上工业企业实现增加值1519.34亿元，比上年增长6.36%。 对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用效率，同时，采用先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。 三、建设背景及必要性 1、《xxx国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出：“十三五”期间将加快发展经济，本期工程项目建设有利于加快当地经济发展，因此，本期工程项目的建设符合《xxx国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。 2、第三次工业革命不是诸如工业机器人、3D打印、人工智能、数字制造等一部分关键制造技术的突破，而是基础制造技术、制造技术（工具）和制造系统各个层次的技术内部以及不同技术层次之间交互融合、相互促进的交互性、群体性、系统性突破过程。我们需要从我国的制造业和制造系统发展的基础、现实要求、国际竞争格局、未来定位等着眼，构建我国制造技术突破的总体架构和路线。
金属镁冶炼项目
年产50000吨金属镁冶炼项目 一、项目名称：年产50000吨金属镁冶炼 二、项目背景及建设条件： （一）青阳县矿产资源丰富，其中非金属矿产主要有白云石、方解石、石灰石。据地质资料统计，全县白云岩资源量达10亿吨。矿床成因类为沉积型，根据白云岩的矿物结构及其化学成分分析，CaO平均含量为30.38%，MgO平均含量为21.57%，SiO2平均含量为0.46%，酸不溶物平均含量为0.75%，矿石平均含量达到熔剂白云岩特级品要求，完全达到金属镁冶炼的要求。 为充分利用池州市丰富的白云石资源，2008年底市政府主持召开了池州市七大金属产业链专家论证会，原则通过了《池州市白云石提炼金属镁资源综合利用产业链发展规划》。 （二）建设条件 1、青阳县白云石资源丰富，已探明资源量4亿吨，其中冶金用白云岩矿查明资源量1.93亿吨，可满足年产5万吨金属镁冶炼生产的要求。 2、青阳县开发区和乡镇工业集中区土地充足，四分之三面积已完成三通一平，电力充足，川气东输管线经过我县并设有管理站点。 3、交通运输便捷，318国道、104省道、合黄高速、铜九铁路均经过我县，距长江港仅有50公里，陆运、水运条件均好。 4、能源、劳动力资源优势明显，本省具有淮北、淮南两大煤炭基地，煤源充足且价格相对便宜，劳动力资源相对富余，可在本地招收，就近住宿，可以降低投资费用。 三、生产工艺： 本项目采用改良皮江法冶炼金属镁，白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75%）和萤石粉（含GaF2≥95%）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250o C及真空的1.33Pa真空度下还原制取粗镁，经过溶剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。
金属镁锭的制造工艺流程
金属镁锭的制造工艺流程 一．金属镁简介 镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁的熔点为648.8℃ 镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。 元素来源： 镁存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光卤石KCl·MgCl2·H2O中，海水中也含镁盐。可以由电解熔融的氯化镁或光卤石制得。白云石：菱镁矿（碳酸钙镁）含量40%以上。 镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。 镁物理性能：除了比重低，镁还有很多其它的良好的物理特性，使之在汽车结构材料应用中，有时比铝和塑料更有应用价值。镁物理性能的主要优点是：比铝高30倍的减振性能；比塑料高200倍的导热性能；其热膨胀性能只有塑料的1/2。 镁机械性能：和压铸铝合金相比，镁除了上述物理性能等优点，还具有较高的机械性能。镁的强度和刚度要明显好于塑料，延伸率和冲击抗力则明显好于压铸铝合金。 镁加工性能：镁有很好的加工性能，也就是说有很好的铸造性能。和其它材料比，它的制造成本很低，值得重视的是，尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些，但它单位体积的成品价格几乎是一样的。镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤 二．镁合金与几种材料的性能比较： 三．镁及镁合金的应用领域 镁合金作为密度最小的金属结构材料之一,广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域（包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等）、3C领域等。 镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。从20世纪40年代开始，镁合金首先在航空航天部门得到了优先应用。 在国外，B-36重型轰炸机每架用4086kg镁合金簿板；喷气式歼击机“洛克希德F-80”的机翼用镁板，使结构零件的数量从47758个减少到16050个；“德热来奈”飞船的起动火箭“大力神”曾使用了600kg的变形镁合金；“季斯卡维列尔”卫星中使用了675kg的变形镁合金；直径约1米的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的。 我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件：一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件；一个零件的重量最重近300kg；一个构件的最大尺寸达2m多。
金属镁市场分析
宁夏金属镁市场前景分析中国科学院院士和中国工程院院士师昌绪在“中国镁业发展高层论坛”上指出：“镁是包括海洋在内地球表层最为丰富的金属元素，在诸多金属趋于枯竭的今天，大力开发金属镁材料是实现可持续发展的重要保证”。我区在经济社会“十一五”发展规划中，将金属镁列入新材料工业的重要发展内容之一。那么我区金属镁的发展前景究竟如何呢？下面做些粗浅分析，以供参考。 一、金属镁的应用前景十分广阔 镁是常用金属中最轻的一种，密度为1.74g/cm3，比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢。就目前而言，镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域，分别占消费总量的43％、35％和13％。同时还用在稀土合金、阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等广泛领域。其中镁合金的应用前景最为广阔，由于镁合金具有较好的加工性能、重量轻、韧性大、屏蔽性良好以及较强的抗震减噪性能，被广泛应用于航空航天、汽车零部件、3C产品等军用工业、民用工业的各个领域。世界镁的消费区域主要集中在北美和欧洲地区，其消费量约占全球总消费量的3/4。 同时，由于镁合金具有极强的可再回收利用特性，以及其生产利用过程具有“一次污染、终身清洁”优点，越来越多的受到人们的青睐，应用范围正在迅速拓展，用量也在急剧增加。据预测，通用汽车和福特汽车公司预计在今后的20年内每辆汽车的镁合金用量将从目前的3公斤提高到100公斤。另外镁合金在电器和家电, 尤其是3C （指计算机Computer、通讯Commu－nication和消费电子产品Cons
umerElectronic的简称）以及航空航天领域的应用量也将呈现出大幅度增长的势头，具有广阔的市场发展前景。 二、世界金属镁生产及消费概况 镁的生产方法有两大类，即氯化熔盐电解法和热还原法（皮江法等）。当前，西方发达国家已基本不进行对环境影响较大的原镁生产，而进行具有优良特性的镁合金的研究与开发。世界产量目前50-60万吨，正处于迅速增长阶段。国际上原镁生产以中国、加拿大、澳大利亚、独联体国家为主。以2002年为例，世界原镁产量分布：中国27万吨，加拿大11.7万吨，美国4.5万吨，挪威4.2万吨，俄罗斯4万吨，以色列2.75万吨，法国1.7万吨，乌克兰1.5万吨，巴西1. 2万吨，哈萨克斯坦1万吨，塞尔维亚0.5万吨，印度900吨。 我国具有丰富的镁资源，原镁产能、产量和出口均居世界首位。已探明菱镁矿储量约27亿吨，白云石储量40亿吨以上，青海柴达木盆地的33个盐湖中共含镁盐约31.5亿吨。青海盐湖钾镁资源的开发利用已被列入西部大开发的重大产业项目，计划建成年产5万吨镁合金的工厂。2005年全国原镁产量为47万吨，其中山西省生产30万吨，占全国总产量的64％；宁夏2.2万吨，约占全国总产量的5％。 三、宁夏金属镁发展现状及竞争力分析 资源存量方面，宁夏冶镁白云岩基础储量达到13576万吨（宁夏“十一五”特色优势产业重点项目规划研究专题报告之一《特色优势材料产业重点项目规划研究》第13页），主要分布于宁夏吴忠市、石嘴山市，而且镁含量比较高，如吴忠市太阳山镇的冶镁白云岩含镁
镁合金文献综述
金属镁及其镁合金的制备与应用 摘要：本文评述了金属镁的制备，镁合金的种类，以及镁及其镁合金的应用。 关键词镁镁合金制备应用 镁是最轻的金属元素，其比重只有1．74，仅相当于铝的2／3，铁的1／4。而且镁资源特别丰富，占地壳总重量的2．1％，海水中的o．13％，可谓取之不尽，用之不竭。金属镁及其合金具有密度小、比强度和比刚度高、导电导热性能较好、阻尼减震和电磁屏蔽性能良好、易于加工成型、废料容易回收等优点[1]，广泛应用于航天航空、交通运输、电子技术、光学器材、精密机械、日用商品等领域。由此镁及镁合金获得“21世纪的绿色工程材料”的美誉[2]。 1.金属镁的制备 金属镁的制备方法可分为两大类：电解法和热还原法。 1.1电解法炼镁[3-5] 电解法的原理是电解熔融的无水氯化镁，使之分解成金属镁和氯气。依据所用原料及处理原料的方法不同，可细分为以下具体的方法：道乌法、氧化镁氯化法、诺斯克法和光卤石法等[6]。以下主要介绍氧化镁氯化法和光卤石法。 1.1.1 氧化镁氯化法利用天然菱镁矿，在700～800℃下煅烧，80%得到活性较好的轻烧氧化镁。氧化镁的粒度要小于0.144mm，然后与碳素混合制团，团块炉料在竖式电炉中氯化，制得无水氯化镁，直接投入电解槽，最后电解得金属镁。 制备MgCL 2的程式为：2MgO+2CL 2 +C=2Mgcl 2 +CO 2 。 1.1.2 光卤石法将光卤石（Mgcl 2·kcl·6H 2 O）脱水后，直接电解制取金属镁。 光卤石脱水时水解反应不像Mgcl 2 那样严重，但也有一定的水解，因而在无水化 的处理过程中，也需要氯化过程，由于加入了，需要经常清理电解槽。 1.1.3 电解法制镁存在的问题 制备无水Mgcl 2 困难：在氯化镁的脱水过程中，由一水氯化镁脱水制取结 晶氯化镁的过程极易水解，产生碱式氯化镁［Mg（OH）CL］和氧化镁，生产工 艺较难控制；在HCL气氛下，水氯镁石脱水需要较高的温度（一般约为450℃）， 能耗大，设备腐蚀严重。在金属镁的生产成本中，大约50%的费用用于Mgcl 2 脱水。金属镁的纯度较低：电解法制取的粗镁中主要含有电解质中的氯化物及Fe、Si、Ni、Cr、Mn和K、Na等金属杂质，其存在会降低镁及其合金的耐腐蚀性能，因此需要采取措施，提高镁的纯度。 1.2 热还原法炼镁 热还原法的典型代表是皮江法，皮江法是1940年左右发展起来的一 种炼镁方法[7]，我国目前约98％以上的原镁是由皮江法生产的。皮江法将煅烧白 云岩和硅铁按一定配比磨粉，压成团块，在高温和真空条件下，使煅烧白云岩 中的氧化镁还原为镁蒸气，然后冷凝结晶为粗镁，再经精炼制得镁锭。
化工生产流程图
化工生产流程图 1．一工厂用软锰矿（含 MnO 2约70%及Al 2O 3）和闪锌矿（含ZnS 约80%及FeS ）共同生产MnO 2和Zn （干电池原料）： 已知① A 是MnSO 4、ZnSO 4、Fe 2(SO 4)3、Al 2(SO 4)3的混合液。 ② IV 中的电解反应式为MnSO 4＋ZnSO 4＋2H 2O ══通电 MnO 2＋ Zn ＋2H 2SO 4。 （1）A 中属于还原产物的是___________。 （2）MnCO 3、Zn 2(OH )2CO 3的作用是_____________________________；II 需要加热的缘故是___________；C 的化学式是____________。 （3）该生产中除得到MnO 2和Zn 以外，还可得到的副产品是______________。 （4）假如不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是___________。 （5）要从Na 2SO 4溶液中得到芒硝（Na 2SO 4·10H 2O ），需进行的操作有蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等。 （6）从生产MnO 2和Zn 的角度运算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是__________。 2、碘化钠是实验室中常见分析试剂，常用于医疗和照相业。工业上用铁屑还原法来制备，工艺流程如下： （1）碘元素属于第 周期第 族；反应②中的氧化剂是（写化学式） 。 （2）判定反应①中的碘是否已完全转化的具体操作方法是 。 （3）反应②的离子方程式为 ； 反应③的化学方程式为 。 （4）将滤液浓缩、冷却、分离、干燥和包装过程中，都需要注意的咨询题 碘 共热反应① NaIO 3溶液 反应② 混合物 过滤 Fe(OH)2滤液 灼烧 副产品 浓缩冷却结晶 分离 干燥包装 铁屑 反应③
镁的冶炼及应用
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 镁的冶炼及应用 一、镁的冶炼A．融盐电解法炼镁 1.工艺方法可分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以海水为原料制取无水氯化镁的电解法。其中后者最大的难点是如何去MgCl2-6H2O 中的结晶水。电解法生产镁的工艺很多，但基本原理相同，其中最有代表性的有DOW 工艺、I.G.Farben 工艺、Magnola 工艺等。 2.生产过程镁电解采用多组分氯盐作电解质。向氯化镁电解质中加入其他组分的目的是要降低熔点和粘度，提高熔体的电导率以及降低MgCl2 的挥发度和水解作用等。阴极产生的液态镁因比电解质的密度小而上浮于表面；阳极产生的氯气则通过氯气罩排出。B．皮江法炼镁 1.工艺原理皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，进行计量配料。粉磨后压制成球，称为球团。将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa 或更高，则产生镁蒸气。镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁。再经熔剂精炼，产出商品镁锭，即精镁。 2.生产工序（1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgOCaO）。（2）配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。（3）还原：将料球在还原罐中加热至1200+10℃，在13.3Pa 或更高真空条件下，保持8～10 小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁。（4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁。（5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观。（6）造气车间：将原煤转换成煤气，作为燃料使用。直接使用原煤的镁厂没有造气车间。二、镁的应用A．铝合金生产由于镁的密度小，比强度高，并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金，因此，镁是重要的合金元素。世界上镁的最大消费领域是作铝合金添加元素。2002 年世界主要地
真空碳热还原氧化镁制取金属镁的研究
真空碳热还原氧化镁制取金属镁的研究(1) 时间:2009-11-19 来源:昆明理工大学真空冶金国家工程实验室编辑:刘红湘 随着现代工业的飞速发展，传统金属资源已濒临枯竭，寻找和开发新的金属资源已势在必行。金属镁由于其优良的物理性能和机械加工性能，正以“时代金属”的角色出现在冶金材料的舞台上，再加上其丰富的蕴藏量，被人们誉为21世纪最有前途的轻量化材料和绿色金属工程材料。 镁的冶炼方法是镁工业发展的前提和基础，由于现有金属镁的冶炼方法普遍存在能耗大、污染严重、流程长、成本高等问题。因此对真空碳热还原氧化镁制取金属镁进行研究具有十分重要的意义，与现有的炼镁方法相比，该方法具有能耗低、成本低、环境污染小等特点。 1、现有炼镁方法 目前，世界各国金属镁冶炼工业中比较成熟的炼镁方法大致可分为两大类: 一类是熔盐电解法，在氯化镁的熔融电解质中，通直流电电解直接得到金属镁，通称电解法。另外一类是硅热法，以煅烧白云石为原料，以硅铁粉（含Si>75％）为还原剂，在高温条件下把氧化镁还原成金属镁，称为热还原法，通称热法。全世界范围内使用电解法炼镁的厂家比较多，其产量曾占世界镁总产量的80％，硅热法炼镁仅占20％。近几年随着中国金属镁产量(主要使用硅热法)的不断增加，硅热法生产的金属镁所占的比例得到了很大的提升。2007年，中国生产原镁67 万吨，占世界生产总量的85%，硅热法生产的金属镁占世界总产量的75%。 电解法按使用原料的不同可分为以菱镁矿、卤水、光卤石为原料冶炼金属镁三种方法。硅热还原法炼镁根据冶炼炉型的不同，也有多种生产工艺，其中最具典型代表的是皮江法(PidgeonProcess)和马格尼特法(Magnetherm Process)。 电解法生产金属镁存在的主要问题有：生产过程复杂，电耗高，生产条件差，设备腐蚀严重；经常发生氯气的跑、冒、漏，给环境造成污染，给工人的身体健康带来影响；其废气、废水、废渣处理的任务重、费用高；设备和厂房由于腐蚀严重，维修费用高，投资较大。硅热法生产金属镁存在的主要问题有：还原剂（硅铁）的价格比较贵；还原罐由特殊的合金钢（3Cr24Ni7N）制成，价格昂贵，使用寿命不长；还原罐的尺寸较小，单罐装料量低，热效率不高，机械化程度低，生产效率低。 2、真空碳热还原氧化镁的反应机理 2.1、热力学分析
化学工艺流程图
3年高考化学之工艺合成 （2016全国1卷）2NaClO 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生 产工艺如下： 回答下列问题： （1）2NaClO 中Cl 的化合价为__________。 （2）写出“反应”步骤中生成2ClO 的化学方程式 。 （3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去2Mg +和2Ca +，要加入的试剂分别为__________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是 。 （4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量2ClO ，此吸收反应中，氧化剂与还 原剂的物质的量之比为__________，该反应中氧化产物是 。 （5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克2Cl 的氧化能力。2NaClO 的有效氯含量为 。（计算结果保留两 位小数）。 （2016年全国2卷）双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。生产双氧水常采用蒽醌法，其反应原理和生产流程如图所示： 生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液，在一定温度、压力和催化剂作用下进行氢化，再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。回答下列问题： （1）蒽醌法制备H 2O 2理论上消耗的原料是 ，循环使用的原料是 ，配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是 （2）氢化釜A 中反应的化学方程式为 进入氧化塔C 的反应混合液中的主要溶质为
（3）萃取塔D中的萃取剂是，选择其作萃取剂的原因是 （4）工作液再生装置F中要除净残留的H2O2，原因是 （5）（5）双氧水浓度可在酸性条件下用KmnO4溶液测定，该反应的离子方程式为 一种双氧水的质量分数为27.5%（密度为1.10g·cm-3），其浓度为mol·L?1. （2015全国2卷）28．(15 分）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題： （1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。 （2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2： ①电解时发生反应的化学方程式为。 ②溶液X中大量存在的阴离子有__________。 ③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。 a．水b．碱石灰c．浓硫酸d．饱和食盐水 （3）用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量： Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸： Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中： Ⅴ．用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－ +S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中： ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。 ②玻璃液封装置的作用是。 ③V中加入的指示剂通常为，滴定至终点的现象是。 ④测得混合气中ClO2的质量为g。 （4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_______（填标号)。 a．明矾b．碘化钾c．盐酸d．硫酸亚铁 （2015全国1卷）27．硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg B2O5·H2O和Fe3O4， 2 还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：
金属镁工艺操作规程
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第 2 页 共 50 页 金属镁工艺操作规程 金属镁是当前一种新型工业材料，而冶炼镁业是一项高温、高压、 高转速，易燃、易爆、易中毒的行业，了解与掌握炼镁工艺规程，规 范操作、熟练操作是冶炼镁业的关键所在。冶炼镁业由白云石经煅白、 配料压球、还原、精炼最后成为镁块，其每一环节都关系到镁的产出 率。 从第一环节煅白开始，煅烧温度过高，煅白会过烧，虽然煅白的 灼减量低，但其水化活性度也低。煅烧温度偏低，煅白残留的CO 2量 大，即碳酸盐未分解彻底，灼减量就高。对于耐磨指大，热强低的白 云石其煅烧时间相应缩短，否则煅烧出的白云石不是过烧就是生烧。 因此灵活调节温度，根据石质把握煅烧时间非常重要。 煅烧白云石的吸湿和二氧化碳（CO 2）全相同，而且时间越长， 吸湿越大，氢氧化钙[Ca （OH ）2]和碳酸钙[CaCO 3]不仅能氧化还原析 出的镁，生成氧化镁和氧化钙，而且还能氧化还原剂硅铁中的硅（Si ）， 同时吸湿后的煅烧白云石在真空和比较低的温度一并发生离解，使反 应区的剩余压力增大，减慢镁的升华速度。因此，煅烧白云石不宜长 期存放，应尽快投入到下一道工序。 竖窑要求白云石粒度较小（50—200MM ），炉料要均匀，竖窑操作 简单，煅烧活性度高，灼减量低，并且无论白云石是何种结构，只要 控制好工艺条件，料满预热好，其煅烧效果均很好，因此，煅烧出口 的煅白温度控制在300—400℃之间，有利于还原反应。
第 3 页 共 50 页 硅热法炼镁采用的还原剂应具有足够的还原能力，钙、硅、碳化 钙及炭质材料等均能将镁从氧化镁[MgO]中还原出来，还原剂的还原 能力按AL 、Si 、CaC 2的顺序递减的，从经验观点出发，在硅热法炼 镁中，通常是用硅铁作还原剂。 硅铁还原剂对于硅热法炼镁的还原过程是十分重要的，硅铁的反 应性与硅铁中的Si 、 Fe 、SiO 2、 FeSi 等组分有关，还原性能最好 的是Si ，其它的Fe —Si 化合物反应速度较小，而且随着铁含量的增 加，还原反应不易进行，含硅量高的硅铁脆而硬，易碎，易氧化。在 硅铁中含硅量85%以上的硅铁几乎全是Si 存在，含硅量75%的硅铁， 由Si 和Fe 、 SiO 2组成，其硅铁不适合硅热法炼镁，先用含硅量最高 的硅铁作还原剂，不仅其反应好，而且硅的利用率也高，但是工业生 产中，仍选用75%Si 的SiFe ，故常用Si 量75%的Si 作业硅热法的还 原剂。 硅热法炼镁的还原过程属于固相反应过程。对固相反应来说，要 求炉料有较细的粒度，并具有较大的比表面，即炉料越细越好，但是 炉料太细，压形时压缩比小，又难于成形，故炉料的细度必须控制在 一定的范围内，炉料的细度对镁的还原效率，硅的利用率有较大的影 响，炉料的粒度比不恰当，不仅影响还原效率，还影响团块的抗压强 度，所以炉料中的粒度比是非常重要的。 煅白的强度不大，一般比较易磨，白云石矿物结构不同，所以锻 白也呈现不同性质，网状结构的白云石其煅白成六方菱形结构的块
关于金属镁厂工作总结及计划
关于金属镁厂工作总结及计划篇一：金属镁厂工作总结及计划 20xx年马上就要结束了，秉承公司加快建设一流煤化工企业的精神下，金属厂应用而生了！按照公司制定的各项任务，结合自身实际，在实习员工的积极配合下，进一步明确目标，找准方向，强化管理。紧紧围绕以“大干一百天”为口号的安全生产活动，顺利的完成了公司制定的各项目标任务，为进一步发展奠定了坚实的基础。现将20xx年工作开展的具体情况总结如下： 一、工作方面 在这一年里公司组织了员工外出实习培训，通过岗前教育、岗位技术操作、车间生产管理和金属生产工艺流程等实训，为我公司金属厂的发展打下了坚实的基础；员工工作态度认真严谨，能够正确对待每一项工作，认真遵守劳动纪律，保证按时出勤，敬业爱岗：本着实事求是的原则，我们深入施工现场进行学习，并与施工人员相互监督与学习；组织员工学习公司的工艺流程以及土建安装等各方面的技术知识，积极参与公司组织的员工礼仪、图纸等学习机会，为全力迎接金属镁生产做好准备。 二、存在问题以及解决措施 为了更好的让员工熟悉业务，打造一支过硬的技术管理团队。建议公司给员工提供一次外出考察的机会：工作进度
及工作过程中遇到的问题因不能及时处理的应向上级反馈。 三、20xx年工作设想 在即将过去的一年里，回顾公司的一点一滴在艰辛与奋飞中成长，每一次成长的变化我们都看在眼里记在心底。设想未来，会让我们走的更远！ 我公司年产4万吨的金属镁，一期金属镁2万吨，原计划明年6月份全面投产，各车间的土建以及后期安装工作在年初将基本完成。为了达到这一目标，保证各项生产顺利进行，我们务必做到以下几点： 1、认真抓好基础管理工作 1）逐步建立和完善本厂标准化体系，使管理工作有章可循。 2）制定好岗位责任制，以便在岗人员明确分工。 3）整顿现场管理，改善生产现场和工作环境，从治理脏、乱、差着手，对全厂生产、办公区域，划定环境卫生管理责任区，厂区的原辅材料和设备物资必须按作业要求存放。特别要抓好生产现场的管理，排除不安全隐患。逐步推行定置管理，严格工艺纪律，合理调整工艺流程和设备布局，建立起环境整洁，工、器具放置有序，人流物流运转通畅的文明生产秩序。班组建设和现场管理是切实加强基础管理工作的重点，因此，我们要培养和选聘好合格的敢抓、敢管、敢逗硬的班组管理骨干，结合工资奖金待遇挂钩，努力提高班
镁的冶炼方法
皮江法炼镁的工艺流程及其优缺点 （来源：全球五金网日期：2010-6-9 点击：95 ） 镁的冶炼方法总体上可分成三种：一种是电解法；一种是硅热法（皮江法）；另一种是碳热法。 皮江法炼镁的主要工艺流程是：白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75％）和萤石粉（含GaF2）＝95％）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及真空的1.33Pa 真空度下还原制取粗镁，经过熔剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。 皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是： 1、规模能大能小，原材料可就地取材； 2、成本相对电解法较低； 3、技术不难掌握； 4、在九十年代经济效益可观； 5、镁的等级质量略高于电解镁等。 皮江法炼镁缺点：生产1 吨金属镁锭需要有消耗白云石12-14吨；无烟煤及烟煤8-10吨；副产还原渣5-6吨，这些还原渣目前还没有发现更好的用途，污染环境；劳动强度大，原料车间粉尘污染严重。镍含量太低，如要回收用浮选法，但杂质镁可能不易控制。 一般工厂用什么冶炼镁，对人体有害吗？ 答：有害。 镁是在自然界中分布最广的十个元素之一，但由于它不易从化合物中还原成单质状态，所以迟迟未被发现。长时期里，化学家们将从含碳酸镁的菱镁矿焙烧获得的镁的氧化物苦土当作是不可再分割的物质。在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。1808年，戴维在成功制得钙以后，使用同样的办法又成功的制得了金属镁。从此镁被确定为元素，并被命名为magnesium，元素符号是Mg。 镁是一种参与生物体正常生命活动及新陈代谢过程必不可少的元素。镁影响细胞的多种生物功能：影响钾离子和钙离子的转运，调控信号的传递，参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成；可以通过络合负电荷基团，尤其核苷酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能；催化酶的激活和抑制及对细胞周期、细胞增殖及细胞分化的调控；镁还参与维持基因组的稳定性，并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。 镁的吸收代谢：成人身体总镁含量约25g，其中60%~65%存在于骨、齿，27%分布于软组织。食物中的镁在整个肠道均可被吸收，但主要是在空肠末端与回肠部位吸收，吸收率一般约为30%。膳食中促进镁吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等；抑制镁吸收的主要成分有过多的磷、草酸、植酸和膳食纤维等。成人从膳食中摄入的镁大量从胆汁、胰液和肠液分泌到肠道，其中60%~70%随粪便排出，部分从汗和脱落的皮肤细胞丢失。 镁离子是生物机体中含量较多的一种正离子，其量在整体中仅次于钙、钠、钾而居第四位；镁离子在细胞内的含量则仅次于钾离子而居第二位。整粒的种子、未经碾磨的谷物、青叶蔬菜、豆类和坚果是日粮镁最为丰富的来源；鱼、肉、奶和水果中镁含量较低；经过加工的食物，在加工过程中镁几乎全部损失。肌酸六磷酸、粗纤维、乙醇、过量的磷酸盐和钙离子削弱了镁的吸收，这可能是因为降低了内腔镁的浓度。
金属镁还原罐介绍
金属镁还原罐介绍 在皮江法炼镁技术的工艺装备中,还原罐是最重要的装备单元,属易消耗部件。其典型结构由半球型封头、直筒罐体和冷却水套等三部分组成。还原罐工作条件恶劣,一般是在1180℃~1200℃的高温及罐内抽真空的条件下长期工作,所以要求还原罐具有良好的高温抗氧化、抗腐蚀性能,以及足够的高温强度和综合机械性能。宁夏奥特龙金还原罐的制造技术炼镁还原罐罐体由罐身和帽头焊接而成。目前,罐身一般采用离心铸造工艺,帽头采用砂型铸造,半球端底和筒体的连接采用焊接工艺,冷却水套采用铆焊件。 其生产工艺主要包括: (1)型筒转速的确定在离心铸造过程中,熔融的钢水在旋转的铸型里,在离心力的作用下,钢水布满铸型内表面且随之转动,最后形成铸管。其优点为:金属组织致密,晶粒细化;力学性能高,可达到锻件的性能指标;尺寸精度高,成品率也高。 (2)耐热不锈钢冶炼工艺(3)还原罐的离心铸造工艺(4)帽头的砂型铸造工艺(5)罐身与帽头的焊接工艺(6)试压还原罐罐身与帽头焊接完毕后,罐内通入0.5MPa压缩空气放在水槽中进行打压试验,持续8分钟若无气泡排出即为合格品。 还原罐生产中易产生的缺陷主要有: 裂纹,解决方法为采取措施使型筒各部位温度、涂料层厚度均匀一致,提高铸型精度,定时修整铸型,提高铸管机的平稳性。 冷隔、铁豆、凸凹不平,解决办法为调整浇注槽的位置,提高钢水的浇注温度,提高涂料的强度。 罐身内表面有夹渣、气孔,解决方法为提高钢水的浇注温度及罐身平稳性,以利于钢水中的杂质和气体顺利地浮出罐身的自由表面;提高钢水的质量,减少钢水中的杂质,提高涂料的高温强度,降低有机物的含量,减少其发气量。 还原罐的材质选择长期以来,人们以延长使用寿命、降低生产成本为目标,对还原罐制造技术进行了多方面的广泛研究;比较而言,关于皮江法炼镁的工艺及设备的研究不多,至今在工艺与设备方面没有实质性的改变。还原罐按材质可分为金属材料、金属与金属/非金属复合材料和非金属材料三类。 (1)金属还原罐耐热钢是使用最广泛、制造技术相对最成熟的还原罐制造材料。长期以来,人们对耐热钢还原罐的制造技术进行了大量的研究,通过合金化、调整成分、优化配料、控制冶炼、铸造工艺以及改善罐体结构等等手段,不同程度地改善和提高了还原罐的质量,延长了其使用寿命。但由于材料本身性质的限制,耐热钢材质的还原罐使用寿命不可能有大幅度的提高。 (2)复合材料还原罐从上世纪60年代开始以碳素钢或无镍、低镍耐热钢等金属材料为基体,在表面覆以各种涂层作为防护层,制造具有复合结构还原罐的研究,开创了复合材料技术制造炼镁还原罐的历史。近年来采用复合方式制造还原罐方面的技术发明活动相当活跃,复合材料还原罐的前景大有希望。 (3)非金属材料还原罐使用非金属材料的主要出发点是抵抗高温氧化与腐蚀,对还原罐的强度、气密性、热效率等相关问题缺乏必要的考虑。目前尚未见到实际使用的可靠技术数据与成功应用的权威报道。非金属材料应用于制造还原罐的前景尚不明朗。 还原罐的使用寿命目前还原罐基本上是用高铬镍合金钢铸造成的,使用寿命较短,一般不超过2~3个月,由此导致还原罐生产成本居高不下一直是炼镁厂家关切的问题。 炉内烟气的氧化性气氛的强弱是影响罐使用寿命的主要因素。目前,国内可供制作还原罐的合金钢较少。合金钢的最高抗氧化临界温度仅为1200℃。由于合金钢罐长期在抗氧化临界温度的上限使用,表面氧化,产生起皮、氧化层剥落、再起皮、再氧化等现象,罐壁逐渐
环保金属镁冶金生产技术
环保金属镁冶金生产技术 清洁生产技术: 近日,在西安召开的镁冶炼技术推介会议上,北京沃克介绍了自主研发的一套高效与深度环保的镁冶金技术。该技术大大降低了炼镁能耗,还原炉在山西、河南等地投入使用,单罐产能提高10%,同时,能耗降低到2.3吨标煤/吨镁,降低60%以上,CO2排放量降低50%以上,吨镁排放8吨CO2,达到国内先进水平,并受到业内的广泛关注。 目前,镁冶金主要的炼镁方法有电解法和皮江硅热法,国外普遍 采用电解法,但是电解法炼镁成本很高。皮江硅热法由于炼镁技术简单,投资成本低,属于劳动密集型生产方式,而我国劳动力丰富且价格低廉,同时环保标准较为宽松,因而,我国镁冶金以皮江硅热法为主。虽然我国是世界上最大的镁生产国,但是我国镁冶金技术仍相当落后,能耗较大,环境污染较为严重。目前硅热法炼镁,每获得1吨原镁需消耗大约10吨优质煤,10吨白云石,1吨以上的硅铁以及萤石等其他辅料,总体利用率约为5%~8%,具有很大的减排潜力。 进入新世纪之后,成本压力和环境压力迫使镁冶金不断提高科技含量,促进工艺进步,降低成本,减少污染,为此,国家连续制定镁冶金产业“十五”科技攻关计划和“十一五”科技支撑计划,积极促进镁冶金技术进步与技术开发。 针对皮江法炼镁的工艺原理,北京沃克研发了一套高效与深度环
保的镁冶金技术,大大降低了炼镁能耗,提高工艺环境友好性,引入循 环产业,循环利用镁冶金产业的各种产物。 镁冶金技术主要由白云石煅烧、真空还原和粗镁精炼三部分组成。其中,煅烧主要是将白云石(CaCO3,MgCO3)在1150℃~1250℃直接分解成煅白(CaO·MgO),并释放出碳酸盐中的CO2。 北京沃克有限开发的白云石U型直接蓄热式煅烧窑,采用并流燃 烧逆流蓄热形式的U型窑体,周期性换向进行燃烧与蓄热。燃料经由 垂直伸入预热区底部的多根燃烧喷枪通入,并均匀分布在窑筒的横截面,保证煅烧均匀。窑体冷却段下部通入空气对烧好的煅白快速冷却,燃烧与经过预热的冷却空气混合通过连接通道由燃烧窑进入非燃烧 窑进行矿石预热。U型窑采用快烧快冷的加热工艺,煅烧均匀,保证煅白活性可以达到32%~35%,同时降低煅白酌减量到0.2%,低于还原工 序对煅白酌减量0.5%的要求,煅白质量高于其它煅烧设备的煅白品质。煅白活性提高,酌减降低60%,大幅度提高了还原粗镁的质量,同时提 高粗镁的收得率。U型直接蓄热式煅烧窑是逆流蓄热,充分利用与冷 却空气预热后的高温余热,因而降低了煅烧能耗,达到142kg标煤/吨 煅白,跟带预热器的新型回转窑煅白能耗230kg标煤/吨相比,能耗降 低40%以上,炉子热效率达到85%以上。同时,该窑设备简单,运行可靠性高,单位占地面积小,整体投资额低,单位投资产能大,经济性能好。