KR101325532B1 - 페로니켈슬래그를 이용한 페로실리콘과 마그네슘 제조방법 및 그에 사용되는 제조장치 및 용융환원로 - Google Patents

페로니켈슬래그를 이용한 페로실리콘과 마그네슘 제조방법 및 그에 사용되는 제조장치 및 용융환원로 Download PDF

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Abstract

페로니켈 제조 과정의 부산물인 페로니켈슬래그(Ferro-Nickel Slag)를 이용하여 마그네슘 및 페로실리콘을 제조하는 방법이 개시된다. 본 발명은 페로니켈슬래그, 페로실리콘슬래그, 페로실리콘 및 마그네슘 환원촉매를 포함하는 제1 원료를 배합하는 단계; 상기 배합된 제1 원료를 열환원로의 진공 분위기에서 증기화하는 단계; 및 상기 열환원로에서 기화된 마그네슘을 회수하는 단계를 포함하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법을 제공한다. 또한 마그네슘 환원제 제조를 위해 마그네슘 제조 부산물인 마그네슘슬래그로부터 페로실리콘 제조와 페로실리콘 제조부산물인 페로실리콘슬래그를 이용하여 마그네슘을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 에너지 비용을 줄이고 일산화탄소 배출을 감소시켜 환경문제를 개선시킬 수 있고, 공정의 부산물로 폐기되는 자원을 마그네슘 및 페로실리콘 제조에 재활용할 수 있게 된다.

Description

페로니켈슬래그를 이용한 페로실리콘과 마그네슘 제조방법 및 그에 사용되는 제조장치 및 용융환원로{Ferro-silicon and Magnesium production Methods using Ferro-nickel Slag, and Production Apparatus And Melting Reduction Furnace Therefor}
본 발명은 마그네슘 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페로니켈 제조 과정의 부산물인 페로니켈슬래그(Ferro-Nickel Slag)를 이용하여 마그네슘을 제조하는 방법에 관한 것이다.
마그네슘 제조방법에는 전통적으로 소성돌로마이트에 환원제인 페로실리콘과 촉매로서 형석을 이용하여 마그네슘을 제조하는 방법이 사용되어 왔다.
돌로마이트는 MgCa(CO3)2로 표현되는 탄산석회와 탄산마그네슘으로 이루어지는 광물로서, 마그네슘의 회수를 위해서는 탈 탄산을 거쳐야 하며, 이와 같이 소성된 소성돌로마이트가 마그네슘의 제조 원료로 사용된다. 따라서, 소성돌로마이트의 제조를 위한 소성 비용이 발생하고 이산화탄소가 과량으로 발생하여 환경문제를 유발할 수 있다.
한편, 최근에는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘을 제조하는 방법이 연구 개발 중에 있다. 그러나, 페로니켈슬래그는 산화칼슘 성분을 함유하고 있지 않아 제조 공정에서 생석회를 추가로 투입하여야 하는 문제점이 발생한다.
또한 전술한 두 방법들은 마그네슘을 제조하고 남은 슬래그가 산업 폐기물로 발생한다는 문제점을 갖는다.
따라서, 페로니켈슬래그로부터 마그네슘을 회수하되 제조 과정에서 비용 증가 문제를 발생시키지 않고, 제조 부산물을 발생시키지 않는 환경 친화적인 마그네슘 제조 방법에 대한 요구가 절실하다.
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 페로니켈슬래그를 이용하여 마그네슘과 페로실리콘을 포함하는 유용한 자원을 제조하는 신규한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 마그네슘 제조 과정의 부산물을 공정 내에서 재활용할 수 있는 신규한 마그네슘 및 페로실리콘 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 마그네슘 제조 방법에 적용하기에 적합한 마그네슘 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 페로실리콘의 제조에 적합한 용융환원로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 페로니켈슬래그, 페로실리콘슬래그, 페로실리콘 및 마그네슘 환원촉매를 포함하는 제1 원료를 배합하는 단계; 상기 배합된 제1 원료를 열환원로의 진공 분위기에서 기화하는 단계; 및 상기 열환원로에서 기화된 마그네슘을 회수하는 단계를 포함하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 페로니켈슬래그는 마그네슘 화합물 및 철 성분을 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 페로실리콘슬래그는 산화칼슘을 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 열환원로로부터 배출되는 마그네슘슬래그와 철광석을 포함하는 제2 원료를 배합하는 단계; 상기 제2 원료를 용융환원로에 투입하여 상기 마그네슘슬래그에 함유된 규석과 철 성분을 이용, 페로실리콘으로 제조하는 단계; 및 상기 용융환원로에서 페로실리콘슬래그를 회수하여 상기 열환원로로 순환시키는 단계를 더 포함하는 마그네슘 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 용융환원로에서 페로실리콘 용액을 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 회수된 페로실리콘 용액의 최소한 일부를 상기 제1 원료와 혼합하여 성형하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 페로실리콘 제조를 위한 용융환원로 및 마그네슘 산화물을 환원하기 위한 열환원로를 포함하는 마그네슘 제조 장치에 있어서, 상기 열환원로는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘을 증기화하고, 상기 용융환원로의 페로실리콘슬래그가 상기 열환원로의 원료로 투입되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 페로실리콘슬래그는 상기 마그네슘 산화물의 환원을 위한 산화칼슘 성분의 공급원으로 작용할 수 있다.
본 발명에서 상기 용융환원로는 코크스로 또는 전기로일 수 있다. 이와 달리, 상기 용융환원로는 용융로 및 상기 용융로와 제1 탕도가 연결되는 환원로를 포함할 수도 있다.
본 발명에서 상기 환원로는 미분탄 투입 장치를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 환원로는 저면으로부터 용융된 페로실리콘의 회수를 위해 높이를 달리하는 최소한 제2 탕도 및 제3 탕도를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 열환원로의 마그네슘슬래그는 상기 용융환원로로 순환될 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 마그네슘 제조의 부산물인 마그네슘슬래그와 철광석을 원료로 페로실리콘을 환원하는 용융환원로에 있어서, 상기 용융환원로는 용융로 및 환원로를 포함하며, 상기 용융로와 환원로는 페로실리콘 용액의 이송을 위한 제1 탕도를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 용융환원로를 제공한다.
본 발명에서 상기 환원로는 페로실리콘 용액의 배출을 위해 저면으로부터 위치를 달리하는 제2 및 제3 탕도를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 페로니켈슬래그를 이용하여 페로실리콘과 마그네슘을 제조함으로써 소성 과정에 따른 에너지 비용을 줄이고 일산화탄소 배출을 감소시켜 환경문제를 개선시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면 마그네슘의 제조시 발생하는 슬래그를 이용하여 페로실리콘을 제조할 수 있어 산업폐기물인 슬래그 발생량을 최소화할 수 있고, 페로실리콘의 제조과정에서 발생하는 슬래그를 마그네슘 제조를 위한 환원보조제로 활용함으로써 산업폐기물인 슬래그 발생량을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 원료비용, 물류비용, 설비투자비용, 폐기물처리비용을 줄이면서 기존 제조공법에 비해 제조원가를 크게 낮추어 원가경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제조 공정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조 공정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용융환원로를 모식적으로 도시한 도면이다.
(부호의 설명)
100 용융환원로 110 래들
120 파쇄기 130 성형기
140 열환원로 150 응축기
160 진공펌프 170 페로실리콘 주형기
200 용융환원로 210 용융로
211 원료호퍼 212 중유버너
213 배기가스 배출구 214 용액탕도
220 환원로 221 미분탄 호퍼
222 미분탄 밸브장치 223 철 용액탕도
224 페로실리콘 용액탕도
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상술한다.
본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
페로니켈슬래그는 페로니켈 제조 과정에서 발생하는 부산물로서, 마그네슘 화합물 및 철 성분을 포함하고 있다. 예컨대, 뉴칼레도니아 니켈 광석으로부터 페로니켈 추출 후의 페로니켈슬래그는 다음의 성분(중량%)으로 구성된다.
Figure 112013036070183-pct00001
본 발명에서 상기 페로니켈슬래그에 포함된 마그네슘 산화물로부터 마그네슘을 회수하기 위한 반응식은 다음과 같다.
(화학식 1)
2MgO + 2CaO + Si = 2Mg↑ + 2CaO·SiO2
즉, 위 반응식에서 알 수 있듯이, 마그네슘 산화물로부터 마그네슘을 환원하기 위해서는 산화칼슘과 규소가 공급되어야 한다. 또한, 위 반응식에 따른 마그네슘 제조 공정에서는 부산물로 CaO와 SiO2와 같은 화합물을 포함하는 마그네슘슬래그가 배출된다.
한편, 본 발명에서 상기 산화칼슘의 공급원으로는 페로실리콘슬래그가 사용될 수 있다. 상기 페로실리콘슬래그는 페로실리콘의 제조과정에서 배출되는 부산물로, 예시적으로 다음과 같은 성분으로 구성된다.
Figure 112013036070183-pct00002
또한, 후술하는 바와 같이, 페로실리콘슬래그에 포함된 산화칼슘은 추가적 투입 없이 본 발명의 제조 공정에서 순환될 수 있다.
이를 위해 본 발명에서 마그네슘 회수 공정과 페로실리콘 제조공정은 순환적으로 연관된다. 즉, 본 발명에서 페로실리콘은 상기 화학식1의 부산물인 마그네슘슬래그를 환원함으로써 제조될 수 있고, 페로실리콘 제조 공정의 부산물인 페로실리콘슬래그는 화학식 1의 산화칼슘 공급원으로 사용된다.
본 발명에서 마그네슘 제조공정의 부산물로서의 마그네슘슬래그는 예시적으로 다음과 같은 성분으로 구성된다.
Figure 112013036070183-pct00003
마그네슘 슬래그로부터 페로실리콘을 제조하는 반응식은 다음과 같이 표현될 수 있다.
(화학식 2)
SiO2 + xFe + C = Fe-Si + CO2 ↑
따라서, 마그네슘슬래그에 포함된 CaO 등의 성분은 제조 공정의 부산물인 페로실리콘슬래그에 포함되며, 상기 화학식 1의 CaO의 공급원으로 작용한다.
이상과 같이, 본 발명은 마그네슘 회수 공정과 페로실리콘 제조 공정을 밀접하게 연관시킴으로써 추가적 자원의 투입을 최소화하면서 폐기 처리되는 각종 슬래그로부터 유용한 자원을 회수할 수 있게 된다.
발명의 실시를 위한 형태
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제조 공정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 페로실리콘 및 마그네슘 제조 장치는 용융환원로(100), 파쇄기(120), 성형기(130), 열환원로(140), 응축기(150), 진공펌프(160), 페로실리콘 주형기(170)를 포함할 수 있다.
상기 용융환원로(100)는 마그네슘슬래그에 포함된 규석과 철 산화물로 페로실리콘을 제조한다. 이를 위해 상기 용융환원로(100)에는 마그네슘슬래그와 철광석이 원료로 투입될 수 있다. 상기 용융환원로(100)는 코크스로 또는 전기로로 구현될 수 있다. 상기 코크스로 또는 전기로는 마그네슘슬래그와 철광석을 1400℃~1600℃까지 가열, 용융, 탄소로 환원하여 슬래그 속에 포함된 규석과 철광석을 페로실리콘 용액으로 제조한다. 이를 위해 상기 코크스로 또는 전기로에는 미분탄 공급을 위한 투입 장치가 구비될 수 있다.
상기 용융환원로(100)의 페로실리콘 용액 및 페로실리콘슬래그는 래들(110)로 배출되며, 배출된 페로실리콘 용액은 페로실리콘 주형기(170)과 같은 성형 수단으로 투입 및 응고되어 소정의 크기로 형상화된 페로실리콘 괴가 얻어진다. 한편, 이 공정의 부산물인 페로실리콘슬래그는 후술하는 바와 같이 열환원로(140)의 원료로 사용된다.
이어서, 페로니켈슬래그로부터 마그네슘의 회수를 위하여 파쇄기(120)로 페로니켈슬래그, 페로실리콘슬래그 및 형석을 포함하는 원료가 투입된다. 여기서, 형석은 환원 촉매로 작용한다. 본 발명에서 상기 파쇄기(120)로는 스크류 밀, 볼 밀 등 임의의 파쇄 수단이 사용될 수 있다.
이어서, 성형기(130)에서 파쇄된 분말을 페로실리콘 용액과 혼합, 성형기(120)에서 성형체를 제조한다. 이 때, 상기 페로실리콘 용액은 성형체의 점결제로 작용한다. 본 발명에서 상기 페로실로콘 용액은 성형체 전체 중량 중 5~30 중량% 포함될 수 있다. 제조된 성형체는 열환원로(140)로 장입된다.
상기 열환원로(140)는 투입된 성형체를 가열하여 마그네슘을 증기화한다. 이를 위해 상기 열환원로(140)는 진공 상태로 유지된다. 이를 위해 상기 마그네슘 환원로(140)는 내열강의 반응관(141)을 포함하여 상기 반응관(141) 내부를 진공 상태로 유지하는 것일 수 있다. 상기 열환원로(140)는 마그네슘의 기화온도 이상 예컨대 1100℃~1250℃의 온도로 유지되어 마그네슘을 증기화한다.
증기화 된 기체 마그네슘은 응축기(150)로 수집 및 응축되어 마그네슘 용액으로 제조한다. 마그네슘이 환원되고 남은 마그네슘슬래그는 다시 페로실리콘 제조를 위한 원료로 사용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 페로실리콘 제조공정과 마그네슘 제조공정의 부산물을 이용하여 페로니켈 슬래그로부터 마그네슘을 제조할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 두 공정을 연관시킴으로써, 마그네슘의 환원을 위한 산화칼슘 소스로 슬래그 내에 포함된 산화칼슘을 순환시키게 되어 자원의 효율적인 활용이 가능하다. 또한 본 발명에서는 마그네슘 환원로(140)의 부산물인 고온의 마그네슘슬래그를 코크스로/전기로(100)에서 사용할 수 있기 때문에 에너지 비용 측면에서도 효율적이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조 공정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 용융환원로(200)는 용융로(210)와 환원로(220)로 구성될 수 있다.
상기 용융로(210)는 마그네슘슬래그 및 철광석을 포함하는 원료를 용융한다. 이 때, 상기 용융로(210)에는 원료와 함께 무연탄 및/또는 유연탄을 포함하는 연료가 투입된다. 물론, 그 외에도 상기 연료로는 중유와 산소가 사용될 수도 있다.
상기 환원로(220)는 상기 용융된 원료를 환원하여 페로실리콘 용액을 제조한다. 이를 위해 상기 환원로(220)는 미분탄과 같은 환원제의 투입을 위한 투입 장치를 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용융환원로(200)를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 용융로(210)는 상부에 있는 원료호퍼(211)를 통해 마그네슘슬래그, 철광석 또는 석탄(무연탄/유연탄)을 장입하도록 되어 있다. 또한 상기 용융로(210)는 중유 버너(212)를 통해 중유와 산소를 공급하고 투입된 석탄 등을 이용하여 1400~1600℃까지 원료를 가열하여 광물을 용해한다.
용융된 광물은 용액탕도(214)를 통해 용융로 하부의 환원로(220)로 흘러 들어가게 하고 환원로(220) 상부에 설치된 미분탄 호퍼(221)를 통해 미분탄이 환원로(220) 속으로 투입된다. 투입된 미분탄에 의해 광물은 환원되어 페로실리콘 용액으로 제조된다. 이때, 미분탄은 미분탄 밸브장치(222)에 의해 투입량이 조절되고 환원로(220)로 외부 공기의 침입을 막아 금속의 산화를 방지한다.
페로실리콘 용액은 일정량이 환원로(220) 속에 모아지면 환원로 하부에 설치된 용액탕도(223, 224)를 통해 배출된다. 본 발명에서는 상기 환원로에 환원로 저면에 대하여 높이를 달리하는 최소한 둘 이상의 탕도가 제공된다. 이와 같이 복수의 탕도가 제공되는 이유는 다음과 같다.
환원로 내의 철과 규소로 이루어진 용융액 중 철은 규소에 비해 높은 비중을 가지고 있어 용융액의 하층에 집중되며, 상층으로 갈수록 규소의 함량이 높아진다.
따라서, 일반적으로는 페로실리콘(규소성분: 75 wt%)의 제조시 최하부의 철 용액탕도(223)을 통해 페로실리콘 용융액을 모두 배출하여 이를 혼합함으로써 페로실리콘이 제조될 수 있다.
그러나, 페로실리콘 중 규소성분이 높은 제품을 제조할 때는 철과 규소의 비중 차를 이용하여 페로실리콘 용액탕도(224)를 통해 용액을 배출하고 철 용액탕도(224)을 통해 배출되는 용융액은 용융로(210)에 재장입함으로써 규소 성분비중이 높은 페로실리콘을 제조할 수 있다. 반대로, 하층의 철 함량이 높은 페로실리콘만을 이용하는 경우 규소 함량이 매우 낮은 페로실리콘의 제조가 가능하다. 본 발명에서는 이와 같은 방식으로 에너지비용과 원료비용을 절감시키면서 제품용도에 따라 페로실리콘의 규소성분을 18~96%까지 조정할 수 있다.
더욱이, 통상적인 페로실리콘의 제조에서는 규소성분이 높을수록 용융 온도가 높아 전기로 조업을 제외하고는 사실상 제조가 어려우나, 본 발명의 용융 환원로(200)는 이상과 같은 방법으로 규소 성분이 높은 페로실리콘을 제조할 수 있게 된다.
본 발명에 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 페로니켈슬래그, 페로실리콘슬래그, 페로실리콘 및 마그네슘 환원촉매를 포함하는 제1 원료를 배합하는 단계;
    상기 배합된 제1 원료를 열환원로의 진공 분위기에서 기화하는 단계;
    상기 열환원로에서 기화된 마그네슘을 회수하는 단계; 및
    상기 열환원로로부터 배출되는 마그네슘슬래그로부터 페로실리콘 용액을 제조하는 단계를 포함하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페로니켈슬래그는 마그네슘 화합물 및 철 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 페로실리콘슬래그는 산화칼슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열환원로로부터 배출되는 마그네슘슬래그에 철광석을 포함하는 제2 원료를 배합하는 단계;
    상기 제2 원료를 용융환원로에 투입하여 상기 마그네슘슬래그에 함유된 규석과 철광석을 용융, 페로실리콘으로 환원하는 단계; 및
    상기 용융환원로에서 페로실리콘슬래그를 회수하여 상기 열환원로로 순환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 용융환원로에서 페로실리콘 용액을 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회수된 페로실리콘 용액의 최소한 일부를 상기 제1 원료와 혼합하여 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘 제조 방법.
  7. 페로실리콘 제조를 위한 용융환원로 및 마그네슘 산화물을 환원하기 위한 열환원로를 포함하는 마그네슘 제조 장치에 있어서,
    상기 열환원로는 페로니켈슬래그로부터 마그네슘을 증기화하고,
    상기 용융환원로의 페로실리콘슬래그가 상기 열환원로의 환원보조제로 투입되며,
    상기 열환원로의 마그네슘슬래그가 상기 용융환원로로 순환되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 페로실리콘슬래그는 상기 마그네슘 산화물의 환원을 위한 산화칼슘 성분의 공급원으로 작용하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 용융환원로는 코크스로 또는 전기로인 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 용융환원로는 용융로 및 상기 용융로와 제1 탕도가 연결되는 환원로를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 환원로는 미분탄 투입을 위한 밸브 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 환원로는 저면으로부터 용융된 페로실리콘의 회수를 위해 높이를 달리하는 최소한 제2 탕도 및 제3 탕도를 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 제조 장치.
  13. 삭제
  14. 마그네슘 제조의 부산물인 마그네슘슬래그와 철광석을 원료로 페로실리콘을 환원하는 용융환원로에 있어서,
    상기 용융환원로는 용융로 및 환원로를 포함하며,
    상기 용융로와 환원로는 페로실리콘 용액의 이송을 위한 제1 탕도를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 용융환원로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 환원로는 페로실리콘 용액의 배출을 위해 저면으로부터 위치를 달리하는 제2 및 제3 탕도를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융환원로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106435217A (zh) * 2016-12-02 2017-02-22 江苏省冶金设计院有限公司 一种利用硅镁型红土镍矿联产镍铁合金和金属镁的系统
CN107354358A (zh) * 2017-07-27 2017-11-17 江苏省冶金设计院有限公司 制备高碳铬铁的方法
CN107354338A (zh) * 2017-07-27 2017-11-17 江苏省冶金设计院有限公司 制备锰硅合金的方法
CN107513621B (zh) * 2017-09-13 2019-03-01 中南大学 一种从镍铁渣中富集镁的方法
CN108048667B (zh) * 2017-12-05 2019-08-23 中南大学 一种从含镁镍铁熔渣中回收金属镁的方法
CN108342585B (zh) * 2018-03-13 2019-09-10 东北大学 一种炼镁还原渣的综合利用方法
CN109485282A (zh) * 2018-12-24 2019-03-19 江西双龙硅材料科技有限公司 一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法
CN110423900A (zh) * 2019-08-29 2019-11-08 中冶东方工程技术有限公司 一种从镍铁渣中提取镁的方法
CN112322903B (zh) * 2020-10-26 2022-07-19 西安建筑科技大学 一种降低镍铁渣中氧化镁的方法以及制备矿渣棉的方法
CN112853121B (zh) * 2020-12-30 2022-07-12 北京中冶设备研究设计总院有限公司 金属镁的生产方法
CN112813218B (zh) * 2020-12-30 2022-09-30 北京中冶设备研究设计总院有限公司 基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法
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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100073266A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 제조 장치 및 이를 이용한 마그네슘 제조 방법
KR20100085618A (ko) * 2009-01-21 2010-07-29 반봉찬 페로니켈슬래그로부터 메카노케미스트리 방법에 의한 수산화마그네슘과 산화마그네슘 제조

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS538287B2 (ko) * 1973-12-28 1978-03-27
JPS5195909A (ko) * 1975-02-21 1976-08-23
FR2395319A1 (fr) * 1977-06-24 1979-01-19 Sofrem Perfectionnements aux procedes de production de magnesium par voie thermique
JPH0688148A (ja) * 1992-09-04 1994-03-29 Toyota Motor Corp マグネシウム微細片からの純マグネシウム塊を製造する方法及び装置
CN1053018C (zh) * 1995-03-15 2000-05-31 孙克本 电炉热装料硅热还原真空炼镁新工艺
CN1045632C (zh) * 1997-12-17 1999-10-13 水利部丹江口水利枢纽管理局铁合金厂 高品质硅铁的生产方法
JP2002035906A (ja) * 2000-07-18 2002-02-05 Nippon Steel Corp Ｍｇ添加溶鋼の鋳造方法
CN101225477A (zh) * 2007-01-16 2008-07-23 维恩克材料技术（北京）有限公司 一种制备高纯镁的方法及装置
CN101545039A (zh) * 2009-02-09 2009-09-30 牛庆君 利用铜冶炼弃渣电炉整体脱氧还原生产硅铁的方法
CN101560603B (zh) * 2009-05-21 2011-05-11 北京华夏建龙矿业科技有限公司 用蛇纹石矿物真空碳热还原制备金属镁及副产品的方法
CN101798634B (zh) * 2010-04-13 2011-11-09 重庆大学 熔融还原炼镁工艺
CN102010986B (zh) * 2010-12-13 2012-09-05 昆明理工大学 一种蛇纹石种类矿物的综合回收工艺
CN103451453B (zh) * 2013-09-25 2014-09-10 会理瑞志镍镁矿业有限责任公司 采用含硅酸镁的矿物生产镁的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100073266A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 제조 장치 및 이를 이용한 마그네슘 제조 방법
KR20100085618A (ko) * 2009-01-21 2010-07-29 반봉찬 페로니켈슬래그로부터 메카노케미스트리 방법에 의한 수산화마그네슘과 산화마그네슘 제조

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