CN103274611A - 利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法 - Google Patents
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Abstract
利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，涉及一种生产纯氧化镁的方法，所述方法包括：将低品位的氧化镁质量百分数含量为94.0%-97.5%的镁砂或氧化镁质量百分数含量为40.0-46.0%的菱镁矿中，加入镁盐，混合均匀后，经加热煅烧，制备纯度质量百分数可达98.0%以上的高纯氧化镁。本发明在低品味的氧化镁中加入镁盐，经过加热处理，生产出高纯度的氧化镁。本发明可解决生产海绵钛过程中所产生的氯化镁污染环境的难题，降低生产成本，带来可观的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产纯氧化镁的方法，特别是涉及一种利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法。
背景技术
氧化镁的纯度是影响其性能的重要因素，当氧化镁纯度大于98% 时，它的导热性高、介电损失小，同时具有耐腐蚀的性能。目前，中国生产的氧化镁主要是纯度小于96% 的轻烧氧化镁。我国每年对高纯氧化镁的需求量在10 万t 以上，而每年只能生产约1 万t 高纯氧化镁，缺口主要依赖进口产品补充。高品位的电熔镁产品主要用于IP 产业、航空航天及军事工业等，目前供不应求； 低品位的镁砂产品主要作为耐火材料的重要原料，大量用做冶炼炉的关键部件—炉衬。
由于我国菱镁矿石资源相对较好，所以多年来对该类矿石的选矿技术和理论研究较少。近年来, 由于对镁质原料需求的迅猛增加，镁矿的开发与初级原料的开发速度迅猛增加，使矿山开发的合理性遭到破坏，矿石质量迅速下降，导致各级烧结砂与电熔砂的MgO 含量平均下降了0.5wt% (质量分数)以上。目前, 原有意义上的特级矿已十分罕见，一级矿紧缺，特B级矿从10年前的每吨40~ 50元猛涨到现在的几百元左右。
优质初级原料的紧缺除了矿山不合理开采外，另一主要原因是优质制品的开发对原料提出了更苛刻的要求，特优级原料是不能从原矿直接生产出来的。随着镁矿资源开采量的增加，优质资源的数量不断减少，而另一方面，市场对高纯度的镁质材料需求却在迅速增加，仅依靠原矿生产原料已不能维持优质原料的生产，因此必须在选矿提纯和提高冶炼工艺下工夫。
在目前的电熔镁生产中，纯度99% 以上的优质镁砂产品产量极低，多数产品的纯度在96%-98%之间。低品位产品受国际金融危机冲击，国内外钢铁行业需求大幅度下降的影响，产能已经过剩，整个行业的平均开工率不足1/3。整个镁产业深加工能力不足，产品附加值较低，造成了严重的资源浪费。国内外市场对高品位电熔镁砂产品却需求旺盛。所以，通过提升电熔镁生产技术工艺水平来降低生产成本、提高高品位产品产量、拓宽镁制品的应用领域势在必行。
生产海绵钛过程中所产生的MgCl2，是一种非常宝贵的资源，以往作为电解镁的原料，但由于收到皮江法炼镁的冲击，很多MgCl2被弃之不用，造成巨大的环境污染，若能将该MgCl2作为生产出高纯度的氧化镁的原料，将会带来巨大的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，该方法在低品味的氧化镁中加入镁盐，经过加热处理，生产出高纯度的氧化镁，解决了生产海绵钛过程产生的氯化镁污染问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，所述方法包括以下过程：将低品位的氧化镁质量百分数含量为94.0%-97.5%的镁砂或氧化镁质量百分数含量为40.0-46.0%的菱镁矿中，加入镁盐，混合均匀后，经加热煅烧，制备纯度质量百分数可达98.0%以上的高纯氧化镁。
所述的利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，所述低品位的氧化镁包括氧化镁质量百分数含量为94.5%-97.5%的电熔镁砂、氧化镁质量百分数含量大于90.0%（）的烧结镁砂、氧化镁质量百分数含量为94.0-96.0%的中档质量百分数镁砂或氧化镁质量百分数含量为40.0-46.0%的二、三级菱镁矿。
所述的利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，所述向低品位的氧化镁中加入镁盐，镁盐包括氟化镁、氯化镁、生产海绵钛过程中所产生的氯化镁，镁盐的加入量为含镁质量百分数原料的0.1-25.0。
所述的利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，所述低品位的氧化镁或菱镁矿与氟化镁混合均匀后煅烧，煅烧的温度为300-1800℃。
本发明的优点与效果是：
本发明在低品味的氧化镁中加入镁盐，经过加热处理，生产出高纯度的氧化镁。可解决生产海绵钛过程中所产生的氯化镁污染环境的难题，降低生产成本，带来可观的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施实例1（生产高纯MgO陶瓷）
（1）原料的准备
将电熔镁粉碎通过100目的筛子。
（2）混料及球磨
将电熔镁及一定比例的MgF2、松香和酒精进行混合，电熔镁中氧化镁的含量为94.0%-97.5%（质量百分数），MgF2的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌均匀后，进行球磨，将球磨好的浆料通过200目的筛子。
（3）烘干
将球磨好的浆料干燥烘干中进行干燥形成浆料块，干燥温度小于100℃。
（4）粉碎及喷雾造粒
将已经干燥的粉体进行粉碎处理并过100目筛，经喷雾造粒处理，然后将其粉体过60目和100目筛，取其之间的粉料，多次重复使剩余粉料也充分使用。
（5）压片成型
将造粒后的粉体在10-50MPa下进行压制成圆饼，将压制好的样片在室温下进行自然干燥。
（6）排胶
将样片放入马弗炉中在0-600℃进行排胶，每50℃保温半小时，使其将松香充分排完。
（7）烧结
在1050-1600℃下进行烧结和保温处理。
（8）随炉冷却
保温一个小时后，是在炉内进行冷却。制备陶瓷的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例2（生产高纯MgO陶瓷）
（1）原料的准备
将电熔镁粉碎通过100目的筛子。
（2）混料及球磨
将电熔镁及一定比例的生产海绵钛过程中所产生的氯化镁、松香和酒精进行混合，电熔镁中氧化镁的含量为94.0%-97.5%（质量百分数），生产海绵钛过程中所产生的氯化镁的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌均匀后，进行球磨，将球磨好的浆料通过200目的筛子。
（3）烘干
将球磨好的浆料干燥烘干中进行干燥形成浆料块，干燥温度小于100℃。
（4）粉碎及喷雾造粒
将已经干燥的粉体进行粉碎处理并过100目筛，经喷雾造粒处理，然后将其粉体过60目和100目筛，取其之间的粉料，多次重复使剩余粉料也充分使用。
（5）压片成型
将造粒后的粉体在10-50MPa下进行压制成圆饼，将压制好的样片在室温下进行自然干燥。
（6）排胶
将样片放入马弗炉中在0-600℃进行排胶，每50℃保温半小时，使其将松香充分排完。
（7）烧结
在1050-1600℃下进行烧结和保温处理。
（8）随炉冷却
保温一个小时后，是在炉内进行冷却。制备陶瓷的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例3（生产高纯MgO砂、粉）
（1）原料的准备
将电熔镁粉碎通过100目的筛子，电熔镁中氧化镁的含量为94.0%-97.5%（质量百分数）。
（2）混料及球磨
将电熔镁及一定比例的MgF2进行混合，MgF2的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌后，进行球磨。
（3）在300-1600℃下进行煅烧和保温处理，使电熔镁中的Fe、Si和Ti等杂质与MgF2充分反应并挥发。
（4）冷却、破碎
保温一个小时后，将高纯氧化镁冷却然后进行破碎分级。制备的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例4（生产高纯MgO砂、粉）
（1）原料的准备
将电熔镁粉碎通过100目的筛子，电熔镁中氧化镁的含量为94.0%-97.5%（质量百分数）。
（2）混料及球磨
将电熔镁及一定比例的氯化镁（为生产海绵钛过程中所产生的氯化镁）进行混合，氯化镁的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌均匀。
（3）在300-1600℃下进行煅烧和保温处理，使电熔镁中的Fe、Si和Ti等杂质与氯化镁充分反应并挥发。
（4）冷却、破碎
保温一个小时后，将高纯氧化镁冷却然后进行破碎分级。制备的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例5
（1）原料的准备
将氧化镁含量大于90.0%（质量百分数）的烧结镁砂、粉碎通过100目的筛子。
（2）混料及球磨
将烧结镁砂及一定比例的氯化镁（为生产海绵钛过程中所产生的氯化镁）进行混合，氯化镁的加入量为电熔镁的0.1-25.0%（质量百分数）。
搅拌均匀。
（3）煅烧及保温
在300-1600℃下进行煅烧和保温处理，使电熔镁中的Fe、Si和Ti等杂质与氯化镁充分反应并挥发。
（4）冷却、破碎
保温一个小时后，将高纯氧化镁冷却然后进行破碎分级。制备的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例6
（1）原料的准备
将氧化镁含量为94.0-96.0%（质量百分数）的中档镁砂、粉碎通过100目的筛子，电熔镁中氧化镁的含量为94.0%-97.5%（质量百分数）。
（2）混料及球磨
将中档镁砂及一定比例的氯化镁（为生产海绵钛过程中所产生的氯化镁）进行混合，氯化镁的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌均匀后，进行球磨。
（3）煅烧及保温
在300-1600℃下进行煅烧和保温处理，使电熔镁中的Fe、Si和Ti等杂质与氯化镁充分反应并挥发。
（4）冷却、破碎
保温一个小时后，将高纯氧化镁冷却然后进行破碎分级。制备的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例7
（1）原料的准备
将氧化镁含量为氧化镁含量为40.0-46.0%（质量百分数）的二、三级菱镁矿、粉碎通过100目的筛子，电熔镁中氧化镁的含量为94.0%-97.5%（质量百分数）。
（2）混料及球磨
将氧化镁含量为氧化镁含量为40.0-46.0%（质量百分数）的二、三级菱镁矿及一定比例的氯化镁（为生产海绵钛过程中所产生的氯化镁）进行混合，氯化镁的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌均匀后，进行球磨。
（3）煅烧及保温
在300-1800℃下进行煅烧和保温处理，使电熔镁中的Fe、Si、Al和Ti等杂质与氯化镁充分反应并挥发。
（4）冷却、破碎
保温一个小时后，将高纯氧化镁冷却然后进行破碎分级。制备的氧化镁含量为98.0-99.5%。
实施实例8
（1）原料的准备
电熔镁中氧化镁的含量为97.0%-98. %（质量百分数）粉碎通过325目的筛子。
（2）混料及球磨
将电熔镁及一定比例的氯化镁混合，氯化镁的加入量为电熔镁的0.1-15.0%（质量百分数）。
搅拌均匀后，进行球磨。
（3）煅烧及保温
在300-1650℃下进行煅烧和保温处理，使电熔镁中的Fe、Si、Al和Ti等杂质与氯化镁充分反应并挥发。
（4）冷却、破碎
保温一个小时后，将高纯氧化镁冷却然后进行破碎分级。制备的氧化镁含量为98.5-99.5%。
Claims (4)
1.利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：将低品位的氧化镁质量百分数含量为94.0%-97.5%的镁砂或氧化镁质量百分数含量为40.0-46.0%的菱镁矿中，加入镁盐，混合均匀后，经加热煅烧，制备纯度质量百分数可达98.0%以上的高纯氧化镁。
2.根据权利要求1所述的利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，其特征在于，所述低品位的氧化镁包括氧化镁质量百分数含量为94.5%-97.5%的电熔镁砂、氧化镁质量百分数含量大于90.0%（）的烧结镁砂、氧化镁质量百分数含量为94.0-96.0%的中档质量百分数镁砂或氧化镁质量百分数含量为40.0-46.0%的二、三级菱镁矿。
3.根据权利要求1所述的利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，其特征在于，所述向低品位的氧化镁中加入镁盐，镁盐包括氟化镁、氯化镁、生产海绵钛过程中所产生的氯化镁，镁盐的加入量为含镁质量百分数原料的0.1-25.0。
4.根据权利要求1所述的利用低品位氧化镁及菱镁矿生产高纯氧化镁的方法，其特征在于，所述低品位的氧化镁或菱镁矿与氟化镁混合均匀后煅烧，煅烧的温度为300-1800℃。
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