新皮江法炼镁生产工艺流程图
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。
皮江法炼镁工艺原理
2010．5．10第3期硅热法又分为皮江法（Pidgeon）、波尔扎诺法(Bolzano)和玛格尼特法(Magnetherm)三种。
皮江法炼镁工艺原理皮江法炼镁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。
皮江法炼镁生产工序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（MgO·CaO）。
（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。
皮江炉波尔扎诺法是皮江法炼镁的改进方法。
与皮江法炼镁的主要不同在于采用了竖式电内热还原炉。
此法由于意大利的波尔扎诺(Bolzano)镁厂试验成功而得名。
20世纪80年代这种方法的镁最高年产量为1．2万吨，近年对设备进行了改造后，年产镁能力降为8000吨。
每吨镁耗用白云石10.1吨、硅铁(含硅75％)1吨，还原周期24小时，还原炉产镁2吨每天，精炼熔剂消耗0.16吨。
玛格尼特法起源与法国，中国、日本曾使用该法。
该法炼镁采用连续定时加料、周期性出镁出渣，又称为半连续硅热法。
这种方法以白云石、铝土矿为原料，硅铁为还原剂，在单相真空电炉中于1500～1600℃、3400～4000Pa 真空下还原生产金属镁。
镁冶炼工艺
2 镁的冶炼工艺
镁冶炼工艺技术有两种，即镁电解冶炼工艺技术和硅热还 原工艺技术。 氯化熔盐电解法包括氯化镁的生产及电解制镁两大过程。 该方法又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。 热还原法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。粉磨成球后，将球团 装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或 更高，还原产生镁蒸气。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， 即精镁炼镁 皮江法炼镁能耗分析 皮江法炼镁余热利用现状
1 镁金属
镁金属的物理性质
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。
新型蓄热式煤气还原炉
炉体内设置了两组蓄热室，运行时，其中A组蓄热室放热， 加热流经其内部的空气，而B 组蓄热室吸热，回收流经其 内部烟气的显热，经过一个周期后，A 组吸热，B 组放热， 这样往复运行，两组蓄热室通过交替切换工作状态来完成 对烟气余热的回收，排烟温度低于200℃。
5 皮江法炼镁余热利用现状
0.7万吨 8.5 4 3 1 3.6 1.7 1.7 0.8 0.3
3 皮江法(硅热法)炼镁工艺流程
皮江法是以白云石、硅铁、萤石等为原料炼镁的一种方法。该工艺过程 分为煅烧白云石、制备原料、还原和精炼四个阶段。首先在回转窑或立 窑中将白云石在1100-1300℃温度下煅烧成煅白，反应式是：
然后经研磨与硅铁粉(w(Si)=75％)和萤石粉(W(CaF)=95％) 混合制球，于耐热钢还原罐内，在1190~1210℃及1.33 ～10 Pa真空条件下，还原时间为8~12小时，还原成粗镁， 反应过程是：
乐山市高中化学必修二第八章《化学与可持续发展》(含答案)(1)
一、选择题1．下列有关水处理的方法合理的是A ．用亚铁盐吸附水中的悬浮物B ．用火碱还原废水中的227Cr O -C ．用2Na S 沉淀水中的2Cu +、2Hg +等重金属离子D ．用食盐处理含高浓度4NH +的废水并回收利用氨2．化学与科学、技术、社会和环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（ ） A ．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝B ．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能C ．84消毒液是以NaClO 为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合不能提升消毒效果D ．工业上，不能采用电解MgCl 2溶液的方法制取金属镁3．中华传统文化中蕴藏丰富的化学知识。
下列说法正确的是A ．“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明”中的“石脂水”为油脂B ．“凡石灰经火焚……风中久自吹化成粉”中的“粉”为氧化钙C ．“盖此矾色绿味酸，烧之则赤……”中“矾”为五水硫酸铜D ．“土鼎者……入砂于鼎中，用阴阳火候飞伏之”中“土鼎”的主要成分为硅酸盐4．“共享单车”方便出行，低碳环保。
下列关于单车的制造材料说法正确的是A ．制造车轮钢圈的材料是合金B ．铝合金制造的车架较钢制造的重C ．制造轮胎用的橡胶属于无机物D ．制造反光板的有机玻璃属于硅酸盐 5．下列说法不正确的是A ．钠着火不能用泡沫灭火器灭火B ．石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO 2C ．二氧化硅具有导电性，可用于制造光导纤维D ．利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放6．下列选项中的诗句内容基本不涉及化学变化的是A ．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”B ．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”C ．“美人首饰侯王印，尽是江中浪底来”D ．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”7．某同学在实验室利用氢氧化钠溶液、盐酸分离铁粉和铝粉的混合物，物质转化关系如图所示：下列说法不正确的是( )A ．X 为NaOH 溶液，Y 为盐酸B ．a 、b 、c 既能与酸又能与碱反应C ．b→c→Al 的反应条件分别为：加热、电解D ．a→b 发生的反应为AlO 2 ＋H ＋＋H 2O=Al(OH)3↓8．保护环境日益引起人们的重视。
国内皮江法炼镁技术的缺陷与改进途径
的问题是只对金属镁中非金属杂质起净化作用 ! 对 金 属 元 素 如 )*%+,%-.%/0 等 起 不 到 净 化 作 用 ! 同时还产生有毒气体 12!" 国内有些厂家采 用 3+. %45+. %/6+.! 新三元素熔剂 ! 外加适量的 氢化钛粉 ! 有效解决 了金属镁 金 属 杂 质 含 量 问 题 !不仅降低了污染 !还降低了成本 " " 结束语 研究 和 开 发 符 合 中 国 国 情 的 新 型 皮 江 法 是 解决目前皮江法炼镁工艺中存在的高耗能 % 高污 染 % 工业自动化程度低的三大瓶颈问题的唯一办 法 " 采用清洁能源 %研究高效节能还原装备 % 优化 生产工艺参数以及能源和资 源 综 合 利 用 是 实 现 高效 % 节能 % 环保型皮江法炼镁技术的关键 " 对我 国皮江法炼镁技术的可持续 发 展 有 十 分 重 要 的 意义 "
Байду номын сангаас
同时 " 有 学 者 提 出 在 真 空 条 件 下 煅 烧 白 云 石 " 可以降低煅烧的温度 " 降低能耗 " 并在实验室 取得了成功 "最高温度仅在 0++!,++" # 但在实际 工业生产中未曾验证 ’*!(# !"$ 磨碎 ! 配料 ! 制球工序 目前国内大多数 镁 厂 在 磨 碎 $ 配 料 $ 制 球 工 序中存在着粉尘 污染严重 $ 生产成本高 $ 制 球 不 合格等问题 # 其中 "粉尘污染来源于物料破碎 $ 物 料混合 # 而对配硅比数据的掌握不当 " 是造成硅 铁浪费 " 从而 使成本居高不下 " 是许多企 业 亟 待 解决的问题 # 压形力 $ 炉料细磨工艺不正确以及 球 团吸湿比较严重是造成球团 不 合 格 的 主 要 原 因# 因此 " 可以在主要的物料破碎和物料混合工 序 " 增加粉尘收集装置 " 一方面减少污染 " 同时也 极大减少了跑冒滴漏 # 采用计算机优化程序优化 出最佳配硅比 " 既可以得到最 佳的出镁 率 " 同 时 又保证了最恰当的硅利用率 # 提高产量 " 降低成 本# 皮江法炼镁的还原反应是固 1 固 多 相 反 应 " 炉料必须经过压 形 " 来增加物 料 之 间 的 相 互 接 触 "以缩短硅原子还原 "23 的自由行程 # 而最佳 制球压力 " 一方面保证了球团 的成型 $ 抗 压 强 度 以及较高的热传导率 " 更重要的是保证了反应颗 粒之间有较大的接 触表面积 ! 另一方面 " 可 以 保 证镁原子有足够的扩散速度和一定的孔隙率 # 因 此 " 制球压力是影响还原效率和硅铁利用率的一 个很重要因素 # 通过采用煅白 $ 硅 铁 $ 萤 石 三 种 原 料 应 混 合 磨的方法 " 可以保证炉料的细度和混合度 " 同时 " 使炉料混合更均匀 " 也减少 了 与 空 气 的 接 触 几 率 " 保证 了炉料的质量 ! 对于炉料的配 硅 比 和 配 料比应该严格控制 " 要通过理论实践的不断摸索 以及加强生产管理来实现 # 采用微机配料 $粉磨 $ 制球封闭联动线 " 是达到制备合格球团的有效途 径# !%$ 真空还原工序 目前 国 内 多 数 镁 厂 在 还 原 工 序 中 存 在 以 下 主要问题 )%* & 热利 用率低 " 只有 0# 左右 !%!& 还 原周期长 " 一般是 *! 小时 !%.& 还原罐寿命短 " 一 般 +400 个5 吨镁 " 占成本的 *6 !78# " 寿命 大 概 在 9!8 个月左右 # 解决的办法是改进还原罐结构 $ 采用新型保 温材料 $ 切断热 短路 $ 提高内部介质的综 合 导 热 系数 $ 改变升华和结晶路 径 $ 改进炉型等 " 同时 " 采用现 代化的控制技术 " 采用 机 械 化 装 卸 料 装 备 "可以使这状况得到改善 # 维恩克公司对炉型做了改进 " 采用水煤浆对
皮江法炼镁还原工艺参数优化研究
皮江法炼镁还原工艺参数优化研究随着经济的发展，矿物资源的不断消耗，金属材料的使用也逐渐增加，而镁作为一种新型的材料，在金属材料中的应用价值也开始被越来越多的人看到。
皮江法是提取金属材料中的镁的一种方法，是提取镁的重要工艺之一。
本文主要对皮江法提取镁矿物时候还原工艺参数的优化研究进行讨论。
第一部分，介绍了皮江法提取镁矿物的基本原理及主要操作步骤，主要有：首先，将镁矿物经过研磨和混合，加入一定量的水，形成矿浆；其次，将矿浆添加皮江复合酸（HCl-H2SO4），令其反应，将镁矿物转化为镁盐，氧化物无机氯沉淀；然后，将滤渣和沉淀物进行分离，得到清澈的溶液。
最后，将镁盐溶液加热蒸发，逐步还原镁盐，提取镁。
第二部分，讨论了皮江法提取镁矿物还原工艺参数的优化。
皮江法提取镁矿物的还原工艺参数主要包括：采用的还原剂，还原剂的用量，还原温度，还原时间。
对于这些参数，需要根据矿物的不同性质来进行选择和优化，找到最佳的还原参数，以获得更高的镁提取效率。
第三部分，总结了皮江法提取镁矿物还原工艺参数优化的重要性。
选择合适的参数，不仅可以提高镁提取的效率，而且可以节省能源，减少对矿物资源的消耗，对于保护矿物资源至关重要。
同时，选择正确的参数还可以保证提取镁的质量，以保证终端产品的质量。
综上所述，皮江法提取镁矿物还原工艺参数的优化具有重要的意义，为了满足社会的需求，提高矿物资源的利用效率，应当继续深入研究皮江法提取镁矿物还原工艺参数的优化，以期获得更好的技术和结果。
总之，随着经济的发展，矿物资源的不断消耗，镁作为一种重要的金属材料，越来越受到重视。
皮江法是提取金属材料中的镁的一种重要方法，为了满足社会需求，研究皮江法提取镁矿物还原工艺参数的优化具有重要的意义，应当继续深入研究，以期获得更好的技术和结果。
2021年高中化学必修二第八章《化学与可持续发展》基础卷(答案解析)
一、选择题1．下列化工产品不是以食盐为原料生产的是A．硫酸B．盐酸C．纯碱D．烧碱2．抗疫居家期间，同学们在参与家务劳动的过程中体会到化学知识无处不在。
下列劳动与所涉及的化学知识不相符的是A．A B．B C．C D．D3．下列有关烃及其衍生物说法不正确的是A．石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色B．煤的液化是化学变化，可得到液态烃及甲醇等含氧有机物C．石油裂解可以提高汽油的产量和质量D．煤干馏得到苯和甲苯，可以通过分馏，将它们分离出来4．化学与科学、技术、社会和环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（）A．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝B．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能C．84消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合不能提升消毒效果D．工业上，不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁5．绿色化学助力可持续发展。
下列不属于．．．绿色化学范畴的是A．利用二氧化碳和环氧化合物合成可生物降解塑料B．开发光、电催化技术用H2O和O2直接合成H2O2C．推进大气污染治理、固体废物处置和资源化利用D．发展用水代替有机溶剂作为物质制备的分散介质6．工业冶炼金属镁可以采取的方法是A．加热分解氧化镁B．电解熔融氯化镁C．高温下发生铝热反应D．高温下用氢气还原7．下列关于化肥或农药的说法不正确的是A．施用农药时要注意安全以防中毒B．化肥对提高农作物产量具有重要作用，应尽量多施用C．复合肥料能同时均匀地供给作物几种养分，肥效高D．长期施用硫酸铵、硫酸钾会使土壤酸化、板结8．下表中相关物质的信息都正确的一项是 （ ） 选项 化学式电子式或含有的 化学键类型物质的性质与性质相对应的用途A NaClO 强氧化性 消毒液B H 2O 2不稳定，易分解 医用消毒剂 C NH 3 共价键 水溶液呈弱碱性 工业制硝酸 DKAl （SO 4）2离子键易水解自来水消毒剂A ．AB ．BC ．CD ．D9．工业上用铝土矿（主要成分为Al 2O 3，含Fe 2O 3等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程中的判断不正确的是A ．试剂X 为氢氧化钠溶液，试剂Y 为CO 2B ．结合质子（H +）的能力由强到弱的顺序是2-3CO ＞-2AlO ＞OH -C ．反应Ⅱ中生成Al （OH ）3的反应为CO 2+-2AlO +2H 2O=Al （OH ）3↓+3HCOD ．Al 2O 3熔点很高，电解时向Al 2O 3中加入冰晶石，使Al 2O 3的熔点降低，从而减少冶炼过程中能量消耗10．下列有关金属的说法中，正确的是( ) ①不锈钢抗腐蚀性较好 ②钛合金可用于飞机、火箭的制造 ③司母戊鼎是铁合金 ④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血 ⑤青铜、不锈钢都是合金 ⑥形成合金时金属与金属之间发生了化学反应 A ．①②④⑤B ．②③④⑤⑥C ．①③④⑤D ．①②③④⑤⑥二、填空题11．海水的综合利用包括很多方面，下图是一种海水综合利用联合工业体系的简易示例图。
(人教版)长沙高中化学必修二第八章《化学与可持续发展》基础练习(答案解析)
一、选择题1．下列化工产品不是以食盐为原料生产的是A．硫酸B．盐酸C．纯碱D．烧碱2．下列有关烃及其衍生物说法不正确的是A．石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色B．煤的液化是化学变化，可得到液态烃及甲醇等含氧有机物C．石油裂解可以提高汽油的产量和质量D．煤干馏得到苯和甲苯，可以通过分馏，将它们分离出来3．“绿色化学”提倡，设计制备物质的方案时，要从经济、环保和技术等方面考虑，以下由铜制取硝酸铜的四种方案中，比较符合“绿色化学”概念且可行的方案是A．Cu → Cu(NO3)2B．Cu → CuO →Cu(NO3)2C．Cu → CuCl2 →Cu(NO3)2D．Cu → CuSO4 →Cu(NO3)24．下列说法不合理的是A．用SO2漂白银耳B．用食盐防腐C．用回收的植物油制肥皂D．钢体船外嵌锌板可起防腐作用5．如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。
根据以上信息，判断下列相关分析正确的是SO、Ca2＋)，加入药品的顺序：NaOH溶液→Na2CO3溶液A．除去粗盐中杂质(Mg2＋、2-4→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择氮气C．反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用D．从能量转换角度来看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程6．化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法不正确的是A．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应B．蚊虫叮咬时，会释放一种酸性物质，在叮咬处抹些肥皂水(弱碱性)，可减轻痛痒症C．对生活中的塑料垃圾进行填埋，可防止“白色污染”D．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化7．从海带中提取I2的实验流程如图所示，下列说法正确的是A ．操作①用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗B ．操作②用到的玻璃仪器有长颈漏斗、烧杯C ．操作③用到的玻璃仪器有烧杯、酒精灯、温度计、漏斗D ．将操作②中的苯换为酒精可以达到同样的效果8．垃圾分类，一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。