镁质耐火材料

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耐火材料工艺学 氧化镁-氧化钙系耐火材料

耐火材料工艺学 氧化镁-氧化钙系耐火材料
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3)MF在MA中的溶解度较在方镁石中的溶解度大 得多,因此MA能从方镁石中转移MF从而消除了 MF因温度波动引起的向方镁石中溶解或自其内部 析出的作用,从而提高方镁石的塑性,消除对热 震稳定性的不良影响; 4)MA与FeO反应可生成含有氧化铁的尖晶石; 5)尖晶石的熔点为2135℃,且与方镁石形成二元 系的始熔温度较高(1995℃),因而以MA作结合 物的制品的耐火度和荷重变形温度较高。
广泛采用的稳定剂有CaO、MgO及其混合物,其中 CaO较有效,MgO次之。 CaO加入量通常为3~8%或更多 (按质量计)。
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ZrO2—MgO 系 的 立 方 固 溶 体 在 长 时 间 加 热 处 理 (1000 ~ 1400℃)后会发生分解,导致制品破坏。ZrO2—CaO系立方 固溶体虽较稳定,但长时间加热时亦会发生部分分解,而 使ZrO2失去稳定作用。ZrO2—Y2O3固溶体与其它ZrO2固溶 体相比最主要优点是在1100~1400℃长时间加热不发生分 解,但这类氧化物稀缺,价格昂贵,只能局限于某些特殊 要 求 的 地 方 使 用 。 多 种 复 合 稳 定 剂 , 如 ZrO2—MgO 和 ZrO2—CaO固溶体中加入1~2%Y2O3即可显著提高其热震 稳定性。加入3~5%Y2O3可以使固溶体完全不分解,而且 有很高的机械强度和较低的热膨胀系数。
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锆英石是ZrO2—SiO2二 元系中唯一的化合物(图71)。它在1676℃分解并在 1687℃ 异 成 分 熔 化 , 纯 ZrSiO4 耐 火 度 在 2000℃ 以 上,随杂质含量增加,耐 火度亦相应降低。
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第二节 氧化锆制品
一、原料的制取和稳定
氧化锆在地壳中的含量约占0.026%,分布极为分散。在自 然界中主要有两种含锆矿石。

耐火材料(6)碱性耐火材料

耐火材料(6)碱性耐火材料

2. 镁方铁矿 [(Mg, Fe)O]
Mg2+与Fe2+离子互相置换形成的连续固溶体。 出现液相温度1850℃,完全液化温度超过2000℃,能够抵抗含铁
熔渣的优质耐火材料。
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第一节 镁质耐火材料
二、结合相 1、MgO•R203 (镁铁、镁铝、镁铬尖晶石)
– 熔点和分解温度较高(铬>铝>铁) – R203固溶于方镁石,有助于烧结(铁>铬>铝)
4. 轻烧油浸白云石制品
5. 烧成油浸白云石和镁白云石制品
6. 镁钙碳制品
7. 半稳定性白云石白云石质耐火材料
二、稳定性白云石耐材 稳定性白云石是指大气下稳定性很高的人工合成的无游离
CaO的白云石熟料。 生产:熟料破粉碎、筛分、合理级配——加入4%-6%的水混
合——成型即得不烧制品。 稳定性白云石熟料的细粉可作为结合材料——白云石水泥。 可代替镁砖使用,主要用于炼钢炉的副炉底和炉衬的安全
层、加热炉均热床和高温段炉底,以及水泥窑高温带、化 铁炉和盛钢桶的内衬.
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第二节 白云石质耐火材料
第三节 镁橄榄石质耐火材料
主晶相镁橄榄石(M2S)占65%-75%; 弱碱性耐火材料,可用于高温下受重负荷较大的情况;
用作有色冶金炉的炉衬材料,炼钢转炉和电炉的安全衬, 炼钢平炉的蓄热室和玻璃熔窑蓄热室的格子砖,锻造加热 炉和水泥窑的内衬材料。
2、硅酸盐相 性
M2S CMS C3MS2 C2S
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第一节 镁质耐火材料
三、各种镁质耐材的性质和应用
各种镁质耐火材料的耐火度,一般皆高于1920℃, 抗碱性渣侵蚀的能力也强,但依结合相的种类、性质、数

耐火材料第五章

耐火材料第五章

→C4AF、C3A、C2F使CaO-MgO(2370 ℃)系统的始熔温度降低
900~1000℃。 C3S本身熔点高,但易与SiO2、MgO反应生成低熔物。所
以,提高白云石材料的高温性能,必须尽量降低Al2O3、氧化铁以及SiO2
等杂质。
二、化学组成对镁质制品性能的影响
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
Al2O3的影响 铝铁比A/F = 0.64 铝铁比A/F <0.64 铝铁比A/F >0.64 CaO-MgO-C3S-C4AF CaO-MgO-C3S-C4AF-C2F CaO-MgO-C3S-C4AF-C3A 1295℃ 1290 ℃ <1300 ℃
→C3A、C2F的影响相似。
2.0
C/S质量比
相组合
0
MgO M2 S 镁硅砖 1860
0-0.93
MgO M2 S CMS 1502
0.93
MgO CMS 1490
0.93-1.4
MgO CMS C3MS2 1490
1.4
MgO C3MS2 1575
1.4-1.87
1.87
MgO MgO C3MS2 C2S C2S 镁钙砖 1575 1890
矿物 M MK 2400 MA 2130 MF 1750 不一致 C3S 1900 分解 M2S 1890 C2S 2130 CMS 1498 不一致 C3MS2 1575
5
C2F 1435
熔点 2800 ℃
1、 MgO-C的氧化还原反应
1、MgO的稳定性随T↑, △G↑, 稳定性↓
CO稳定性随T↑,△G↓, 稳定性↑ 2、MgO的稳定性随P'Mg↑, △G↓,稳定性↑ CO稳定性随P'CO ↑, △G↑,稳定性↓

镁质耐火材料的开发与应用

镁质耐火材料的开发与应用

【 关键词 】 镁质耐火材料 ; 开发与应用
[ 中图分类号 】T 157 Q 7. [ 文献标识码 ]A [ 文章编号]1 . 6 4 IS 0 9 0 4 . 1. . 2 03 9 N 10 - 122 1 70 9 S 0 0 0
1 前 言
进入新 世纪以来 ,随着钢铁 、有色金属 、建材等高温工
辽 宁 建 材
21 0 1年 第 7 期
镁质耐火材料的开发与应用
杨孝 岐
(辽 宁省产 品质量监 督检验 院 ,辽 宁 沈 阳 103 ) 102
【 摘
要 】探讨镁质耐火材料行业未来发展的发现和战略 , 促进镁质耐材行业的健康和可求 。
精 炼设备之 一 ,它不仅要求耐火材料的使用寿命长 ,而且还 要对钢水有净化作用 ,至少不对钢水产水污染。 目前 ,能够 满 足这种要 求的耐 火材料只有镁钙质耐火材料 ,包括烧 成镁
2 镁质耐火材料 开发与应用
到目前为止 ,钢铁 、水泥、有色金属冶炼 、玻璃和陶瓷
产 量 均排 世界 首位 。2 1 粗 钢产 量 占全 球 粗 钢产 量 的 0 0年 【 收稿 日期 】2 1- 7 8 0 10 - -0
要集 中在 Mg A 2,TO 系和 M O ZO 系耐火 材料方 面 , O— 1 一 i : 0 g — r
进 行 了颇 为 成 功 的尝 试 。
ZO 构成 的包覆层 ,保护粗颗粒氧化镁不受侵蚀 ,而且在烧 r: 成过程 中能形成致密 的砖 组织 ,使镁锆砖的显气孔率比一般 碱性砖 低 2 3 %~ %,因此具有 很好的 耐蚀性和抗 浸透 性 ,使
计探 明储量 l 亿 t 生产 量 3 0万 t O ,年 4 ;岫岩地区累计 探明 储量 5 t 亿 ,年生产量 10万 t 2 。

镁质耐火材料分类

镁质耐火材料分类

镁质耐火材料分类一、引言镁质耐火材料是一种常用于高温炉窑的耐火材料,具有优异的耐火性能和化学稳定性。

根据其不同的成分和用途,可以将其分为多种不同类型。

本文将对镁质耐火材料进行分类介绍。

二、镁质耐火材料的基本特点1. 耐高温性能好:镁质耐火材料在高温下具有良好的抗热性能,可以承受高温下的氧化、腐蚀等作用。

2. 化学稳定性好:镁质耐火材料在化学环境下具有较好的稳定性,可以承受酸碱等强腐蚀性介质的侵蚀。

3. 密度小、热导率低:镁质耐火材料具有较小的密度和较低的热导率,可以减少炉窑体积和表面散热。

三、镁质耐火材料分类1. 镁铝系列主要成分为氧化镁和氧化铝,可用于各类工业炉窑内衬、玻璃窑道、钢铁冶炼炉底等高温场合。

2. 镁碳系列主要成分为氧化镁和天然结晶石墨,可用于电弧炉、感应炉、转炉等冶金设备内衬。

3. 镁钙系列主要成分为氧化镁和氧化钙,可用于窑炉内衬、玻璃窑道、陶瓷窑等高温场合。

4. 镁铬系列主要成分为氧化镁和氧化铬,可用于钢铁冶炼中的转炉内衬、耐火材料生产中的制品等。

5. 镁锆系列主要成分为氧化镁和氧化锆,可用于高温反应器、玻璃窑道等场合。

四、镁质耐火材料的应用领域1. 冶金行业:电弧炉、感应炉、转炉等设备内衬。

2. 玻璃行业:玻璃窑道、玻璃加工设备内衬。

3. 陶瓷行业:陶瓷窑等设备内衬。

4. 化工行业:各类反应器内衬、高温管道等设备。

5. 其他行业:石油化工、电力、建材等行业的高温设备内衬。

五、结语镁质耐火材料是一种重要的高温耐火材料,其分类和应用领域十分广泛。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的镁质耐火材料,以保证设备的正常运转和生产效率。

2024年镁质耐火砖市场规模分析

2024年镁质耐火砖市场规模分析

2024年镁质耐火砖市场规模分析引言镁质耐火砖是一种重要的耐火材料,广泛应用于高温炉窑和冶金行业。

本文将对镁质耐火砖市场的规模进行分析,包括市场概述、市场规模和发展趋势。

市场概述镁质耐火砖是一种由高纯氧化镁制成的耐火材料,其具有高温稳定性、耐火性能好等优点,被广泛应用于钢铁、冶金、建筑和化工等行业。

随着这些行业的快速发展,镁质耐火砖的需求也在不断增加。

市场规模根据市场研究数据,镁质耐火砖市场规模呈现稳步增长的趋势。

在全球范围内,2019年镁质耐火砖市场规模达到X万吨,预计到2025年将达到Y万吨,年复合增长率为Z%。

亚洲地区是镁质耐火砖市场的主要消费地区,占据全球市场份额的大部分,其次是欧洲和北美地区。

市场发展趋势1.钢铁、冶金和化工等行业的发展将推动镁质耐火砖市场的增长。

这些行业对高温耐火材料的需求将不断增加,推动镁质耐火砖市场的快速发展。

2.高温技术的进步将促进镁质耐火砖的创新和改良。

随着科技的不断进步,新型的镁质耐火砖将不断涌现,具备更好的耐火性能和更长的使用寿命,进一步推动市场的发展。

3.环保和可持续发展的要求将促使市场对绿色耐火材料的需求增加。

镁质耐火砖作为一种环保的耐火材料,其市场需求有望得到进一步增长。

4.价格波动是市场发展的挑战之一。

镁质耐火砖的价格受到原材料价格和市场供需状况的影响,价格波动可能对市场规模的增长带来一定影响。

结论镁质耐火砖市场规模呈现稳步增长的趋势,并且具有良好的发展前景。

随着行业的不断发展和技术的进步,镁质耐火砖的市场需求将进一步增加,同时也面临价格波动等挑战。

在未来的发展中,企业应关注市场需求的变化,提升产品质量和性能,以保持市场竞争力。

镁质耐火材料

镁质耐火材料

论文题目:镁质耐火材料学院:化学与化工学院专业:无机非金属材料工程122年级:2012级学号: 1208110476 学生姓名:李文雪指导教师:杨林镁质耐火材料以菱镁矿、海水镁砂和白云石等作为原料,以方镁石为主晶相、氧化镁含量在80%以上的耐火材料。

属于碱性耐火材料,即为镁质耐火材料。

以下文章就镁质耐火材料的熔点,抗热震性,耐火度,水化反应,制备,储存等所得心得。

随着工业的进步,镁质耐火材料需要适应这个情况而逐步改善其各种性能,文章就其抗腐蚀性,抗渣性等等的改善提出了一些改善的方法。

最终知道,添加一些添加剂,可以很大程度的改善镁质耐火材料的某些性能,所以在镁质耐火材料的生产过程中,我们可以考虑加入一定的添加剂。

1、陈肇友,李红霞.镁资源的综合利用及镁质耐火材料的发展[J]. 耐火材料,2005,01:6-15.本文介绍了镁资源综合利用的途径及镁质耐火材料在高温工业中的发展情况。

在镁质耐火材料的发展情况中,从应用理论系统地分析并介绍了镁质耐火材料在高温工业:炼钢、有色金属冶炼、水泥窑及垃圾焚烧熔融炉的应用情况及其发展,并介绍了MgO-CaO材料的抗侵蚀和水化问题,以及尖晶石材料与镁质不定形耐火材料的研究现状和发展趋势。

镁质耐火材料一般是由菱镁矿高温煅烧后的镁砂制做的烧成镁砖,由于热膨胀系数大,抗热震性差,易吸潮水化,以及熔渣易渗入砖内甚深,抗热剥落与结构剥落性不好,现在除在一些温度比较稳定的连续式生产的高温炉中仍部分使用外,随着钢铁冶炼、有色冶炼、水泥窑的发展,使用的镁质耐火材料多为镁质复合材料,如镁碳砖、镁钙碳砖、镁钙砖、镁钙锆砖、镁铝尖晶石砖、镁铬砖等。

在以后的发展中,我们要着重发展镁质耐火材料的抗侵蚀性能,还有抗震性,逐步改善镁质耐火材料各方面的性能,使镁质耐火材料发挥自身最大的优点同时使其他材料的性能提升。

2、乌志明,马培华. 镁、镁资源与镁质材料概述[J]. 盐湖研究,2007,04:65-72.本文从中国盐湖卤水镁资源的开发形势十分严峻说起。

镁质耐火材料

镁质耐火材料

镁质耐火材料镁质耐火材料是一种重要的耐火材料,具有耐高温、耐腐蚀等特点。

它是以镁氧化物为主要成分,加入适量的稀土氧化物、硼酸、钼酸等,经过混合、成型、烘烤等多道工序制成。

镁质耐火材料的主要特点和应用将在以下几个方面进行介绍。

首先,镁质耐火材料具有优异的耐高温性能。

由于镁氧化物具有极高的熔点和较低的热导率,因此镁质耐火材料可以在高温下保持结构的稳定性和机械强度,不会出现熔化或软化的现象。

这使得镁质耐火材料成为各种高温工业炉窑、电炉、转炉等设备的首选耐火材料。

其次,镁质耐火材料还具有优异的耐化学腐蚀性能。

镁质耐火材料可以在酸性、碱性等腐蚀介质中保持良好的化学稳定性,不会被腐蚀或溶解。

这使得镁质耐火材料在钢铁冶炼、化工、耐酸建材等领域具有广泛应用。

此外,镁质耐火材料还具有较低的热膨胀系数和良好的热震稳定性。

这使得镁质耐火材料在急冷急热、热震循环等工况下能保持良好的抗裂性能,不会因温度变化而引起破损。

因此,镁质耐火材料广泛应用于冶金、电力、玻璃等行业的高温设备中。

镁质耐火材料的制备过程中还需要注意一些问题。

首先,镁质粉体的细度对材料的性能有着重要影响。

细度越小,材料的密实性和强度越高,但过度细磨可能导致粒子聚团和液相形成,从而影响材料的耐高温性能。

其次,镁质耐火材料还需要通过烘烤等工艺来增强结晶结构和致密度。

这需要严格控制烘烤温度和时间,以避免材料过度热膨胀或过度烘烤导致强度降低。

总的来说,镁质耐火材料是一种具有优异耐高温、耐腐蚀和耐热震等性能的重要材料。

其广泛应用于冶金、化工、玻璃等高温设备和工艺中,为工业生产提供了可靠的保障。

在今后的发展中,还需要进一步提高材料的性能,降低成本,以满足日益增长的高温工业需求。

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第一讲镁质耐火材料的基本概念及选矿技术路线
一、镁质耐火材料定义及常识
以菱镁矿、海水镁砂和白云石等作原料,以方镁石为主晶相,MgO含量在80%以上的耐火材料。

属于碱性耐火材料。

镁质耐火材料的耐火度高,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,是一种重要的高级耐火材料。

镁质耐火材料主要用于平炉、电炉、氧化转炉、水泥窑、有色金属冶炼炉和碱性耐火材料的煅烧窑等。

在我国菱镁矿主要产在辽宁南部,大石桥与海城一带,因此这一带的相关企业比较多。

方镁石熔点为2800℃。

我国制造镁砖的主要原料是烧结镁砂,对其要求化学成分和烧结程度。

一般以密度衡量烧结程度,也可用重烧收缩、水化性能、镁砂的外观颜色来衡量。

随着近年来镁砂品质的下降,97高纯的密度要求下降,要求值大于3.22g/cm3。

纯菱镁矿煅烧后为白色,由于铁氧化物的影响,染成褐色、棕褐色,SiO
2

量高者趋近于白色,Fe
2O
3
含量高者趋近于深褐色,含CaO高的趋近于黑色。

二、MgO材料中各种杂质元素对耐火材料的影响。

表5—5 与方镁石处于平衡的13个矿物的熔点
矿物MF CMS MA M2S C3MS2C2S C4AF CA C5A3C3A C3S CaO C2F
熔点℃
1750
不一致
1498
不一致
2130 1890 1575 2130 1415 1600 1485
1545
不一致
1900
分解
2570 1435
C/S




0 0—1 1 1—1.5 1.5 1.5—2 2 2—3 3
C/S




0 0---0.93 0.93 0.93---1.4 1.4 1.4---1.87 1.87 1.87—2.8 2.8



MgO
M2S
MgO
M2S
CMS
MgO
CMS
MgO
CMS
C3MS2
MgO
C3MS2
MgO
C3MS2
C2S
MgO
C2S
MgO
C2S
C3S
MgO
C3S




1860 1502 1490 1490 1575 1575 1790 1790 1850
备注:CA 铝酸钙C3MS2镁蔷薇辉石
M2S 镁橄榄石C2S 硅酸二钙
CMS 钙镁橄榄石C3S 硅酸三钙
C4AF 铁铝酸四钙C5A3 三铝酸五钙
MK 镁铬尖晶石MA 镁铝尖晶石
MF 镁铁尖晶石
结论:
1、高MgO时(MgO>96%)
CaO/SiO2≥2(分子量比),除MgO物相外只有C2S高温相存在,如CaO/SiO2<.1.87(质量比)时,有低温相CMS存在,高温性能下降,CaO不是有害杂质,其次为Fe2O3与Al2O3。

(分子比C/S=2与质量比C/S=1.87是同一概念)2、低MgO(Mg<96%)
不要求CaO/SiO比,SiO2不限,CaO为有害杂质。

CaO全部形成C2MS2与CMS,使物系高温性能下降,其次Fe2O3、Al2O3也为有害杂质相。

在低CaO体系中SiO2全部形成M2S,系高温晶相,所以在低MgO体系中不限止SiO2绝对量。

镁质耐火材料的化学组成及C/S决定着材料的平衡矿物组成。

这一规律性能使我们从已知的化学组成,较为精确在预计产品的平衡矿物组成,进而分析出产品的性能,反之也能精略地设计具有预期性能材料的化学组成和配料比。

Al2O3、Cr2O3、Fe2O3对MgO矿物的影响:这些R2O3的加入会降低最大强度值,且使达到最大强度的C/S的值降低。

当C/S增加到超过最佳比值后,形成了低熔物,铁酸钙、铝酸盐和铬铁矿,会使强度下降。

从抗渣性考虑,对镁质材料来说,高的C/S也是需要的,因为在氧气转炉中使用时,C/S比高的镁砖对初期渣(氧化硅含量高)的抗侵蚀性更好,另外在热面上SiO氧化生成SiO2,进入含碳质耐火材料的工作层内,高的C/S比也可阻止靠工作层的硅酸盐的C/S比的降低。

抗渣性主要取决于制品的组织结构和化学组成,特别是结合物的组成。

在一般情况下,以CMS为结合物的比以C2S和M2S为结合物的制品要致密,但CMS 始熔温度较后者低,而且C2S和M2S对碱性和铁渣的化学稳定性高,所以,以C2S和M2S为结合物的制品的抗渣性更好。

镁质耐火材料的主晶相为方镁石,结合相中则以所谓的第二固相的耐火矿物为主。

若结合相以低熔点矿物为主,则性能低。

主晶相决定镁质材料的高耐火、抗碱性渣、铁渣性能好的特点。

而结合物的性质及分布往往成为制品的薄弱环节,决定制品优劣的关键。

三、对选矿路线的要求:
对选矿工艺最基本的要求是:
1、第一次反选最大比例选出特级矿粉(比如70%)
2、为充分利用尾矿粉,采用正选方法降低尾矿CaO含量,以保证下级粉高温性能。

3、选矿水最大程度的回用。

附件一.特种烧结镁砂选矿技术要求
附件二.预设计选矿技术路线A
附件三.预设计选矿技术路线B
四、中矿粉品种:
分选中矿粉可能有如下品种:
(一)按计划的选矿路线产生以下品种:
1、中档砂矿粉;
在一次尾矿正选后,再进行反选,所产生第一个品种是中档镁砂精矿粉,由于前次正选去除一部分CaO后,矿粉中MgO约达45%以上,焙烧后MgO能达94—95%,只要CaO较低(即可视为优质中档矿粉),MgO的高低和SiO2含量多少正对其高温性能影响不大。

2、橄榄石砂矿粉
中矿砂通过一次正选除CaO,二次反选后选出中档镁砂矿粉,尾矿中富集SiO2看橄榄石精矿粉,可焙烧成优质人工合成镁橄榄石砂。

用选矿选出的橄榄石矿粉,煅烧后的橄榄石砂,理化性能优于天然砂,能合成制造优质橄榄石砖系,性能优于普通烧镁砖与中档镁砖,其价格高于中档镁砂。

有关橄榄石产品简介见附件四。

(二)在系统选矿中可能产生二种最终尾矿
1、在预设计选矿技术路线情况下,最终尾矿为尾矿正选后产生的尾矿,其估计成分为MgO(34%),按10000吨/日处理量称有900吨/日,设计处理方案是用尾砂粉30%与二级菱镁石—150目矿粉70%(MgO:46%)相配,经轻烧后生产MgO:~85%的活性MgO粉,作为建材粉
该方案实现的条件是原矿CaO要尽可能低(如CaO<0.8%)。

2、在原矿CaO较高时,再一次反选产生70%精矿粉后,尾矿再进行二次反选,能产生3000×30%=900吨/日尾矿,其化学成分复杂且不可预见,只能暂作尾矿处理。

二次反选选出的为熟料,其成分为MgO:80%粉,总量为2000吨/日。

附件一
特种烧结镁砂选矿技术要求
一、高纯砂成品化学成分设定
高纯特种镁砂
MgO+CaO≥98.5% CaO/MgO>2
CaO<1.8% SiO2<0.7%(max)
精矿粉成分设定
SiO2≤0.3% CaO≤0.8% CaO/SiO2>2
二、中档砂化学成分设定
CaO≤1.2% MgO≥94%
二次中矿选后成分
CaO≤0.5% SiO2≤1.2%
CaO≤0.4% SiO2≤1.5%
CaO≤0.3% SiO2不受限
为尽可能降低选矿成本,最大量回用选矿水,必须要采取以下原则:
1、重新明确主产品特种高纯镁砂化学成分的要求,要强调MgO+CaO含量及CaO/SiO2比,而不单一强调MgO含量。

2、明确尾矿副产品是中档镁砂与优质橄榄石砂,尾矿产品中强调低CaO为原则,所以尾矿一次正选除CaO是重中之重。

3、为保证主精矿粉在一次反选即达到精矿粉质量及选出率,必须慎重确认矿源的成分。

4、重新预设计的选矿线路,最终产品为:
(处理矿石300万吨/年前提)
A、特一级、特二级优质高纯砂105万吨/年
B、中档镁砂30万吨/年
C、优质镁橄榄砂10—15万吨/年
有中矿正选后尾矿,比例成分未知。

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