镁的冶炼方法
镁冶炼(二)
添加少量萤石(CaF2)粉能加速反应过程。反应在 900~1100℃及100Pa下进行，镁的收率可达到 65%。 但由于CaC2的活性较低，又易吸湿，物料流量大等 原因，此法目前也已停用。
3
金属热还原法 用金属或合金作为还原剂的热还原过程。其反应通式
能用作还原剂的金属很多。但从经济方面考虑，工业 上主要用含Si75%的硅铁合金(Ferrosilicon)作还原 剂，此时硅铁中的硅起还原作用，铁不起作用。此 时又叫做硅热法(Silicothermic Processes)。在 某些场合也用铝硅合金作还原剂，此时硅和铝都起 作用。
有色金属冶金学
Non-ferrous Metallurgy
Magnesium Metallurgy 镁冶金（二）
朱 骏
zhujun@
有色金属冶金系 北京科技大学冶金学院
1
2.3 Thermal Reduction Methods
根据还原剂的不同，热还原法炼镁可分为三种： 碳热还原法 以木炭、煤、焦炭等碳质材料作为还原剂，反应式：
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讨论：为什么使用75%的硅铁作还原剂？ 85%、75%、45%和25%四种硅铁， 其中，83% 的硅铁在合金组织中几乎全部 是以游离硅存在；75%硅的硅铁是由游离 硅和FeSi2存在；45%硅的硅铁是由FeSi2 和FeSi 组成；25%的硅铁完全是由 FeSi 和 Fe3Si2组成。 之所以采用75%硅铁合金作为还原剂，是综 合考虑了技术与经济两方面因素。
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Si(s) + 2(CaO· MgO)(s) = 2Mg(g) + 2CaO· SiO2(s)
ΔG0 = 492.21-0.27T kJ/mol ΔG = ΔG0 + RT ln(pMg/p0)2 欲使反应在1200℃下顺利进行，pMg = ？
镁的冶炼方法
镁的冶炼方法
镁是一种常见的金属元素，具有较低的密度和良好的机械性能，因此在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。
而镁的冶炼方法对于镁的纯度和性能有着重要影响。
下面我们将介绍几种常见的镁的冶炼方法。
首先，我们来介绍镁的熔炼法。
镁的熔炼法是将镁矿或者镁盐在高温条件下熔化，然后通过冷却结晶得到纯净的镁。
这种方法适用于镁矿含量较高的情况，但由于镁的熔点较高，熔炼过程中需要耗费大量能源，且设备成本较高。
其次，还有镁的电解法。
镁的电解法是将镁盐溶解在溶剂中，然后通过电解的方式将镁离子还原成镁金属。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点，适用于镁矿含量较低的情况。
但是电解法对原料的纯度要求较高，且设备投资较大。
另外，还有镁的熔融气相法。
镁的熔融气相法是将镁矿或者氧化镁在高温下与氢气或者碳热还原，生成镁蒸汽，然后通过凝结得到纯净的镁。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点，适用于镁矿含量较高的情况。
但是熔融气相法对原料的纯度要求较高，且设备投资较大。
最后，我们来介绍镁的熔盐电解法。
镁的熔盐电解法是将镁盐溶解在熔盐中，然后通过电解的方式将镁离子还原成镁金属。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点，适用于镁矿含量较低的情况。
但是熔盐电解法对原料的纯度要求较高，且设备投资较大。
总的来说，镁的冶炼方法有多种，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际生产中，需要根据原料的情况、生产规模和经济成本等因素选择合适的冶炼方法，以确保生产的效率和质量。
希望本文介绍的内容能为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。
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。
钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金冶炼方法
钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金冶炼方法
一、矿石选矿
矿石选矿是指从矿石中分离出有用元素的程序，是冶炼过程的第一步。
按照比重进行湿选，将有用金属部分及其杂质在特定浓度的反流药液中浮
选出来，也可将混入碱金属的多元素矿石放入高温的酸浴中进行分离，将
多元素矿石中比较轻的金属元素沉淀出来。
二、初步精炼
初步精炼加工是指将金属原料进行加热分离，将金属中杂质的元素分
离出来，从而获得纯粹的金属元素。
有时也可能经过熔融精炼技术，将金
属元素中的杂质剔除下来，以获得纯度较高的金属元素。
三、精细精炼
精细精炼是指将受熔融精炼加工后，仍含有少量杂质的金属元素，进
行进一步分离提纯的过程。
常用的精细精炼方法有气相沉淀法、蒸馏法、
离子交换法等。
四、冶炼技术应用
1.碱熔法冶炼钾、钙、钾和镁等金属：碱熔法是一种热分离的冶炼方法，将金属元素放入含碱的高温熔池中，经过碱溶解，金属元素易溶于碱液，杂质和有害元素沉淀在池底，达到分离提纯的目的。
2.电解冶炼钠、铝等金属：将金属原料放入含有其他电解质的电解槽中，金属元素在电场中碳极中还原，形成金属晶体。
镁冶炼过程
过程
将菱镁矿与碳混合，在高 温下进行还原反应，生成 镁和一氧化碳。
优缺点
该方法成本较低，但会产 生大量的一氧化碳排放， 对环境有一定影响。
熔盐电解法
原理
利用电解熔融的氯化镁， 将镁离子还原成镁。
过程
将氯化镁熔融后进行电解 ，在阴极上得到镁和氯气 。
优缺点
该方法得到的镁纯度高， 但能耗较大，且需要处理 氯气。
镁冶炼过程
目录
• 镁冶炼概述 • 镁矿石的开采与选矿 • 镁矿石的预处理 • 镁的冶炼方法 • 镁冶炼的环境影响与治理 • 镁冶炼的发展趋势与展望
01
镁冶炼概述
镁的性质和用途
镁的性质
镁是一种轻质、有延展性的银白 色金属，具有较高的热导率和电 导率。
镁的用途
镁在航空、汽车、电子、通讯、 军事等领域广泛应用，作为结构 材料和功能性材料。
破碎
将大块原矿破碎成小块，以便 于后续的筛分和磨碎。
磨碎
将筛分后的矿石进行磨碎，使 矿石颗粒变得更细，便于浮选 和磁选。
磁选
对于某些具有磁性的矿物，通 过磁场将其与非磁性矿物分离 。
选矿设备与技术
筛分设备
振动筛、圆筒筛等 。
浮选设备
浮选机、搅拌桶等 。
破碎设备
颚式破碎机、圆锥 破碎机等。
磨碎设备
球磨机、棒磨机等 。
生物法
利用微生物或酶等生物手段将氧化镁还原成 镁。
优缺点
这些方法各有优缺点，适用范围也不同，需 要根据实际情况选择合适的冶炼方法。
05
镁冶炼的环境影响与治理
镁冶炼的环境影响
大气污染
镁冶炼过程中会产生大量的烟尘 和废气，其中包含二氧化硫、氮 氧化物、颗粒物等污染物，对大
镁冶炼工艺与技术
03
镁的冶炼方法与技术
菱镁矿的煅烧与还原熔炼法
菱镁矿的煅烧
将菱镁矿在高温下进行煅 烧，使其分解为氧化镁和 二氧化碳。
还原熔炼法
将煅烧后的氧化镁与碳还 原剂混合，在高温下进行 熔炼，生成液态的镁和一 氧化碳。
技术特点
该方法具有原料来源丰富 、成本低廉等优点，是目 前应用最广泛的镁冶炼方 法之一。
海水提镁技术
镁冶炼工艺与技术
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 镁冶炼工艺概述 • 镁矿石的采选与预处理 • 镁的冶炼方法与技术 • 镁冶炼的环保与安全 • 镁冶炼的应用与市场前景
01
镁冶炼工艺概述
镁冶炼的定义与重要性
镁冶炼的定义
镁冶炼是指通过一系列物理和化学过 程，从矿石中提取和纯化镁的过程。
镁冶炼的重要性
镁冶炼的安全生产与管理
严格遵守安全操作规程
确保员工严格遵守镁冶炼的安全操作规程，降低事故发生的风险 。
定期维护和检查设备
对镁冶炼设备进行定期维护和检查，确保设备正常运行，防止设备 故障引发的事故。
提高员工安全意识
加强员工安全培训和教育，提高员工的安全意识和应对突发事件的 能力。
镁冶炼的废弃物处理与资源化利用
航空航天
镁合金由于其轻量化和高强度特性， 广泛应用于航空航天领域。
汽车工业
镁合金在汽车工业中用于制造汽车零 部件，如发动机零件、车轮等，以提 高汽车性能和节能减排。
电子产品
镁合金在电子产品中用于制造外壳、 支架等部件，以提高产品的轻量化和 美观度。
其他领域
镁合金还广泛应用于医疗器械、体育 器材、建筑等领域。
通过真空蒸馏、电解等 方法，将粗镁提纯为高
镁的冶炼方法
镁的冶炼方法镁是一种轻金属，具有较高的比强度和比刚度，同时具有良好的耐热性和耐腐蚀性，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
而镁的冶炼方法对于其性能和品质起着至关重要的作用。
下面将介绍几种常见的镁的冶炼方法。
一、熔炼法。
熔炼法是镁的常见冶炼方法之一。
首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，然后将其放入电炉或燃煤炉中进行熔炼。
在熔炼的过程中，镁矿石中的氧化镁会被还原成金属镁，然后通过冷却凝固成为块状的镁金属。
熔炼法能够高效地提取镁金属，并且可以对镁金属的纯度进行控制，是一种常用的工业生产方法。
二、电解法。
电解法是另一种常见的镁的冶炼方法。
在电解法中，首先将镁矿石经过破碎、浸出等工艺处理，然后将其溶解在盐酸或硫酸中，生成镁盐溶液。
接着将镁盐溶液置于电解槽中，通过电解的方式将其中的镁离子还原成金属镁，最终得到镁金属。
电解法能够实现对镁金属的高纯度提取，且生产过程环保、能耗低，因此在现代工业中得到了广泛应用。
三、熔盐电解法。
熔盐电解法是一种新型的镁的冶炼方法。
在熔盐电解法中，首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，然后将其与氯化钠等盐类混合物置于熔炉中，形成熔盐电解质。
随后将熔盐电解质置于电解槽中，通过电解的方式将其中的镁离子还原成金属镁，最终得到镁金属。
熔盐电解法能够实现对镁金属的高效提取，并且可以在较低温度下进行，有利于节能减排。
四、气相法。
气相法是一种新兴的镁的冶炼方法。
在气相法中，首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，然后将其置于高温熔炉中，通过加热使镁矿石发生气化反应，生成镁蒸汽。
随后将镁蒸汽冷凝成为固态的镁金属。
气相法能够高效地提取镁金属，并且可以实现对镁金属的高纯度提取，是一种具有潜力的新型冶炼方法。
总结：以上所述的几种镁的冶炼方法各有特点，可以根据实际生产需求和资源条件进行选择。
在未来的发展中，随着科技的不断进步，相信会有更多更高效的镁的冶炼方法出现，为镁金属的生产提供更多选择和可能。
用蛇纹石冶炼镁的工艺流程
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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。
日常用途：体操运动员常涂镁粉来增加摩擦力.
镁冶炼职业健康
1.职业危害
氯化镁融盐电解炼镁，从菱镁矿石进厂到精镁锭包装出厂，要经过破碎、配料、氯化、电解、精炼、铸造、酸洗镀膜等过程。
工序多，工艺复杂，生产中的危害较多。
具体如下：
(1)生产过程使用和产生剧毒的氯气，容易发生操作人员急性氯气中毒。
(2)从氯化、电解到精炼、铸造，操作处理熔融金属和盐类，容易发生烧烫灼伤。
(3)电解使用强直流电，系列电压高，场地又遭氯化物污染，容易发生人员触电。
(4)熔镁外溢，容易燃烧甚至发生爆炸。
吊运料块多，容易掉落造成砸伤。
(5)氯盐粉尘垃圾，有吸水潮解特性，容易腐蚀建筑物与设备。
2.预防措施
(1)氯化镁融盐电解生产，由于腐蚀性大，因此在厂房建筑及设备上，要有严格的防腐措施。
厂房的屋架金属构件，以及设备金属壳体和管道等，都要定期检修并进行防腐处理。
特别是隐蔽构件连接部分，更要特别加以注意。
(2)为防止触电，电解厂房地坪要铺设瓷砖，以达到绝缘、防水、防酸、防火的要求。
地坪清扫时使用锯木粉等吸湿剂。
电解槽上支持导、母线的瓷件要定期清擦；瓷件铁杆要外加绝缘套保护。
电解槽多处联接点，要加不易受潮便于工作于清洁的绝缘垫。
所有绝缘电阻，必须达到规定标准要求。
厂房内吊车，从钩头到大车体，要有三道绝缘。
吊车轨道采取自动撒沙以防滑。
电解地下室地面，要在地下水最高水位以上。
经常检查清理槽体地下部分，以保证对地绝缘。
(3)个人防护用品以防烧烫与触电为主。
镁生产工人发给耐腐蚀防热的呢料工作服、工作帽和手段，并加丝绸衬衣。
发给毡鞋，在电解岗位并应备有高压绝缘靴。
同时发给防毒面具或防毒口罩，并及时更换滤毒活性炭，以保证功效。
(4)根据工作岗位不同，制订不同的安全操作规程。
(5)在生产管理中，要把控制、平衡氯气作为突出重点，纳入日常生产调度管理。
要使电解槽副产氯气量保持小于氯化炉使用氯气量，防止出现多余氯气，给生产和操作人员造成危害。
一旦出现氯气多余时，要有紧急处理措施，以保证安全。
(6)由于有氯气和氯盐的污染腐蚀，氯化与电解厂房内的吊车，不能用明滑线送电，要改用胶皮软电缆。
吊车与拉运台包小车，容易发生控制失灵、轨道和路面打滑等情况，必须特别加强维修和清扫管理，以保证吊车安全行驶。
(7)要使氯化炉保持负压状态，减少氯气跑冒，必须改善氯化生产排烟设施，提高排烟机排放能力，并保证经常运行良好。
(8)对供运贮存液氯的槽车、贮罐以及加热输送氯气的设备和管道，要有押运、检修维护、输送联系等各项制度，严格进行管理。