以菱鎂礦和白雲石為原料的鋁熱法煉鎂的製作方法
2023-04-23 11:07:26
專利名稱：以菱鎂礦和白雲石為原料的鋁熱法煉鎂的製作方法
技術領域：
本發明屬於冶金技術領域，特別是一種以菱鎂礦和白雲石為原料的鋁熱法煉鎂方法。
目前，我國30多家小鎂廠，採用的是以白雲石為原料，矽鐵為還原劑，螢石為添加劑的矽熱法煉鎂技術。其主要工藝步驟是先將白雲石在迴轉窯中煅燒，粉磨，與螢石粉和經中碎、粉磨、篩分後的矽鐵進行混料並壓團，呈團塊裝入袋中，放入還原爐內，在1180～1200℃高溫和真空條件下經10～12小時，進行化學反應生成金屬鎂，化學反應式為
該生產方法的缺點是，反應溫度高，還原時間長，設備產量低(30公斤/月·罐)，因而導致還原罐耗量大(0.2～0.25個/噸·鎂)，能耗高。
鑑於上述已有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種反應時間短，耗能低，以菱鎂礦和白雲石為原料的鋁熱法煉鎂方法。
為達到上述目的，本發明是通過以下工藝步驟實現的。包括備料、還原反應、精煉等工序，先將鋁粉、菱鎂礦、白雲石按1～2∶2～4∶6～15重量比秤料，然後將菱鎂礦和白雲石放在迴轉窯中鍛燒經磨粉後，與粒度為80～100目的鋁粉混料，在15～35兆帕的壓力下壓團使呈團塊，裝入金屬料槽內，放入還原罐，在1100～1170℃和真空條件下，以鋁粉為還原劑，經6～8小時，發生化學反應，即生成金屬鎂。其化學反應式為
還原爐內的還原罐罐蓋上加冷卻水套，以便降低反應溫度。
本發明與現有技術相比具有如下優點1、由於以再生鋁粉為還原劑，反應溫度降低了40～60℃，反應速度加快。
2、設備生產能力提高1～2倍，還原罐耗量降低70～80%，能耗降低60～70%。
3、由於採用金屬料槽加料，不僅減少了爐料的損失和粉碎度，而且縮短了加料和出渣時間，從而保證了還原所需時間，使還原時間縮短了4～6小時。
4、由於在還原罐罐蓋上加冷卻水套，這樣就使大量的高溫鎂蒸汽在予定的時間內，結晶在結晶套予定的位置上。
5、由於採取以反應溫度控制反應速度，從而提高了鎂的實收率和還原劑的利用率，使鋁粉利用率可達86～95%。
本發明提供以下實施例。
權利要求
1.一種以菱鎂礦和白雲石為原料的鋁熱法煉鎂，包括備料、還原反應、精煉等工序，其特徵在於先將鋁粉、菱鎂礦、白雲石按1～2∶2～4∶6～15重量比秤料，然後將菱鎂礦和白雲石放在迴轉窯中鍛燒經磨粉後，與粒度為80～100目的鋁粉混料，在15～35兆帕的壓力下壓團使呈團塊，裝入金屬料槽內，放入還原罐，在1100～1170℃和真空條件下，以鋁粉為還原劑，經6～8小時，發生化學反應，即生成金屬鎂。
2.根據權利要求1所述的鋁熱法煉鎂，其特徵在於反應溫度是1100℃、還原時間7小時，制團壓力20兆帕，鋁粉粒度70目、鋁粉、菱鎂礦、白雲石重量比為1∶2∶6。
3.根據權利要求1所述的鋁熱法煉鎂，其特徵在於瓜溫度為1150℃、還原時間8小時，制團壓力25兆帕，鋁粉粒度90目，鋁粉、菱鎂礦、白雲石重量比為2∶4∶13。
4.根據權利要求1所述的鋁熱法煉鎂，其特徵在於反應溫度為1170℃、還原時間8小時，制團壓力20兆帕，鋁粉粒度70目，鋁粉、菱鎂礦、白雲石重量比為2∶3∶15。
5.根據權利要求1所述的鋁熱法煉鎂，其特徵在於還原罐用冷卻水套冷卻。
6.根據權利要求1所述的鋁熱法煉鎂，其特徵在於是用金屬料槽加料。
全文摘要
本發明公開了一種以菱鎂礦和白雲石為原料的鋁熱法煉鎂方法，先將鋁粉、菱鎂礦、白雲石按1～2∶2～4∶6～15重量比例稱料，然後將菱鎂礦和白雲石放在迴轉窯中煅燒經磨粉後，並與粒度為80～100目的鋁粉混料，在15～35兆帕的壓力下壓團使呈團狀，裝入金屬料槽內，放入還原罐，在1100～1170℃和真空條件下，經6～8小時，以鋁粉為還原劑，發生化學反應生成鎂。可廣泛用於小型鎂廠。
文檔編號C22B26/22GK1098143SQ9311570
公開日1995年2月1日 申請日期1993年7月28日 優先權日1993年7月28日
發明者郭清富, 張曉明, 張廣立 申請人:東北大學