CN101798634B - 熔融还原炼镁工艺 - Google Patents
熔融还原炼镁工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101798634B CN101798634B CN2010101455059A CN201010145505A CN101798634B CN 101798634 B CN101798634 B CN 101798634B CN 2010101455059 A CN2010101455059 A CN 2010101455059A CN 201010145505 A CN201010145505 A CN 201010145505A CN 101798634 B CN101798634 B CN 101798634B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- reaction
- ferro
- magnesium
- calcined dolomite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及熔融还原炼镁工艺,本工艺以白云石为主原料,氧化铝和二氧化硅为造渣剂,硅铁合金为还原剂。其步骤为:1、白云石通过煅烧获得煅烧白云石;2、将煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金四种物料按一定的质量百分比配料;3、将配好的四种炉料均匀混合后装入反应容器中,在温度1550~1650℃下进行还原反应,反应容器压强为1000~4000Pa;4、得到的镁蒸气通过冷凝收集即得金属镁。本发明炉料在1600℃左右呈完全熔融状,反应在全液态下进行,反应速度大大提高。同时炉料不需要破粉碎、细磨和制团,可直接混合装入反应容器中,因此反应控制简单、易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产金属镁的方法,特别是一种使反应物处于熔融状态利用还原反应生产金属镁的方法,属于冶金技术领域。
背景技术
皮江法是目前使用最广泛的一种热法炼镁工艺,它是在真空下用硅铁合金还原煅烧白云石制取金属镁。该法存在的普遍问题是:反应物之间是以固态与固态反应,反应温度1100~1200℃,制团压力大,反应速度慢。为了加快反应进程,往往需要对反应物进行破碎。金属镁回收率低,只有65%左右。能耗高,环境污染严重,还原渣利用率低。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的是提供一种加快反应速度、反应控制简单、易操作、金属镁回收率高的炼镁工艺。
本发明的技术方案是这样实现的:熔融还原炼镁工艺,本工艺以白云石为主原料,氧化铝和二氧化硅为造渣剂,硅铁合金为还原剂;其步骤为:
(1)煅烧-白云石通过煅烧获得煅烧白云石以备用;
(2)配料-煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金四种物料分别占总物料的质量百分比为:煅烧白云石45~55%,氧化铝10~30%,二氧化硅8~30%,硅铁合金11~18%;
(3)混合-将配好的煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金均匀混合后装入还原反应容器中;
(4)还原反应-在温度为1550~1650℃下进行还原反应,直到反应完全为止,反应容器内压强为1000~4000Pa。
(5)收集-还原反应得到的镁蒸气通过冷凝收集即得金属镁。
所述还原剂由硅铝合金代替硅铁合金,也可以由纯铝代替硅铁合金。
相比现有技术,本发明具有如下优点:
1、在煅烧白云石中加入氧化铝和二氧化硅,炉料在1600℃左右呈完全熔融状,反应在全液态下进行,反应速度较皮江法大大提高。
2、炉料不需要破粉碎、细磨和制团,可直接混合装入反应容器中,因此反应控制简单、易操作。
3、不但金属镁回收率高,而且反应后所得的CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元炉渣可回收利用,用于生产水泥、陶瓷等。
具体实施方式
本发明的思路是使反应物料在反应时以完全熔融状态存在,还原反应在完全液态中进行,依此加快反应速度来制取金属镁。其具体的生产工艺流程如下:
(1)煅烧-白云石通过煅烧获得煅烧白云石以备用;白云石煅烧为现有技术,在许多制备镁的工艺方法中多有采用,如皮江法;通常白云石在回转窑内1200℃下煅烧1个小时左右,即可获得煅烧白云石(23~24%Mg);
(2)配料-炼镁所需物料为煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金(75%Si),四种物料分别占总物料的质量百分比为:煅烧白云石45~55%,氧化铝10~30%,二氧化硅8~30%,硅铁合金11~18%;
(3)混合-按既定的炉料配比,把煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金均匀混合后装入还原反应容器中。混合时,煅烧白云石既可以是煅烧时的温度,也可以冷却至室温,这根据整个制备系统决定;
(4)还原反应-在温度为1550~1650℃下进行还原反应,直到反应完全为止,反应容器内压强为1000~4000Pa。
(5)收集-还原反应得到的镁蒸气通过冷凝收集即得金属镁。
所述还原剂可以由硅铝合金代替硅铁合金,也可以由纯铝代替硅铁合金。
本发明以白云石为主原料,氧化铝和二氧化硅为造渣剂,硅铁(硅铝)等为还原剂,在高温和真空条件下,反应物料在还原容器中以完全熔融状态存在,还原反应在完全液态中进行,加快反应速度,制取金属镁。
在液态下的还原反应如下:
2MgO+Si=2Mg+SiO2
上述反应进行过程中,MgO、Si和SiO2呈完全液态,Mg呈气态。
本发明通过对反应温度、炉料配比和反应压强的综合控制,使反应在全熔融状态下进行。其中炉料配比是非常考究的,否则即使在还原温度1550~1650℃下,炉料也不能确保处于完全熔融状态。在升温过程中,炉料逐渐从固态、固态和液态共存过度到完全的熔融状态,在这种变化过程中,只要满足反应条件,还原反应即进行,即在全熔融态之前,反应即已开始。
按上述工艺要求,对原料、造渣剂和还原剂的成分进行了调整,完成了如下的三个实施例。
实施例1
炉料配比:煅烧白云石、氧化铝,二氧化硅和硅铁分别占总炉料的质量百分比为51%、10%、26%和13%;
实施条件:炉温1600℃,系统压强1000Pa;
实施结果:镁的产出率为72%。
实施例2
炉料配比:煅烧白云石、氧化铝,二氧化硅和硅铁分别占总炉料的质量百分比为49%、29%、9%和13%
实施条件:炉温1600℃,系统压强4000Pa
实施结果:镁的产出率78%。
实施例3
炉料配比:煅烧白云石、氧化铝,二氧化硅和硅铁分别占总炉料的质量百分比为47%、28%、8%和17%
实施条件:炉温1600℃,系统压强1000Pa
实施结果:镁的产出率89%。
Claims (3)
1. 熔融还原炼镁工艺,其特征在于:本工艺以白云石为主原料,氧化铝和二氧化硅为造渣剂,硅铁合金为还原剂;本工艺步骤为:
(1)煅烧-白云石通过煅烧获得煅烧白云石以备用;
(2)配料-煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金四种物料分别占总物料的质量百分比为:煅烧白云石45~55%,氧化铝10~30%,二氧化硅8~30%,硅铁合金11~18%;
(3)混合-将配好的煅烧白云石、氧化铝、二氧化硅和硅铁合金均匀混合后装入还原反应容器中;
(4)还原反应-在温度为1550~1650℃下进行还原反应,直到反应完全为止,反应容器内压强为1000~4000Pa;
(5)收集-还原反应得到的镁蒸气通过冷凝收集即得金属镁。
2.根据权利要求1所述的熔融还原炼镁工艺,其特征在于:所述还原剂由硅铝合金代替硅铁合金。
3.根据权利要求1所述的熔融还原炼镁工艺,其特征在于:所述还原剂由纯铝代替硅铁合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101455059A CN101798634B (zh) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | 熔融还原炼镁工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101455059A CN101798634B (zh) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | 熔融还原炼镁工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101798634A CN101798634A (zh) | 2010-08-11 |
CN101798634B true CN101798634B (zh) | 2011-11-09 |
Family
ID=42594477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010101455059A Expired - Fee Related CN101798634B (zh) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | 熔融还原炼镁工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101798634B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102534254A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-04 | 瓮福(集团)有限责任公司 | 一种以高镁磷尾矿为原料制备金属镁的方法 |
CN102534253A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-04 | 瓮福(集团)有限责任公司 | 利用高镁磷尾矿熔融还原制备金属镁的方法 |
JP2015514875A (ja) * | 2012-04-27 | 2015-05-21 | カン ウォンソプKANG, Won Sub | フェロニッケルスラグを利用したフェロシリコンとマグネシウムの製造方法及びそれに用いられる製造装置及び溶融還元炉 |
CN114293014B (zh) * | 2021-12-16 | 2022-09-27 | 西安交通大学 | 一种无碳化硅热还原镁冶金装置及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1584076A (zh) * | 2004-06-04 | 2005-02-23 | 郭清富 | 以硅铝合金为还原剂制取金属镁的方法 |
CN1730685A (zh) * | 2005-08-24 | 2006-02-08 | 路忠胜 | 一种铝热还原煅烧菱镁矿炼镁的方法和工艺 |
CN101597696A (zh) * | 2009-07-14 | 2009-12-09 | 登封电厂集团铝合金有限公司 | 热法炼镁的方法 |
-
2010
- 2010-04-13 CN CN2010101455059A patent/CN101798634B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1584076A (zh) * | 2004-06-04 | 2005-02-23 | 郭清富 | 以硅铝合金为还原剂制取金属镁的方法 |
CN1730685A (zh) * | 2005-08-24 | 2006-02-08 | 路忠胜 | 一种铝热还原煅烧菱镁矿炼镁的方法和工艺 |
CN101597696A (zh) * | 2009-07-14 | 2009-12-09 | 登封电厂集团铝合金有限公司 | 热法炼镁的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
徐日瑶.还原剂的还原能力.《镁冶金学》.冶金工业出版社,1993,第292-294页. * |
阎俊德.真空半连续硅热法炼镁的试验研究.《轻金属》.1988,(第9期),第33-36页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101798634A (zh) | 2010-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106591575B (zh) | 低能耗冷压球团及其制备方法 | |
CN102559960B (zh) | 一种钢渣处理方法 | |
CN107602086B (zh) | 一种用废弃耐火材料生产的镁钙质捣打料及其制造方法 | |
CN102557683A (zh) | 一种铝铬质耐火材料 | |
CN104962763A (zh) | 一种用晶体硅切割废料生产铬系铁合金的方法 | |
CN111977997B (zh) | 一种实现钢渣还原改质的控制方法和水淬渣及其用途 | |
CN100462327C (zh) | 一种制备电熔镁铝尖晶石的方法 | |
CN101353177A (zh) | 利用废铝灰生产六铝酸钙的方法 | |
CN101456575B (zh) | 利用钙渣制备六铝酸钙陶瓷粉体的方法 | |
CN100398679C (zh) | 真空热还原制备Mg-Sr合金的方法 | |
CN101798634B (zh) | 熔融还原炼镁工艺 | |
CN102796833A (zh) | 一种熔融钢渣铁还原及其组份重构的改性工艺 | |
CN105110660A (zh) | 一种还原气氛下熔融钢渣还原调质处理方法 | |
CN101597696B (zh) | 热法炼镁的方法 | |
CN104098283B (zh) | 用转炉钢渣烧结水泥的施工方法 | |
CN106399676A (zh) | 处理赤泥的方法和系统 | |
CN111101002A (zh) | 一种皮江法炼镁联产水泥的生产工艺 | |
CN107630117B (zh) | 一种用热态高炉渣制备硅铁及铝酸钙材料的方法 | |
CN103693971B (zh) | 白云石-方镁石-锆酸钙复合耐火材料及其制备方法 | |
CN104446534A (zh) | 利用菱镁矿浮选尾矿制备镍铁电炉炉底料的方法 | |
CN101863628B (zh) | 一种铁铝酸盐水泥及其制备方法 | |
CN101113494A (zh) | 热还原法炼镁用的还原剂 | |
CN108950141A (zh) | 一种炼钢用预熔精炼渣的制备方法 | |
CN108611543B (zh) | 一种基于资源综合利用手段生产稀土镁硅铁合金的方法 | |
CN102010931B (zh) | 降低锅炉耐热钢中夹杂物的造渣方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111109 Termination date: 20140413 |