CN100463717C - 一种皮江法镁还原催化剂及采用该催化剂的镁还原法 - Google Patents

一种皮江法镁还原催化剂及采用该催化剂的镁还原法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种皮江法镁还原催化剂及采用该催化剂的镁还原法。所述催化剂由氟化镁、氧化钼、氯化钙组成按下述摩尔比配而成：1∶(0.01～0.5)∶(0.5～1.5)。所镁还原法包括如下步骤：1)催化剂的制备；将氟化镁、氧化钼、氯化钙按前述摩尔比均匀混合后，在850～950℃下加热熔融，浇注冷却并破碎小于200目；2)将煅白∶硅铁∶催化剂按照100∶(19～21)∶(2～5)的重量比配料，混合压制成团，置于还原罐进行高温真空还原。真空还原的工艺条件同皮江法。采用本发明可以缩短还原时间3～5小时，镁的还原效率提高2～8%。

Description

一种皮江法镁还原催化剂及采用该催化剂的镁还原法
技术领域
本发明属于金属镁还原过程中使用的催化剂，具体是一种皮江法镁还原催化剂及采用该催化剂的镁还原法。
背景技术
皮江法镁还原，已成为目前我国生产金属镁的主要方法。其工艺为将煅烧后的白云石(即煅白)和硅铁、萤石粉按一定配比磨成细粉，压制成团，装在由耐热合金制成的还原罐内，在高温真空条件下还原得到镁蒸气，冷凝结晶成固态镁。因为它有流程短、见效快、产品质量高、原料方便、能源广泛、生产灵活、便于操作等特点。但是，上述皮江法镁还原的各项技术、经济指标并不理想，镁还原时间长达10～12小时，还原效率只有78～88％(平均为83％)，产品成本居高不下。这里除了生产管理、技术管理不善，工人技术素质不高，粗犷经营等原因外，还与还原剂硅铁的还原效果以及催化剂的催化效果不够理想有很大关系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是镁还原时间长、还原效率低的问题，提供一种还原时间短、还原效率高的皮江法镁还原催化剂以及采用该催化剂的镁还原法。
本发明的由下列组分按摩尔比配制而成：
氟化镁：氧化钼：氯化钙为1：(0.01～0.5):(0.5～1.5)。
采用上述催化剂的镁还原法包括如下步骤：
1、催化剂的制备
将氟化镁、氧化钼、氯化钙按1：(0.01～0.5):(0.5～1.5)的摩尔比均匀混合后，在850～950℃下加热熔融，浇注冷却并破碎小于200目；
2、将煅白：硅铁：催化剂按照100：(19～21)：(2～5)的重量比配料，混合压制成团，置于还原罐进行高温真空还原。
采用本发明进行真空还原的工艺条件与皮江法相同。
本发明所述催化剂在皮江法镁还原反应过程中的作用为：当氧化镁被硅还原时，能促使氧化镁晶格结构的破坏，使氧化镁晶体与不饱和键和不饱和能的离子作用，由于这部分离子具有较高的活性，并能渗透到氧化镁晶体的内部，形成非表面活性物质，增大了氧化镁表面的活性，使还原反应速度增大，即有效缩短还原时间3～5小时，且煅白中镁的还原率提高2～8％；
因此，本发明的催化效果要比萤石粉好的多，虽催化剂的成本稍高，但综合成本明显低于原法，它的使用将使我国的热法镁还原技术有突破性进展。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
将煅白100kg、硅铁19kg、催化剂2.0kg(氟化镁、氧化钼、氯化钙的摩尔比为1：0.1：0.5，均匀混合后，在石墨坩埚中加热熔融，控制温度于850～950℃，浇注冷却并破碎小于200目)混合，置于还原罐进行高温真空还原，其还原时间为8小时，煅白中镁的还原率为89％。
实施例2：
将煅白100kg、硅铁20kg、催化剂3.5kg(氟化镁、氧化钼、氯化钙的摩尔比为1：0.3：1.0，均匀混合后，在石墨坩埚中加热熔融，控制温度于900℃，浇注冷却并破碎小于200目)混合压制成团，置于还原罐进行高温真空还原，其还原时间为7小时，煅白中镁的还原率为90％。
实施例3：
将煅白100kg、硅铁21kg、催化剂5.0kg(氟化镁、氧化钼、氯化钙的摩尔比为1：0.5：1.5，均匀混合后，在石墨坩埚中加热熔融，控制温度于950℃，浇注冷却并破碎小于200目)混合压制成团，置于还原罐进行高温真空还原，其还原时间为6小时，煅白中镁的还原率为91％。

Claims (2)

1.一种皮江法镁还原催化剂，其由氟化镁、氧化钼、氯化钙组成，其特征在于组分的摩尔比为：氟化镁：氧化钼：氯化钙＝1：(0.01～0.5):(0.5～1.5)。
2.采用权利要求1所述催化剂的皮江法镁还原法，其特征在于包括如下步骤：
1)催化剂的制备：将氟化镁、氧化钼、氯化钙按1：(0.01～0.5):(0.5～1.5)的摩尔比均匀混合后，在850～950℃下加热熔融，浇注冷却并破碎小于200目；
2)将煅白：硅铁：催化剂按照100：(19～21)：(2～5)的重量比配料，混合压制成团，置于还原罐进行高温真空还原。
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