CN102828053A - 一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属镁的冶炼方法，尤其是涉及一种部分或全部替代含氟的矿化剂萤石、消除含氟物对环境的影响、同时解决镁渣的粉化问题的一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，该方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为新矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在真空高温条件下在还原罐中还原，还原罐加热到1200°C左右，保温7.5小时，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁；本发明工艺简单、成本低廉、利用稀土废弃物替代萤石做镁冶炼新矿化剂的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属镁的冶炼方法，尤其是涉及一种部分或全部替代含氟的矿化剂萤石、消除含氟物对环境的影响、同时解决镁渣的粉化问题的一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法。
背景技术
我国金属镁冶炼绝大多数企业所采用的工艺为皮江法。皮江法炼镁用硅铁还原白云石中的氧化镁，萤石作为矿化剂，促进还原反应的进行。通常用皮江法生产1吨镁将产生6-8吨还原渣。镁渣对环境存在两大威胁：1）微细颗粒造成粉尘飞扬，粉尘对环境造成污染；2）萤石中的氟化物冶炼后进入渣中，对周围空气土壤水源造成污染；为了解决以上问题，许多研究进行了探讨。申请号为201110027740.0、公开号为CN102071327 A采用在镁渣中加入少量硼酸的方法，用化学法解决了镁渣的粉化问题。申请号为200910020830.X、公开号为CN101457306A采用在炼镁原料中加入含铝原料的添加剂，用来实现镁还原渣的改性，上述2种方法虽然实现了镁渣的改性，但都仍需要继续使用萤石作为炼镁的矿化剂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本低廉、利用稀土废弃物替代萤石做镁冶炼矿化剂的方法，从根本上解决镁渣中含氟量超标的问题、同时改善了镁渣的体积稳定性、消除粉尘污染、提高了镁渣的水化活性、可加大镁渣制备建材的比例的一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法。
本发明的目的通过如下方式实现：
一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，其特征是：该方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为新矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在真空高温条件下在还原罐中还原，还原罐加热到1200°C左右，保温7.5小时，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁；
所述炼镁原料采用府谷某镁厂的原料，煅烧白云石占原料总重量的 85－86%、硅铁占原料总重量的13.5－14%、采用的稀土废料矿化剂占原料总重量的0.35－1.5%。稀土废料矿化剂是指在玻璃加工过程中用过的氧化铈抛光液的回收沉淀物，该回收沉淀物中含有氧化铈20-40%；
所述真空高温是指：还原罐内真空度为7-20 Pa，还原罐加热的温度为1150-1250°C。
本发明有如下效果：
1）工艺简单、成本低廉、不改变现有的设备和工艺条件，即促进炼镁反应的进行，又防止了镁渣粉化、提升了渣料的胶凝活性：本发明提供的方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为新矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在真空高温条件下在还原罐中还原，还原罐在1200°C下保温7.5小时，还原罐内真空度为7-20 Pa，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁；新矿化剂即氧化铈铈抛光液回收物在镁冶炼反应过程中，降低了反应的活化能，因此可以取代萤石，起到了反应催化的作用。由于新矿化剂本身不含氟， 添加之后可减少甚至完全取代萤石， 故能降低氟对环境的污染；同时又可对镁渣中的β-C2S起到稳定作用，使β-C2S在温度降到400-500°C时不进行相转变，这样镁渣中的正硅酸二钙就主要以β-C2S为主晶相存在，即防止了镁渣的粉化现象，又提升了它的胶凝活性，可加大镁渣在水泥和混凝土砌块中应用的比例，提高所制备建材的后期强度。
2）废物利用、环保效果好：本发明提供的方法采用氧化铈抛光液回收物替代萤石作为矿化剂，氧化铈抛光液回收物本身是工业固废，用它替代工业原料萤石，实现了废物利用，节约了不可再生的矿石资源，同时降低了氟对环境的污染。氧化铈抛光液回收物用在金属镁冶炼中不改变现有的设备和工艺条件，冶炼后形成的镁渣不粉化，具有较高的胶凝活性，镁渣利用率高，可达到节能环保的双重效果。
3）本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本低廉、利用稀土废弃物替代萤石做镁冶炼新矿化剂的方法。该方法可从根本上解决镁渣中含氟量超标的问题、同时稳定了镁渣中的β-C2S，改善了镁渣的体积稳定性、消除粉尘污染、提高了镁渣的水化活性、可以加大镁渣制备建材的比例，是一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁并同时稳定镁渣的新方法。
具体实施方式
实施例一：一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，该方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为新矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在温度为1150-1250°C、真空度为7-20 Pa的真空高温条件下在还原罐中还原，在还原氧化镁的过程中，添加的新矿化剂与反应物进行反应，促进了镁蒸气的形成。还原炉中温度为1200°C，还原罐在炉内保温7.5小时，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁。
所述炼镁原料采用府谷某镁厂的原料，煅烧白云石占原料总重量的 86%、硅铁占原料总重量的14%、采用的氧化铈抛光液回收沉淀物占原料总重量的0.7%。
采用氧化铈抛光液回收沉淀物矿化剂炼镁，其粗镁得率与对照组采用萤石矿化剂炼镁的粗镁得率基本相同。新矿化剂炼镁产生的镁渣结块，40目筛上部分占96%。对照组采用萤石作为矿化剂的镁渣呈粉碎状，40目筛上部分30%左右。
实施例二：一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，该方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为新矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在温度为1150-1250°C、真空度为7-20 Pa的真空高温条件下在还原罐中还原，在还原氧化镁的过程中，添加的新矿化剂与反应物进行反应，促进了镁蒸气的形成，还原罐在1200°C下保温7.5小时，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁。
所述炼镁原料采用府谷某镁厂的原料，煅烧白云石占原料总重量的 85%、硅铁占原料总重量的13.5%、采用的氧化铈抛光液回收沉淀物占原料总重量的1.5%。
采用氧化铈抛光液回收沉淀物矿化剂炼镁，其粗镁得率与对照组采用萤石矿化剂炼镁的粗镁得率基本相同。新矿化剂炼镁产生的渣结块，40目筛上部分占96%。对照组采用萤石作为矿化剂的镁渣呈粉碎状，40目筛上部分30%左右。
实施例三：一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，该方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为新矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在温度为1150-1250°C、真空度为7-20 Pa的真空高温条件下在还原罐中还原，在还原氧化镁的过程中，添加的新矿化剂与反应物进行反应，促进了镁蒸气的形成，还原罐在1200°C下保温7.5小时，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁。
所述炼镁原料采用府谷某镁厂的原料，煅烧白云石占原料总重量的 85%、硅铁占原料总重量的14%、采用的氧化铈抛光液回收沉淀物占原料总重量的0.35%。
采用氧化铈抛光液回收沉淀物矿化剂炼镁，其粗镁得率与对照组采用萤石矿化剂炼镁的粗镁得率完全一样。新矿化剂炼镁产生的渣结块，40目筛上部分占71%。对照组采用萤石作为矿化剂的镁渣呈粉碎状，40目筛上部分27%左右。
Claims (3)
1.一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，其特征是：该方法为：首先在金属镁生产原料混合磨细的过程中，添加经过烘干的氧化铈抛光液回收物替代萤石作为矿化剂与硅铁、煅白共同混匀，油压机用15吨压力压制成球团，然后在真空高温条件下在还原罐中还原，还原罐在1200°C下保温7.5小时，在真空系统的吸力作用下，镁蒸气在还原罐的冷却端凝结成粗镁。
2.如权利要求1所述的一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，其特征是：所述炼镁原料采用府谷某镁厂的原料，煅烧白云石占原料总重量的 85－86%、硅铁占原料总重量的13.5－14%、采用的氧化铈抛光液回收沉淀物占原料总重量的0.35－1.5%，氧化铈回收物是一种用稀土废料，它是在玻璃加工过程中用过的氧化铈抛光液的回收沉淀物，该回收沉淀物中含有氧化铈20-40%。
3.如权利要求1所述的一种用稀土废料作为矿化剂冶炼金属镁的方法，其特征是：所述真空高温是指：还原罐内真空度为7-20 Pa，还原罐加热的温度为1150-1250°C。
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Granted publication date: 20130904 |